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一种高耐磨水性光油及其制备方法与流程

2022-04-14 04:54:25 来源:中国专利 TAG:

1.本技术涉及印刷包装行业中的水性光油技术领域,更具体地说,它涉及一种高耐磨水性光油及其制备方法。


背景技术:

2.纸质包装具有易加工,成本低,适于印刷,重量轻,可折叠,无毒,无味,无污染等优点,被广泛应用于食品、药品、电子等领域的包装,是包装产品中占比较高的种类之一。在实际应用中,纸质包装为达到更好的保护产品,增加装饰效果等目的,常采用覆膜工艺和上光工艺进行再加工,其中上光工艺以工艺简单,成本低等特点,越来越被广泛应用。
3.上光加工是改善印刷品表面性能的一种有效方法,在印刷品表面涂布光油会使印刷品的光泽度、耐水性、耐磨性增加,使印刷品显得更加艳丽,并能对印刷品起到一定的保护作用,同时也方便对印刷品进行后续加工。光油可大致分为:溶剂型上光油、水性上光油和uv上光油。随着印刷环保趋势的发展,水性光油以成本低廉、环保无污染等优点,越来越被广泛应用于食品、医药、香烟等包装行业。
4.然而,相比薄膜,水性光油的耐磨性和韧性较差,相关技术中的水性光油无法同时具备高耐磨性和良好韧性,在包装产品的模切或者成品折叠过程中,容易产生爆线,在激光打码操作时,激光打码处极易发生磨擦掉色的问题。


技术实现要素:

