一種阻燃耐火改性水性聚氨酯油墨及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃耐火改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨利用甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯對水性聚氨酯進行改性處理，得到的聚氨酯乳液耐水性更好，加入的聚磷酸銨、多孔硅酸鈣等原料使得油墨具備良好的阻燃耐火效果，極大的改善了傳統(tǒng)水性聚氨酯油墨的性能，這種油墨粘度低，強度高，安全環(huán)保，功能持久穩(wěn)定，拓寬了使用范圍。
【專利說明】
一種阻燃耐火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，尤其涉及一種阻燃耐火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?！都{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，提供一種阻燃耐火改性水性聚氨酯油 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： 一種阻燃耐火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、馬來酸酐0.1-0.2、聚磷酸銨 0.2-0.3、聚苯乙烯磺酸鈉1-2、400-600目多孔硅酸鈣3-5、木質(zhì)素磺酸鈣0.1-0.2、水性顏料 10-20、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1-0.2、甲基丙烯酸縮水甘油酯1-2、消泡劑0.01-0.02、聚羧酸鹽減 水劑0.1-0.2、去離子水20-25、濃度為10-15%的過硫酸銨水溶液0.2-0.5。
[0006] 所述的一種阻燃耐火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) 先將馬來酸酐、聚苯乙烯磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣加入去離子水中，攪拌混合均勻加 入聚磷酸銨、多孔硅酸鈣，以600-800轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合1-2h后滴加0.01-0.02重量份 的過硫酸銨溶液，邊滴加邊攪拌，在1.5-2h內(nèi)加完，滴加完畢后混合反應(yīng)40-50min，隨后所 得物料備用； (2) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，同時滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和 甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合l_2h，隨后將反應(yīng)體系加熱至55-60°C，加入1/3重量 份的余量過硫酸銨水溶液，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)1-2h，反應(yīng)結(jié)束后溶液冷卻至室溫，過濾 出料； (3 )將步驟(1)制備的物料、步驟(2 )制備的物料與其它剩余物料混合，一并投入砂磨機 內(nèi)研磨分散2-3h，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)明的油墨利用甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯對水性聚氨酯進 行改性處理，得到的聚氨酯乳液耐水性更好，加入的聚磷酸銨、多孔硅酸鈣等原料使得油墨 具備良好的阻燃耐火效果，極大的改善了傳統(tǒng)水性聚氨酯油墨的性能，這種油墨粘度低，強 度高，安全環(huán)保，功能持久穩(wěn)定，拓寬了使用范圍。
【具體實施方式】
[0008] -種阻燃耐火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、馬來酸酐0.1、聚磷酸銨0.2、聚苯乙 烯磺酸鈉1、400目多孔硅酸鈣3、木質(zhì)素磺酸鈣0.1、水性顏料10、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1、甲基丙 烯酸縮水甘油酯1、消泡劑〇. 01、聚羧酸鹽減水劑〇. 1、去離子水20、濃度為10%的過硫酸銨水 溶液0.2。
[0009] 該油墨的制備方法分為以下幾個步驟： (1) 先將馬來酸酐、聚苯乙烯磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣加入去離子水中，攪拌混合均勻加 入聚磷酸銨、多孔硅酸鈣，以600轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合Ih后滴加0.01重量份的過硫酸銨 溶液，邊滴加邊攪拌，在1.5h內(nèi)加完，滴加完畢后混合反應(yīng)40min，隨后所得物料備用； (2) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，同時滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和 甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合lh，隨后將反應(yīng)體系加熱至55°C，加入1/3重量份的 余量過硫酸銨水溶液，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)Ih，反應(yīng)結(jié)束后溶液冷卻至室溫，過濾出料； (3 )將步驟(1)制備的物料、步驟(2 )制備的物料與其它剩余物料混合，一并投入砂磨機 內(nèi)研磨分散2h，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. 一種阻燃耐火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、馬來酸酐0. Ιο. 2、聚磷酸銨 0.2-0. 3、聚苯乙烯磺酸鈉 1-2、 400-600 目多孔硅酸鈣3-5、 木質(zhì)素磺酸鈣0.1- 0.2、水性顏料10-20、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1-0.2、甲基丙烯酸縮水甘油酯1-2、消泡劑0.01_ 0.02、聚羧酸鹽減水劑0.1-0.2、去離子水20-25、濃度為10-15%的過硫酸銨水溶液0.2-0.5。2. 如權(quán)利要求1所述的一種阻燃耐火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) 先將馬來酸酐、聚苯乙烯磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣加入去離子水中，攪拌混合均勻加 入聚磷酸銨、多孔硅酸鈣，以600-800轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌混合1-2h后滴加0.01-0.02重量份 的過硫酸銨溶液，邊滴加邊攪拌，在1.5-2h內(nèi)加完，滴加完畢后混合反應(yīng)40-50min，隨后所 得物料備用； (2) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，同時滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和 甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合l_2h，隨后將反應(yīng)體系加熱至55-60°C，加入1/3重量 份的余量過硫酸銨水溶液，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； (3) 將步驟（1)制備的物料、步驟(2)制備的物料與其它剩余物料混合，一并投入砂磨機 內(nèi)研磨分散2-3h，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】C09D11/03GK105860659SQ201610297713
【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