專利名稱：：一種丙烯酸酯類水乳型油墨黏合劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水性油墨
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種丙烯酸酯類水乳型油墨勦合劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，包裝印刷方面，尤其是食品包裝印刷方面，所用的印刷油墨，大部分是以曱苯、二曱苯，丁酮之類的有機(jī)化合物為溶劑，由于其有毒性和高揮發(fā)性，污染環(huán)境，同時(shí)也損害人體健康。隨著環(huán)保的要求，逐漸要求用水性溶劑來代替有機(jī)溶劑，用于塑料等物品的印刷，它不僅成本低，不燃不爆，更重要的是，無毒無害。因此，在印刷行業(yè)發(fā)展無毒無污染的水性乳液，成為了必然趨勢(shì)。國內(nèi)逐漸的公開此類專利，使其成為了印刷業(yè)的主流。CN1415637A公開了以曱基丙烯酸曱脂，丙烯酸和(曱基)丙烯酸酯類為主要單體的一種印刷用水性聚丙烯酸酯類乳液及其制備方法。CN1415636A公開了以苯乙烯，(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯類為主要單體的一種印刷用水性苯乙烯-丙烯酸乳液及其制備方法。所得的乳液均穩(wěn)定性好，粒徑小，粘度適中。但是，這些乳液的耐剝離性能仍舊不是4艮好，尤其是耐水性很差。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，而提供一種耐剝離性能高，耐水性好的丙烯酸酯類水乳型油墨黏合劑及其制備方法。本發(fā)明所提供的丙烯酸酯類水乳型油墨黏合劑是以(甲基)丙烯酰胺，N-羥曱基丙烯酰胺中的一種或者多種的復(fù)合物作為功能性單體，具體組成及其質(zhì)量分it配比如下組成份數(shù)水150份乳化劑1-2份苯乙婦0-60份(曱基)丙烯酸酯40-100份(曱基)丙烯酸0-3份馬來酸酐O-l.5份(曱基)丙烯酰胺0.5-2份N-羥曱基丙烯酰胺0.1-1份丙烯酸-2-羥乙酯0.5-3份引發(fā)劑0.5份分子量調(diào)節(jié)劑0.05—0.5份NaHC030.5份其中，所述的乳化劑為壬基酚型反應(yīng)型乳化劑和十二烷基聯(lián)苯醚二磺酸鹽類陰離子型乳化劑的復(fù)合物。所述的(曱基)丙烯酸酯選自曱基丙烯酸曱酯，丙烯酸曱酯，甲基丙烯酸高級(jí)酯，曱基丙烯酸異冰片酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸異丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸乙酯中的兩種或三種；優(yōu)選曱基丙烯酸曱酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯中的兩種或三種。所述的(甲基)丙烯酸為甲基丙烯酸或丙烯酸中的一種或兩種。所述的(甲基)丙烯酰胺為甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺中的一種或兩種。所述的引發(fā)劑為過碌u酸銨或過硫酸鉀中的一種。所述的分子量調(diào)節(jié)劑為辛基硫醇，正十二烷基硫醇，叔十二烷基硫醇，巰基乙醇或正十四烷基硫醇中的一種或幾種的復(fù)合物；優(yōu)選正十二烷基碌b醇。本發(fā)明所提供的丙烯酸酯類水乳型油墨黏合劑的制備方法，包括以下步驟1)按如下組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比進(jìn)行備料組成份數(shù)水150份乳化劑1-2份笨乙禪0-60份(甲基)丙烯酸酯40-100份(曱基)丙烯酸0-3份馬來酸酐O-l.5份(甲基)丙烯酰胺0.5-2份N-羥甲基丙烯酰胺0.l-l份丙烯酸-2-羥乙酯0.5-3份引發(fā)劑0,5份分子量調(diào)節(jié)劑0.05-0.5份NaHC030.5份-2)將步驟1)中的NaHCO"水和乳化劑加入反應(yīng)器中，以500r/min的攪拌速率攪拌5分鐘；3)分別將步驟1)中的苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、(曱基)丙烯酸、馬來酸酐、丙烯酸-2-羥乙酯和分子量調(diào)節(jié)劑的10%加入步驟2)中的反應(yīng)器中，繼續(xù)攪拌5分鐘后，加熱至80。