一種含改性殼聚糖的高耐水改性水性聚氨酯油墨及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含改性殼聚糖的高耐水改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨將殼聚糖用3?氯?2?羥丙基三甲基氯化銨改性處理，改性后的殼聚糖分散性更佳，可提高油墨的固色效果，加入的木質(zhì)素/聚乙烯亞胺與甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯一起對水性聚氨酯進行改性處理，改性后的聚氨酯耐水性極佳，黏結(jié)強度高，尤其適合木質(zhì)材料表面的印刷，這種油墨膠膜強度高，抓附力強，色彩牢固持久，極大的改善了傳統(tǒng)聚氨酯水性油墨的綜合性能。
【專利說明】
一種含改性殼聚糖的高耐水改性水性聚氨酯油墨及其制備 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及水性油墨技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含改性殼聚糖的高耐水改性水性聚 氨酯油墨及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水性油墨是由水溶性樹脂、有機顏料、溶劑以及相關(guān)助劑構(gòu)成，其具有優(yōu)良的環(huán)保 性，可以緩解當(dāng)前包裝與印刷行業(yè)存在污染問題，成為目前及今后油墨行業(yè)的重點發(fā)展方 向。
[0003] 水性聚氨酯油墨具有色彩表現(xiàn)力好、附著力佳、耐油等優(yōu)點，對各種承印物材料具 有廣泛的適用性。由于水性聚氨酯中存在親水基團，其所形成的涂層耐水性、耐熱性以及粘 彈性欠佳，尤其是耐水性的差異，直接影響印刷產(chǎn)品的使用體驗，因此有必要對水性聚氨酯 的性能做進一步改進，以完善其性能。《納米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制備與表 征》一文利用硅烷偶聯(lián)劑在聚氧化丙烯二醇溶液中水解分散制得納米二氧化硅聚氧化丙烯 二醇分散體，參與水性聚氨酯合成過程，得到了納米二氧化硅改性的水性聚氨酯乳液，這種 方法得到的聚氨酯涂層其疏水性及表面硬度得到了一定的改善，然而其拉伸強度及斷裂伸 長率隨之降低，綜合力學(xué)性能欠佳，由此可見，在提高水性聚氨酯疏水性的同時獲得具備優(yōu) 良力學(xué)性能的乳液才是具有實際應(yīng)用價值的研究重點，也是本發(fā)明的目的所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種含改性殼聚糖的高耐水改性 水性聚氨酯油墨及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種含改性殼聚糖的高耐水改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨由以下重量份的原料制 成：固含量為30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性顏料10-20、 鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1-0.2、聚乙烯亞胺8-10、殼聚糖微球2-3、3_氯-2-羥丙基三甲基氯化銨 0.1-0.2、木質(zhì)素4-5、甲基丙烯酸縮水甘油酯1-2、消泡劑0.01-0.02、去離子水20-25、濃度 為10-15%的過硫酸銨水溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸鈉0.5-1、二月桂酸二丁基錫0.1-0.2、 N，N-二甲基甲酰胺15-20。
[0006] 所述的一種含改性殼聚糖的高耐水改性水性聚氨酯油墨的制備方法，該制備方法 分為以下幾個步驟： (1) 先將殼聚糖微球投入異丙醇中浸泡l〇-15h，隨后加入由3-氯-2-羥丙基三甲基氯化 銨與去離子水按照1:10的重量比配制的溶液，加熱至70-80°C，以600-800轉(zhuǎn)/分鐘的速度高 速攪拌混合反應(yīng)l〇_15h，反應(yīng)結(jié)束后抽濾，所得產(chǎn)物經(jīng)甲醇洗滌后烘干備用； (2) 將木質(zhì)素投入N，N-二甲基甲酰胺中，超聲分散20-30min后加入聚乙烯亞胺，混合均 勻后滴加二月桂酸二丁基錫，滴加結(jié)束后反應(yīng)40-50min，最后再加入1/2重量份的十二烷基 磺酸鈉/去離子水混合溶液，以600-800轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合4-5h，所得復(fù)合乳化液備 用； (3) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，加入余量的十二烷基磺酸鈉/去離子水溶液， 攪拌混合均勻后同時滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和步驟(2)制備的復(fù)合乳化液， 邊滴加邊攪拌，滴加結(jié)束后再加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合1-2h，隨后將反應(yīng) 體系加熱至55-60°C，加入1/3重量份的過硫酸銨水溶液，攪拌混合反應(yīng)1.5-2h后升溫至75-80 °C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及過硫酸銨水溶液，滴加完畢后反應(yīng)l_2h，反應(yīng) 結(jié)束后溶液冷卻至室溫，過濾出料； (4) 將步驟(1)制備的物料、步驟(3)制備的物料以及其它剩余物料混合，一并投入砂磨 機內(nèi)充分研磨，使所得漿料的粒徑為< 5μπι，調(diào)節(jié)體系pH值為7-8,并使用去離子水調(diào)節(jié)體系 粘度，出料即得。
[0007] 本發(fā)明將殼聚糖用3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨改性處理，改性后的殼聚糖分散 性更佳，可提高油墨的固色效果，加入的木質(zhì)素/聚乙烯亞胺與甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基 丙烯酸縮水甘油酯一起對水性聚氨酯進行改性處理，改性后的聚氨酯耐水性極佳，黏結(jié)強 度高，尤其適合木質(zhì)材料表面的印刷，這種油墨膠膜強度高，抓附力強，色彩牢固持久，極大 的改善了傳統(tǒng)聚氨酯水性油墨的綜合性能。
