一種雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了屬于耐磨性的水性油墨材料制備領(lǐng)域的雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法。首先用蒸餾水稀釋水性油墨，將聚乙烯蠟乳液加入其中，制備出混合液；然后將納米Al2O3放入上述配好的水性油墨混合液中；最后將制備好的水性油墨混合材料通過(guò)超聲波分散處理，得到雙摻雜的耐磨水性油墨材料。本發(fā)明所獲得的雙摻雜耐磨水性油墨材料，經(jīng)M2000摩擦磨損機(jī)磨損檢測(cè)后，前后的質(zhì)量損失最小可達(dá)0.00034g(油墨11.70g)。本發(fā)明提供的方法的特點(diǎn)：1、有利于環(huán)境保護(hù)，沒(méi)有產(chǎn)生次生危害。2、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，便于控制，用量少，綜合成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于耐磨擦的水性油墨材料制備領(lǐng)域，具體為雙摻雜的耐磨水性油墨的制 備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 水性油墨是以水溶性丙烯酸樹(shù)脂為主體，再添加助劑、顏料、填料等所制成的一種 水性涂料。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的環(huán)保和安全意識(shí)不斷提高，對(duì)水性油墨也提出 了更高的要求。各種自然因素的作用，是影響水性油墨使用壽命的主要原因。由于西北地 區(qū)沙塵天氣頻繁發(fā)生，風(fēng)沙對(duì)水性油墨的使用壽命產(chǎn)生了很大的影響。因此，提高水性油墨 的耐磨擦性能成為了在我國(guó)西北地區(qū)使用水性油墨的必要前提。越來(lái)越多的科研人員開(kāi)始 對(duì)水性油墨的耐磨擦性能進(jìn)行越來(lái)越深入的研究。
[0003] 聚乙烯蠟乳液抗酸、抗堿、耐硬水、水溶性強(qiáng)、乳液穩(wěn)定，任意比例水稀釋不分層、 不破乳、不結(jié)塊、保質(zhì)期長(zhǎng)、固含量高、分散性好，聚乙烯蠟乳液有很好的抗劃傷、防水、抗粘 防污、耐磨、柔軟、表面潤(rùn)滑等性能。水性油墨體系中加入聚乙烯蠟乳液可以起到降低摩擦 系數(shù)和提高滑爽性的作用，從而提高水性油墨的抗磨損性。
[0004] 納米A1203是一種與納米Si02 -樣有很高的流動(dòng)性和小尺寸效應(yīng)，使材料表面更 加致密細(xì)潔，摩擦系數(shù)變小，加之納米顆粒的高強(qiáng)度，使材料的耐磨性大大增強(qiáng)。納米A1 203 產(chǎn)品無(wú)毒、無(wú)刺激、無(wú)味、安全可靠，性能穩(wěn)定，與水及有機(jī)物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在溶劑水里 面極好分散，不需加分散劑，物理攪拌即可以充分的分散均勻。納米A1A在自然界中的 硬度僅次于金剛石，且容易在表面形成致密的氧化膜，同時(shí)A1 203的價(jià)格比較低，所以選擇 A1203作為耐磨擦材料，預(yù)計(jì)可進(jìn)一步提高水性油墨的耐磨擦性能。
[0005] 盡管現(xiàn)有的廣為使用的未加入耐磨擦劑的水性油墨具有一定的耐磨擦性能，但未 加入耐磨擦劑的水性油墨并不能很好的抵抗外部環(huán)境對(duì)水性油墨產(chǎn)生的磨擦磨損作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明將具有抗劃傷、耐磨、表面潤(rùn)滑等性能的聚乙烯蠟乳液和具有良好耐磨性 與磨擦系數(shù)小的納米A1 203加入到水性油墨中作為耐磨擦劑。同未加入耐磨劑的水性油墨 相比，加入了聚乙烯蠟乳液和納米A1 203的水性油墨抵抗外界環(huán)境摩擦磨損的效果更好。
[0007] 本發(fā)明的目的在于提出一種雙摻雜的耐磨水性油墨的制備方法。
[0008] 本發(fā)明提供的一種雙摻雜的耐磨水性油墨的制備方法如下：首先用蒸餾水稀釋水 性油墨，使其具有較好的流動(dòng)性，再按照1%?2% (質(zhì)量百分比）的比例將聚乙烯蠟乳液 加入其中，制備出混合液；然后按照0.5%?2% (質(zhì)量百分比）的比例將納米A1203放入上 述配好的水性油墨混合液中；最后將制備好的水性油墨混合材料通過(guò)超聲波分散處理，得 到雙摻雜的耐磨水性油墨材料。
[0009] 本發(fā)明進(jìn)一步給出在上述方法基礎(chǔ)上的具體工藝參數(shù)：
[0010] 1、配置稀釋混合料的工藝參數(shù)：優(yōu)選用蒸餾水按1:1(質(zhì)量比）的比例稀釋水性油 墨，將聚乙烯蠟乳液按照1%?2% (質(zhì)量百分比）的比例加入其中，制備出混合液；