C;4)將步驟1)中的引發(fā)劑的50%—次性加入到步驟3)中的反應(yīng)器，當(dāng)反應(yīng)器中液體混合物的顏色變藍(lán)后，升溫至84-88X:,將攪拌速率降至300r/min;5)將溫度降到80°C,滴加剩余90%的苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、(曱基)丙烯酸、馬來酸酐、丙烯酸-2-羥乙酯和分子量調(diào)節(jié)劑，剩余50%的引發(fā)劑和水的混合溶液，(曱基)丙烯酰胺、N-羥曱基丙烯酰胺和水的混合溶液，1.5h內(nèi)滴加完畢，恒溫反應(yīng)1-2小時(shí)，升溫至90。C反應(yīng)半小時(shí)；6)冷卻至室溫，調(diào)節(jié)pH=7.8-8.4,得到丙烯酸酯類水乳型油墨黏合劑。.其中，步驟6)中所述的pH調(diào)節(jié)劑選自碳酸氫鈉、AMP-95或氨水。本發(fā)明黏合劑中？I入交聯(lián)單體丙烯酰胺和N-甲基丙烯酰胺，丙烯酰胺中的酰胺基、N-羥曱基丙烯酰胺中的羥基和酰胺基與體系中的-COOR,-OH，-COOH基團(tuán)反應(yīng)，生成疏水性的化學(xué)鍵，同時(shí)經(jīng)過交聯(lián)改性，可使原有分子的線型結(jié)構(gòu)在成膜過程中形成立體網(wǎng)狀交織結(jié)構(gòu)，降低乳液涂膜的表面能，增加剝離強(qiáng)度，改善涂膜的耐水性。與現(xiàn)有4支術(shù)相比4交，本發(fā)明具有以下有益效果1)本發(fā)明所提供的黏合劑性能穩(wěn)定，綜合性能(耐揉搓性能、光澤度、遮蓋率和附著力等)優(yōu)異，價(jià)格低廉，無毒無害。2)本發(fā)明所提供的黏合劑耐剝離強(qiáng)度高，與B0PP,LDPE等塑料薄膜的剝離強(qiáng)度大于500N/m。3)本發(fā)明所提供的黏合劑耐水性好，干燥后，可與基材浸泡在水中24小時(shí)，與基材不脫離，重量不增加，用手搓不掉。4)本發(fā)明所提供的制備方法簡便、易于操作、適于工業(yè)化生產(chǎn)，具有經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。以下結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。具體實(shí)施例方式APS:過硫酸銨、NaHC(k碳酸氫鈉、DI水去離子水、DSB:十二烷基聯(lián)苯醚二磺酸鈉、SE10-N:旭電化林式會(huì)社ADEKAREASOP乳化劑、BA:丙烯酸丁酯、EHA:丙烯酸2-乙基己酯、醒A:甲基丙烯酸曱酯、St:苯乙烯、AA:丙烯酸、MAA:曱基丙烯酸、MALI:馬來酸酐、AM:丙烯酰胺、MAM:曱基丙烯酰胺、-SH:十二硫醇、NAM:N-羥曱基丙烯酰胺、HEA:丙烯酸2-羥乙酯、KPS:過^5危酸鉀。實(shí)施例11)將5份NaHC03、964份DI水，11份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%的DSB水溶液和40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的SE10-NDI水溶液加入反應(yīng)器中，以500r/min的攪拌速率攪拌5分鐘；2)3夸3(H分匿A、3(M分St、20.74分BA、15^f分EHA、K分AA、1份MAA和0.1份-SH的混合液一次性加入步驟1)的反應(yīng)器中，繼續(xù)攪拌5分鐘后，加熱至80。C;3)—次性加入102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的APSDI水溶液至步驟2)的反應(yīng)器中，到反應(yīng)器中液體混合物顏色變藍(lán)，溫度升高到85°C,將攪拌速率降至300r/min;4)等溫度降至8(TC時(shí)，滴加270份腦A、270份St、186.3份BA、135份EHA、9份AA、9份MAA和0.9份-SH混合液，同時(shí)滴加3份NAM、20份AM和300份DI水的混合液，同時(shí)滴加102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的APSDI水溶液，至步驟3)的反應(yīng)器中，1.5h滴加完畢，恒溫反應(yīng)1.5h,升溫至90。C，反應(yīng)半小時(shí)；5)降至室溫，用AMP-95調(diào)節(jié)PH值至7.85,得到丙烯酸酯類水乳型油墨翁合劑。實(shí)施例21)將5份NaHC03、964份DI水、11份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%的DSB水溶液和40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的SE10-NDI水溶液加入反應(yīng)器中，以500r/min的攪拌速率攪拌5分鐘；2)將3(H分匿A、3(H分St、20份BA、15份EHA、1份AA、l份MAA、1份HEA和0.08份-SH混合液一次性加入步驟1)的反應(yīng)器中，繼續(xù)攪拌5分鐘后，加熱至80。