一种通用性水性白墨及其制备方法与流程

1.本发明属于新型环保水性油墨领域，涉及一种通用性表印及里印包装用水性白墨及其制备方法。


背景技术：

2.目前我国薄膜软包装行业90%的企业采用的是凹印工艺，而且大部分使用的是溶剂型油墨，但这种类型的油墨在环保形势日益严峻的当下，受到了“排挤”和限制，在某些经济发达地区，甚至被禁止。尤其是近两年来，我国中央及地方各省市环保部门推出一系列削减vocs的政策法规，软包装企业不得不在生产末端加装有机废气处理设置，末端处理技术在这几年间得到了快速发展，但是无法从源头真正的解决问题，使其应用受到很大制约。
3.近年来,随着人们环保意识的增强,水性油墨的研究与开发引起广泛关注。水性油墨是以水为溶剂的油墨,水作为溶剂的优点在于无毒、无异味、不燃,并且大幅度地降低了废气的排放量,减少了对环境的污染,因此得到了飞速的发展，具有非常广阔的发展前景。
4.水性聚氨酯乳液(wpu)和水性丙烯酸酯共聚物(pa)目前在市场上都是被广泛用来作为水性油墨的基料。pu、pa同其他溶剂型涂料比有诸多优点:价格便宜、无毒、不污染环境,在皮革、胶黏剂、涂料等方面被广泛应用。聚氨酯具有优异的耐有机溶剂、耐寒性、温度适应性和弹性,但在保光性、耐水性（表印）、附着力（表印）、剥离强度（里印）等方面存在缺陷，而且价格高；而丙烯酸酯乳液价格低，机械强度高、抗老化、不发黄、耐水性好（表印）、附着力强（表印）、剥离强度高（里印）的性质，但丙烯酸酯制备的油墨ph值偏低，需要加入胺类试剂进行调节，一般胺类试剂具有刺鼻气味，对车间环境，以及对人员造成危害，急需对其进行改进。