[0011] 通過(guò)在〇%?10% (質(zhì)量百分比）之間調(diào)整聚乙烯蠟乳液的用量得出其優(yōu)選及最 優(yōu)用量，聚乙烯蠟乳液的比例分別為：〇%，1%，2%，4%，6%，8%，10%時(shí)，通過(guò)做出的聚乙 烯蠟乳液用量-損失質(zhì)量折線圖可以看出來(lái)，聚乙烯蠟乳液優(yōu)選用量為1%?2% (質(zhì)量百 分比），最優(yōu)比例為1% (質(zhì)量百分比）。
[0012] 2、制備水性油墨混合材料的工藝參數(shù)：將納米A1203按照0. 5%?2% (質(zhì)量百分 比）的比例放入上述配好的水性油墨混合液中，配制水性油墨混合材料；
[0013] 通過(guò)在0.5%?3.0% (質(zhì)量百分比）之間調(diào)整納米A1203的用量得出其優(yōu)選及 最優(yōu)用量，納米A1 203的比例分別為：0. 5%、1. 0%、2. 0%、3. 0%。通過(guò)做出的納米A1203用 量-損失質(zhì)量折線圖可以看出來(lái)，納米A1 203的用量?jī)?yōu)選0. 5%?2% (質(zhì)量百分比），最優(yōu) 比例為1.0% (質(zhì)量百分比）。
[0014] 3、超聲處理的工藝參數(shù)：將配制的水性油墨混合材料，在15°C?25°C溫度條件下 通過(guò)超聲波分散處理lh?2h，得到雙摻雜的耐磨水性油墨材料。
[0015] 本發(fā)明還給出了優(yōu)選的方案，具體如下：
[0016] 首先，用蒸餾水按1:1(質(zhì)量比）的比例稀釋水性油墨，再將聚乙烯蠟乳液按照 1%?2% (質(zhì)量百分比）的比例加入其中，制備出混合液；然后將納米A1A按照0.5%? 2% (質(zhì)量百分比）的比例放入上述配好的水性油墨混合液中，得到水性油墨混合材料；最 后將制備好的水性油墨混合材料在15°C?25°C下通過(guò)超聲波分散處理lh?2h，得到雙摻 雜的耐磨水性油墨材料。
[0017] 本發(fā)明的作用機(jī)理是：聚乙烯蠟乳液可以起到降低摩擦系數(shù)和提高滑爽性的作 用，從而提高水性油墨耐磨擦性。納米A1 203在自然界中的硬度僅次于金剛石，且容易在表 面形成致密的氧化膜，在溶劑水里面極好分散，不需加分散劑，物理攪拌即可以充分的分散 均勻。
[0018] 本發(fā)明所獲得的雙摻雜的耐磨水性油墨材料，經(jīng)M2000摩擦磨損機(jī)磨損檢測(cè)之 后，再用電子天平稱(chēng)其質(zhì)量，如后的質(zhì)量損失最小可達(dá)〇. 〇〇〇34g (油墨11. 70g)。
[0019] 本發(fā)明提供的方法的特點(diǎn)：
[0020] 1、有利于環(huán)境保護(hù)，沒(méi)有產(chǎn)生次生危害。
[0021] 2、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，便于控制，用量少，綜合成本低。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為實(shí)施例1所得的雙摻雜的耐磨水性油墨材料經(jīng)M2000摩擦磨損機(jī)磨損檢測(cè) 結(jié)果。
[0023] 圖2為實(shí)施例2所得的雙摻雜的耐磨水性油墨材料經(jīng)M2000摩擦磨損機(jī)磨損檢測(cè) 結(jié)果。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面的實(shí)施例可以使本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制 本發(fā)明。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 首先，用蒸餾水按1:1(質(zhì)量比）的比例稀釋水性油墨，將聚乙烯蠟乳液按照2% (質(zhì)量百分比）的比例加入其中，制備出混合液；然后，將納米A1 203按照0·5%、1·0%、 2. 0%、3. 0% (質(zhì)量百分比）的比例放入上述配好的水性油墨混合液中，配制水性油墨混合 材料；最后將配制的水性油墨混合材料，在20°C溫度條件下通過(guò)超聲波分散處理2h，得到 雙摻雜的耐磨水性油墨材料。
[0027] 所用水性油墨源自市售，可購(gòu)自廣州市華馳化工有限公司。
[0028] 所用水性油墨成分可為：水溶性丙烯酸樹(shù)脂、水、乙醇、三乙胺、顏料、助劑。