C;3)—次性加入102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的APSDI水溶液至步驟2)的反應(yīng)器中，到反應(yīng)器中液體混合物顏色變藍(lán)，溫度升高到86°C，將攪拌速率降至3GGr/min;4)等溫度降至8(TC時(shí)，滴加270份隨A、270份St、180份BA、135份EHA、9份AA、9份MAA、9份HEA和0.72份-SH混合液，同時(shí)滴加3份NAM、20份AM和300份DI水的混合液，同時(shí)滴加102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的APSDI水溶液，至步驟3)的反應(yīng)器中，1.5h滴加完畢，恒溫反應(yīng)1.5h,升溫至90。C,反應(yīng)半小時(shí)；5)降至室溫。用細(xì)P-95調(diào)節(jié)PH值至7.85，得到丙烯酸酯類水乳型油墨黏合劑。實(shí)施例31)將5份NaHC03、964份DI水、11份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%的DSB水溶液和40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的SE10-NDI水溶液加入反應(yīng)器中，以500r/min的攪拌速率攪拌5分鐘；2)將20份固A、40份St、15份BA、20份EHA、1份MALI和0.1份-SH混合液一次性加入步驟1)的反應(yīng)器中，繼續(xù)攪拌5分鐘后，加熱至8(TC;3)—次性加入102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的APSDI水溶液至步驟2)的反應(yīng)器中，到反應(yīng)器中液體混合物顏色變藍(lán)，溫度升高到86°C,將攪拌速率降至300r/min;4)等溫度降至8(TC時(shí)，滴加180份匿A、360份St、135份BA、180份EHA、9份MALI、0.9份-SH混合液，同時(shí)滴加3份NAM、20份AM和300份DI水的混合液，同時(shí)滴加102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的APSDI水溶液，至步驟3)的反應(yīng)器中，1.5h滴加完畢，恒溫反應(yīng)1.5h，升溫至90。C，反應(yīng)半小時(shí)；5)降至室溫，用AMP-95調(diào)節(jié)PH值至7.85，得到丙烯酸酯類水乳型油墨黏合劑。實(shí)施例41)將5份NaHC03、964份DI水、11份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%的DSB水溶液和40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的SE10-NDI水溶液，加入反應(yīng)器中，以500r/min的攪拌速率攪拌5分鐘；2)將3(H分畫A、3(H分St、20.7Y分BA、15Y分EHA、1<分AA、1份MAA和0.08份-SH混合液一次性加入步驟1)的反應(yīng)器中，繼續(xù)攪拌5分鐘后，加熱至80。C;3)—次性加入102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2,44%的APSDI水溶液至步驟2)的反應(yīng)器中，到反應(yīng)器中液體混合物顏色變藍(lán)，溫度升高到S6。C，將攪拌速率降至300r/min;4)等溫度降至80。C時(shí)，滴加270份MMA、270份St、186.3份M、135份EHA、9份AA、9份MAA和0.72份-SH混合液，同時(shí)滴加2份NAM、20份MAM和300份DI水的混合液，同時(shí)滴加102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的APSDI水溶液，至步驟3)的反應(yīng)器中，1.5h滴加完畢，恒溫反應(yīng)1.5h,升溫至9(TC,反應(yīng)半小時(shí)；5)降至室溫，用AMP-95調(diào)節(jié)PH值至8.0，得到丙烯酸酯類水乳型油墨恭合劑。