技术实现要素：

5.针对水性油墨应用中存在的上述问题，结合凹印的印刷特点，本发明目的在于提供一种通用性表印及里印包装用水性白墨及其制备方法。
6.为实现本发明目的，技术方案如下：其由以下配比原料制备而成 ，各组分以重量份计：改性聚氨酯乳液1：25
‑
35份，改性聚氨酯乳液2：5
‑
15份，异丙醇：3
‑
5份，乙醇：8
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13份，水：4
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8份钛白粉：30
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45份，消泡剂：0.004份，流平剂：0.01
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0.03份，ed30哑光粉（二氧化硒）：1
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3份。
7.所述改性聚氨酯乳液1为聚醚改性，且引入多个侧基（甲基），提高其耐水性，粘度800
‑
1000,酸值为6.9
‑
7.2；所述改性聚氨酯乳液2为聚氨酯分子中引入碳酸根基团，粘度1000
‑
1200，酸值为7.0
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7.5制备上述通用性表印及里印包装用水性白墨的方法具体步骤为：1）将改性聚氨酯乳液1、异丙醇与乙醇按照一定比例配比加入反应容器中，然后加入消泡剂，搅拌溶解；2）然后添加钛白粉、水、流平剂、ed30哑光粉，继续搅拌；3）将步骤2）所得的反应产物取出加入到球磨机进行研磨，球磨之后得到的白墨粒径为10
‑
15μm。
8.4）将步骤3）所得的研磨产物，加入改性聚氨酯乳液2，进行搅拌混合。
9.本发明原理：使用改性聚氨酯树脂1因基团的改性，使其具有很好的耐水性、遮盖力，并且可以耐摩擦，耐温性较好，但是附着力稍差；改性聚氨酯树脂2通过碳酸根的引入，使其有较好的分散性、附着牢度，但是不耐摩擦，耐温性差。在改性聚氨酯树脂1中加入改性聚氨酯树脂2可以大大提高着力。消泡剂可以消除气泡，促使连接料更好的分散，流平剂也是起到很好的分散与融合作用。ed30哑光粉（二氧化硒）可以起到耐候性的作用，使其附着牢度以及色相稳定。
10.本发明优点：1、使用改性聚氨酯树脂1、2，使两种聚氨酯树脂材料相互配合，结合了水性聚氨酯的优异性能，提高了其耐水性、附着力、剥离强度。2、该水性白墨适用于包装表印及里印，具备良好的印刷适性，安全环保，印刷速度快，附着力高，不易褪色，耐摩擦，剥离强度高。该油墨应用于pe、pa以及opp/vmcpp等，可以在保证低成本的同时，印刷速度达到150m/min以上，是一种环保型水性油墨。
具体实施方式
11.为对本发明进行更好地说明，举实施例如下:实施例1：所述通用性表印及里印包装用水性白墨由以下配比原料制备而成，各组分以重量份计：改性聚氨酯乳液1：30份，改性聚氨酯乳液2：13份，异丙醇：3份，乙醇：9份，水：5份，钛白粉：37份，消泡剂：0.004份，流平剂：0.03，ed30哑光粉（二氧化硒）：2.966份。
12.1）将改性聚氨酯乳液1、异丙醇与乙醇按照一定比例配比加入反应容器中，然后加入消泡剂，用高速分散机分散搅拌20分钟，进行充分溶解；2）然后添加钛白粉、水、流平剂、ed30哑光粉（二氧化硒），继续搅拌50分钟；3）将步骤2）所得的反应产物取出加入到球磨机进行研磨60分钟，得到的白墨粒径为10μm。
13.4）将步骤3）所得的研磨产物，加入改性聚氨酯乳液2，进行搅拌混合。
14.实施例2：改性聚氨酯乳液1：33份，改性聚氨酯乳液2：12份，异丙醇：4份，乙醇：10份，水：6份，钛白粉：32份，
消泡剂：0.004份，流平剂：0.016， ed30哑光粉（二氧化硒）：2.98份。
15.制备方法同实施例1。
16.应用例采用本发明通用性表印及里印包装用水性白墨在实际应用中测试指标如下：1、干燥速度快，印刷速度达到180m/min；2、附着力好： 3m胶带检测，本发明通用性表印及里印包装用水性白墨制得的pe膜不掉墨，溶剂型白墨制得的pe膜有掉墨现象；3、耐摩擦：本发明通用性表印及里印包装用水性白墨制得的pe膜负重30g/橡皮测试，来回擦1万次，字体和图案没有明显色差变化；清晰可辨认，没有脱落和断线；溶剂型白墨制得的pe膜：来回擦1千次，字体和图案有明显色差变化；可辨认，有少许脱落和断线。
17.4、剥离强度高：本发明通用性表印及里印包装用水性白墨制得的opp/vmcpp复合膜，180℃剥离强度平均值达到1.33n ；溶剂型白墨制得的opp/vmcpp复合膜，180℃剥离强度平均值达到1.03n。


技术特征：
1.一种水性印刷白墨，其特征在于，其由以下配比原料制备而成 ，各组分以重量份计：改性聚氨酯乳液1：25
‑
35份，改性聚氨酯乳液2：5
‑
15份，异丙醇：3
‑
5份，乙醇：8
‑
13份，水：4
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8份，钛白粉：30
‑
45份，消泡剂：0.004份，流平剂：0.01
‑
0.03份，ed30哑光粉：1
‑
3份；所述改性聚氨酯乳液1为聚醚改性聚氨酯，且分子中引入多个侧甲基，粘度 800
‑
1000, 酸值为6.9
‑
7.2 ；所述改性聚氨酯乳液2为聚氨酯分子中引入碳酸根基团，粘度 1000
ꢀ‑
1200 ，酸值为7.0
‑
7.5。

技术总结
本发明属于新型环保水性油墨领域，涉及一种通用性水性白墨及其制备方法。其由以下配比原料制备而成，各组分以重量份计：改性聚氨酯乳液1：25


技术研发人员：郝自娟 闫银凤 黄晓谨 王宏磊 张银宝 杨武涛 李勇敢 袁永浩 聂夕然
受保护的技术使用者：河南功能高分子膜材料创新中心有限公司
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2021/9/7