[0029] 本實(shí)施例所獲得雙摻雜的耐磨水性油墨材料，經(jīng)M2000摩擦磨損機(jī)磨損測(cè)試后， 前后的質(zhì)量損失按照加入A1 203的量依次為0. 001g、0. 0008g、0. 0009g、0. OOllg。根據(jù)實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)做出折線圖可知：前后的質(zhì)量損失最小可達(dá)〇. 〇〇〇8g(油墨10. 05g，對(duì)應(yīng)的A1203加入 量為1. 0% )，測(cè)試結(jié)果如圖1所示。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 首先，用蒸餾水按1:1(質(zhì)量比）的比例稀釋水性油墨，將聚乙烯蠟乳液按照1% (質(zhì)量百分比）的比例加入其中，制備出混合液；然后，將納米A1 203分別按照0.5%、1.0%、 2.0% (質(zhì)量百分比）的比例放入上述配好的水性油墨混合液中，配制水性油墨混合材料； 最后將配制的水性油墨混合材料，在15°C溫度條件下通過(guò)超聲波分散處理lh，得到雙摻雜 的耐磨水性油墨材料。
[0032] 所用水性油墨源自市售，可購(gòu)自廣州市華馳化工有限公司。
[0033] 所用水性油墨成分可為：水溶性丙烯酸樹(shù)脂、水、乙醇、三乙胺、顏料、助劑。
[0034] 本實(shí)施例所獲得雙摻雜的耐磨水性油墨材料，經(jīng)M2000摩擦磨損機(jī)磨損測(cè)試后， 前后的質(zhì)量損失按照加入A1 203的量依次為0· 00225g、0. 00025g、0. 0006g。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 做出折線圖可知：前后的質(zhì)量損失最小可達(dá)〇.〇〇〇25g (油墨11.70g，對(duì)應(yīng)的A1203加入量為 1. 0% )，測(cè)試結(jié)果如圖2所示。
[0035] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法，其特征在于該方法如下：首先用蒸餾水稀釋 水性油墨，再按照1%?2% (質(zhì)量百分比）的比例將聚乙烯蠟乳液加入其中，制備出混合 液；然后按照0.5%?2% (質(zhì)量百分比）的比例將納米A1203放入上述配好的水性油墨混 合液中；最后將制備好的水性油墨混合材料通過(guò)超聲波分散處理，得到雙摻雜的耐磨水性 油墨材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法，其特征在于：用蒸餾水按 1:1(質(zhì)量比）的比例稀釋水性油墨。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法，其特征在于：按照1 % (質(zhì) 量百分比）的比例加入聚乙烯蠟乳液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法，其特征在于：按照1 % (質(zhì) 量百分比）的比例加入納米A1203。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法，其特征在于：超聲處理的 工藝參數(shù)：將配制的水性油墨混合材料，在15°C?25°C溫度條件下通過(guò)超聲波分散處理 lh ?2h。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法，其特征在于：首先，用蒸餾 水按1:1(質(zhì)量比）的比例稀釋水性油墨，再將聚乙烯蠟乳液按照1%?2% (質(zhì)量百分比） 的比例加入其中，制備出混合液；然后將納米A1203按照0.5%?2% (質(zhì)量百分比）的比例 放入上述配好的水性油墨混合液中，得到水性油墨混合材料；最后將制備好的水性油墨混 合材料在15°C?25°C下通過(guò)超聲波分散處理lh?2h，得到雙摻雜的耐磨水性油墨材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法，其特征在于：聚乙烯蠟乳 液按照2% (質(zhì)量百分比）的比例加入，制備出混合液；納米A1203按照1% (質(zhì)量百分比） 的比例放入配好的水性油墨混合液中，得到水性油墨混合材料；制備好的水性油墨混合材 料在20°C下通過(guò)超聲波分散處理2h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙摻雜耐磨水性油墨的制備方法，其特征在于：聚乙烯蠟乳 液按照1% (質(zhì)量百分比）的比例加入，制備出混合液；納米A1203按照1.0% (質(zhì)量百分 比）的比例放入配好的水性油墨混合液中，得到水性油墨混合材料；制備好的水性油墨混 合材料在15°C下通過(guò)超聲波分散處理lh。
【文檔編號(hào)】C09D11/03GK104151921SQ201410364112
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】徐海, 劉志鋒, 劉軍啟, 梁小平, 劉凱, 周小紅 申請(qǐng)人:青海雅豐彩色印刷有限責(zé)任公司