實(shí)施例51)將5份NaHC03、964份DI水、11份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%的DSB水溶液和40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的SE10-NDI水溶液加入反應(yīng)器中，以500r/min的攪拌速率攪拌5分鐘；2)將4(H分匿A、2(H分St、154分BA、2(H分EHA、0.54分AA、1.5份MAA、2份HEA和0.1份-SH混合液一次性加入步驟1)的反應(yīng)器中，繼續(xù)攪拌5分鐘后，加熱至8(TC;3)一次性加入102.5份2.44%的KPSDI水溶液至步驟2)的反應(yīng)器中，到反應(yīng)器中液體混合物顏色變藍(lán)，溫度升高到86°C,將攪拌速率降至300r/min;4)等溫度降至8CTC時(shí)，滴加360份畫A、180份St、135份BA、180份EHA、4份AA、13.5份MAA、18份HEA和0.9份-SH混合液，同時(shí)滴加3份NAM和300份DI水的混合液，同時(shí)滴加102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的KPSDI水溶液，至步驟3)的反應(yīng)器中，1.5h滴加完畢，恒溫反應(yīng)1.5h,升溫至90。C,反應(yīng)半小時(shí)；5)降至室溫，用AMP-95調(diào)節(jié)PH值至8.25,得到丙烯酸酯類水乳型油墨教合劑。實(shí)施例61)將5份NaHC03、964份DI水、11份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%的DSB水溶液和40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的SE10-NDI水溶液加入反應(yīng)器中，以500r/min的攪拌速率攪拌5分鐘；2)將40份MMA、20份St、15份BA、20份EHA、1份AA、l份MAA和0.1份-SH混合液一次性加入步驟1)的反應(yīng)器中，繼續(xù)攪拌5分鐘后，加熱至80。C;3)—次性加入102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的KPSDI水溶液至步驟2)的反應(yīng)器中，到反應(yīng)器中液體混合物顏色變藍(lán)，溫度升高到86°C，將攪拌速率降至300r/min;4)等溫度降至8(TC時(shí)，滴加360份顧A、180份St、135份BA、180份EHA、9份AA、9份MAA和0.9份-SH混合液，同時(shí)滴加3份NAM和300份DI水的混合液，同時(shí)滴加102.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.44%的KPSDI水溶液，至步驟3)的反應(yīng)器中，1.5h滴加完畢，恒溫反應(yīng)L5h,升溫至9(TC,反應(yīng)半小時(shí)；5)降至室溫，用AMP-95調(diào)節(jié)PH值至8.25,得到丙烯酸酯類水乳型油墨翁合劑。取實(shí)施例1-6所制備的都合劑進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如表1示。耐揉搓性教合劑在基材上成膜后，手拿基材兩端揉搓20次以上，涂膜無裂紋，不起皮，不掉為優(yōu)。耐水性黏合劑在基材上成膜后，把基材與涂膜浸泡在水中24小時(shí)，觀察其濕附著力如何，涂膜是否脫落。涂膜沒有自行脫落，用手也不能搓掉，為優(yōu)。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表1教合劑性能表將實(shí)施例l-6制備的黏合劑與色漿、乳化蠟、消泡劑和分散劑等研磨成水性油墨。水性油墨的光澤度，耐水性，附著力，遮蓋率等性能均優(yōu)異。權(quán)利要求1、一種丙烯酸酯類水乳型油墨黏合劑，其特征在于，黏合劑的組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比如下組成份數(shù)水150份乳化劑1-2份苯乙烯0-60份(甲基)丙烯酸酯40-100份(甲基)丙烯酸0-3份馬來酸酐0-1.5份(甲基)丙烯酰胺0.5-2份N-羥甲基丙烯酰胺0.1-1份丙烯酸-2-羥乙酯0.5-3份引發(fā)劑0.5份分子量調(diào)節(jié)劑0.05-0.5份NaHCO30.5份2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏合劑，其特征在于，所述的乳化劑為壬基酚型反應(yīng)型乳化劑和十二烷基聯(lián)苯醚二磺酸鹽類陰離子型乳化劑的復(fù)合物。