【具體實施方式】
[0008] 一種含改性殼聚糖的高耐水改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨由以下重量份的原 料制成：固含量為30%的水性聚氨酯乳液40、甲基丙烯酸六氟丁酯8、水性顏料10、鈦酸酯偶 聯(lián)劑0.1、聚乙烯亞胺8、殼聚糖微球2、3氯羥丙基三甲基氯化銨0.1、木質(zhì)素4、甲基丙烯酸縮 水甘油酯1、消泡劑〇. 01、去離子水20、濃度為10%的過硫酸銨水溶液0.2、十二烷基磺酸鈉 0.5、二月桂酸二丁基錫0.1川小二甲基甲酰胺15。
[0009] 該油墨的制備方法分為以下幾個步驟： (1) 先將殼聚糖微球投入異丙醇中浸泡l〇h，隨后加入由3氯羥丙基三甲基氯化銨與去 離子水按照1:10的重量比配制的溶液，加熱至70°C，以600轉(zhuǎn)/分鐘的速度高速攪拌混合反 應(yīng)l〇h，反應(yīng)結(jié)束后抽濾，所得產(chǎn)物經(jīng)甲醇洗滌后烘干備用； (2) 將木質(zhì)素投入N，N二甲基甲酰胺中，超聲分散20min后加入聚乙烯亞胺，混合均勻后 滴加二月桂酸二丁基錫，滴加結(jié)束后反應(yīng)40min，最后再加入1/2重量份的十二烷基磺酸鈉/ 去離子水混合溶液，以600轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合4h，所得復(fù)合乳化液備用； (3) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，加入余量的十二烷基磺酸鈉/去離子水溶液， 攪拌混合均勻后同時滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和步驟(2)制備的復(fù)合乳化液， 邊滴加邊攪拌，滴加結(jié)束后再加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合Ih，隨后將反應(yīng)體 系加熱至55°C，加入1/3重量份的過硫酸銨水溶液，攪拌混合反應(yīng)1.5h后升溫至75°C，再滴 加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及過硫酸銨水溶液，滴加完畢后反應(yīng)lh，反應(yīng)結(jié)束后溶液 冷卻至室溫，過濾出料； (4) 將步驟(1)制備的物料、步驟(3)制備的物料以及其它剩余物料混合，一并投入砂磨 機內(nèi)充分研磨，使所得漿料的粒徑為< 5μπι，調(diào)節(jié)體系pH值為7,并使用去離子水調(diào)節(jié)體系粘 度，出料即得。
[0010]將制得的油墨印刷在塑膠基材上，待其完全干燥后，根據(jù)相應(yīng)的國家檢測標準，該 油墨及其涂層的性能測試結(jié)果為：
【主權(quán)項】
1. 一種含改性殼聚糖的高耐水改性水性聚氨酯油墨，其特征在于，該印刷油墨由以下 重量份的原料制成：固含量為30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、 水性顏料10-20、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1-0.2、聚乙烯亞胺8-10、殼聚糖微球2-3、3_氯-2-羥丙基 三甲基氯化銨0.1-0.2、木質(zhì)素4-5、甲基丙烯酸縮水甘油酯1-2、消泡劑0.01-0.02、去離子 水20-25、濃度為10-15%的過硫酸銨水溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸鈉0.5-1、二月桂酸二丁 基錫0.1-0.2、N，N-二甲基甲酰胺15-20。2. 如權(quán)利要求1所述的一種含改性殼聚糖的高耐水改性水性聚氨酯油墨的制備方法， 其特征在于，該制備方法分為以下幾個步驟： (1) 先將殼聚糖微球投入異丙醇中浸泡l〇-15h，隨后加入由3-氯-2-羥丙基三甲基氯化 銨與去離子水按照1:10的重量比配制的溶液，加熱至70-80°C，以600-800轉(zhuǎn)/分鐘的速度高 速攪拌混合反應(yīng)l〇_15h，反應(yīng)結(jié)束后抽濾，所得產(chǎn)物經(jīng)甲醇洗滌后烘干備用； (2) 將木質(zhì)素投入N，N-二甲基甲酰胺中，超聲分散20-30min后加入聚乙烯亞胺，混合均 勻后滴加二月桂酸二丁基錫，滴加結(jié)束后反應(yīng)40-50min，最后再加入1/2重量份的十二烷基 磺酸鈉/去離子水混合溶液，以600-800轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合4-5h，所得復(fù)合乳化液備 用； (3) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，加入余量的十二烷基磺酸鈉/去離子水溶液， 攪拌混合均勻后同時滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和步驟(2)制備的復(fù)合乳化液， 邊滴加邊攪拌，滴加結(jié)束后再加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合1-2h，隨后將反應(yīng) 體系加熱至55-60°C，加入1/3重量份的過硫酸銨水溶液，攪拌混合反應(yīng)1.5-2h后升溫至75-80 °C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及過硫酸銨水溶液，滴加完畢后反應(yīng)l_2h，反應(yīng) 結(jié)束后溶液冷卻至室溫，過濾出料； (4) 將步驟（1)制備的物料、步驟(3)制備的物料以及其它剩余物料混合，一并投入砂磨 機內(nèi)充分研磨，使所得漿料的粒徑為< 5μπι，調(diào)節(jié)體系pH值為7-8,并使用去離子水調(diào)節(jié)體系 粘度，出料即得。
【文檔編號】C08F283/00GK105860653SQ201610297694
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】徐明克, 裴大偉
【申請人】安徽雅美油墨有限公司