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏合劑，其特征在于，所述的(曱基)丙烯酸酯選自曱基丙烯酸曱酯，丙烯酸曱酯，曱基丙烯酸高級(jí)酯，曱基丙烯酸異冰片酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸異丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸乙酯中的兩種或三種。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的黏合劑，其特征在于，所述的(甲基)丙烯酸酯為曱基丙烯酸曱脂、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯中的兩種或三種。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏合劑，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鐘中的一種。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏合劑，其特征在于，所述的分子量調(diào)節(jié)劑為辛基硫醇，正十二烷基硫醇，叔十二烷基硫醇，巰基乙醇或正十四烷基硫醇中的一種或幾種的復(fù)合物。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的黏合劑，其特征在于，所述的分子量調(diào)節(jié)劑為正十二烷基碌u醇。8、根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的丙烯酸酯類水乳性油墨翁合劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)按如下組成及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比進(jìn)行備料組成份數(shù)水150份乳化劑1-2份苯乙歸0-60份(甲基)丙烯酸酯40-100份(曱基)丙烯酸0-3份馬來酸酐0-1.5份(甲基)丙烯酰胺0.5-2份N-羥甲基丙烯酰胺0.l-l份丙烯酸-2-羥乙酯0.5-3份引發(fā)劑0.5份分子量調(diào)節(jié)劑0.05-0.5份NaHC030.5<分2)將步驟1)中的NaHC03、水和乳化劑加入反應(yīng)器中，以500r/min的攪拌速率攪拌5分鐘；3)分別將步驟1)中的苯乙烯、(曱基)丙烯酸酯、(曱基)丙烯酸、馬來酸酐、丙烯酸-2-羥乙酯和分子量調(diào)節(jié)劑的10%加入步驟2)中的反應(yīng)器中，繼續(xù)攪拌5分鐘后，加熱至80。C;4)將步驟1)中的引發(fā)劑的50%—次性加入到步驟3)中的反應(yīng)器，當(dāng)反應(yīng)器中液體混合物的顏色變藍(lán)后，升溫至84-88。C，將攪拌速率降至300r/min;5)將溫度降到8(TC,滴加剩余90%的苯乙烯、(曱基)丙烯酸酯、(曱基)丙烯酸、馬來酸酐、丙烯酸-2-羥乙酯和分子量調(diào)節(jié)劑，剩余50%的引發(fā)劑和水的混合溶液，(曱基)丙烯酰胺、N-幾甲基丙烯酰胺和水的混合溶液，1.5h內(nèi)滴加完畢，恒溫反應(yīng)1-2小時(shí)，升溫至90。C反應(yīng)半小時(shí)；6)冷卻至室溫，調(diào)節(jié)pH-7.8-8.4,得到丙烯酸酯類水乳型油墨翁合劑。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟6)中所述的pH調(diào)節(jié)劑選自碳酸氫鈉、AMP-95或氨水。全文摘要一種丙烯酸酯類水乳型油墨黏合劑及其制備方法屬于水性油墨領(lǐng)域。本發(fā)明擬解決現(xiàn)有油墨黏合劑耐剝離性能和耐水性差的問題。本發(fā)明黏合劑以種子自由基乳液共聚合而成，其組分配比為水150份、苯乙烯0-60份、(甲基)丙烯酸酯40-100份、(甲基)丙烯酸0-3份、馬來酸酐0-1.5份、(甲基)丙烯酰胺0.5-2份、N-羥甲基丙烯酰胺0.1-1份、丙烯酸-2-羥乙酯0.5-3份和NaHCO₃0.5份。本發(fā)明黏合劑性能穩(wěn)定、綜合性能優(yōu)異、價(jià)格低廉、無毒無害、制備方法簡便、易于操作、適于工業(yè)化生產(chǎn)，具有經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。文檔編號(hào)C09J133/06GK101585985SQ20081011244公開日2009年11月25日申請(qǐng)日期2008年5月23日優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日發(fā)明者何立凡,李效玉,王海僑,浩石申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)