5.为了解决水性光油耐磨性和韧性较差,容易产生爆线和激光打码掉色等问题,本技术提供了一种高耐磨水性光油及其制备方法,通过原料选用、配方设计和制备工序控制,有效保证了所得水性光油同时具备高耐磨性和良好的韧性。
6.第一方面,本技术提供了一种高耐磨水性光油,采用如下的技术方案:一种高耐磨水性光油,包括以下重量百分比的原料:改性丙烯酸酯乳液40-60%、丙烯酸树脂10-20%、蜡乳液4-8%、成膜助剂0.5-2%、润湿剂0.5-2%、流平剂0.5-2%、消泡剂0.5-2%、增稠剂1-3%、交联剂1-2%、去离子水10-20%。
7.优选的,所述高耐磨水性光油,包括以下重量百分比的原料:改性丙烯酸酯乳液45-55%、丙烯酸树脂12-18%、蜡乳液5-7%、成膜助剂0.8-1.5%、润湿剂0.8-1.5%、流平剂0.8-1.5%、消泡剂0.8-1.5%、增稠剂1.5-2.5%、交联剂1.2-1.8%、去离子水12-18%。
8.优选的,所述高耐磨水性光油,包括以下重量百分比的原料:改性丙烯酸酯乳液55%、丙烯酸树脂15%、蜡乳液6%、成膜助剂1.2%、润湿剂1.4%、流平剂1.4%、消泡剂1.5%、增稠剂2%、交联剂1.5%、去离子水15%。
9.通过采用上述技术方案,本技术配方科学,配比严谨,通过各原料间的协同作用,保证各原料间粘结强度高,所得水性光油水性光油成膜后孔隙率低,密实度高,强度高、硬度高,具有优异耐磨性的同时,保持良好的韧性,其用于基材上光处理,对基材表面渗透性好,附着牢固度高,可有效解决包装产品模切或成品折叠过程中的爆线,以及激光打码处的
磨擦掉色等问题。
10.优选的,所述改性丙烯酸酯乳液为核壳结构的乳液,核为玻璃转化温度为80-100℃的丙烯酸酯乳液,壳为玻璃转化温度为15-30℃的丙烯酸酯乳液。
11.优选的,所述改性丙烯酸酯乳液由以下方法制得:(1)将乳化剂和碳酸氢钠溶于去离子水中,加入核层单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,搅拌8-15min,缓慢滴加浓度为10%的引发剂水溶液,得种子乳液,其中,乳化剂、碳酸氢钠、去离子水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为0.8:1.5:30:5:7:1;(2)向步骤(1)的种子乳液中继续滴加核层甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,同时滴加浓度为10%的引发剂水溶液,在80-90℃的温度下搅拌50-80min,得到核层乳液,其中,种子乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为18:3:4:0.5;(3)向步骤(2)的核层乳液中滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和浓度为10%的引发剂水溶液,在85-95℃的温度下保温1.5-2.5h,然后降温至40℃以下,加入氨水调节ph值至8-9,搅拌10-20min,过滤即得到改性聚丙烯酸酯乳液;其中核层乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和引发剂水溶液的质量比为27:8:4:3:5:0.5:2:1。
12.通过采用上述技术方案,将丙烯酸酯乳液合成单体中的亲水官能团反应掉或将其封住,进而提高所得丙烯酸酯乳液的疏水能力,起到良好的防水、防潮效果,通过反应获得核壳结构的乳液,将核壳结构乳液做水性光油主要原料,在保证所得水性光油获得高耐磨、高抗划伤性能的同时,改善其柔韧性和成膜性,降低其成膜温度。
13.优选的,所述乳化剂为具有反应活性的乳化剂,可选用丙烯酰胺硬脂酸钠、苯乙烯磺酸钠、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、2-甲基烯丙基磺酸钠或2-丙烯酰胺-2,2-二甲基乙磺酸钠中的一种或两种的混合物。
14.通过采用上述技术方案,乳化剂的加入可显著降低不相容界面间的自由能,从而形成稳定均一的乳液;采用具有反应活性的乳化剂,能够有效解决水性光油成膜后,乳化剂上浮吸水,造成回粘的问题。
15.优选的,所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种。
16.通过采用上述技术方案,采用易溶于水的过硫酸盐类引发剂,其受热分解后,能够有效引发单体聚合,促进交联反应进行,聚合反应速率快,反应转化率高。
17.优选的,所述链转移剂为正戊醇和十二烷基硫醇的复配物。
18.通过采用上述技术方案,链转移剂的加入可以有效控制获得聚合物的分子量,进而得到所需性能的改性丙烯酸酯乳液,正戊醇和十二烷基硫醇配合作为链转移剂使用,具有用量少残留量低,链转移作用显著的特点。
19.优选的,所述改性单体为丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的复配物。
20.通过采用上述技术方案,将丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯配合作为改性单体制备改性丙烯酸酯乳液,可有效提高最终制得水性光油的涂膜硬度、光泽度、附着力和耐候性等。
21.优选的,所述丙烯酸树脂由固体丙烯酸树脂加10%的氨水氨化而得。
22.通过采用上述技术方案,经氨水氨化后的丙烯酸树脂的耐磨性、附着力和降粘作
用获得了进一步的提高。
23.优选的,所述蜡乳液为固含量为50-65%的水性聚乙烯蜡乳液。
24.通过采用上述技术方案,蜡乳液的添加能够显著改善水性光油的防水性能,同时能够提高其抗摩擦、抗划伤性能,增加其爽滑性和光泽度。
25.优选的,所述成膜助剂为醇酯十二、丙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇、二丙二醇单丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
26.通过采用上述技术方案,采用高沸点溶剂做成膜助剂,可显著降低水性光油的最低成膜温度,在光油成膜后慢慢挥发,促进光油原料粒子的塑性流动和弹性变形融合,改善光油聚结性能,从而形成完成的连续膜;成膜助剂的添加使用能进一步提高水性光油的防水、防腐蚀等性能。
27.优选的,所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷羟基改性有机硅氧烷或丙烯酸酯流平剂中的至少一种。
28.通过采用上述技术方案,水性光油成膜后有孔洞,流平剂的添加能够把水性光油的孔洞封住,使其在成膜的过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜,进一步提高水性光油的抗水、防回粘性能。
29.优选的,所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂,可选用rm 8w、rm 2020、u902或pur62中的一种或几种。
30.通过采用上述技术方案,本技术选用的增稠剂具有高效增稠效果,其增稠流平性好,触变性小,用于水性光油添加,可以改善水性光油的剪切粘度、流动性、相容性和成膜性,提高涂膜的强度、附着力和稳定性。
31.优选的,所述润湿剂为十二烷基硫酸钠、乙氧基聚二甲基硅氧烷或烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或任意组合。
32.通过采用上述技术方案,润湿剂的添加能够有效改善水性光油的分散稳定性,同时提高水性光油的表面张力和渗透性,使其能够充分润湿渗透基材,进而提高对基材的附着力。
33.优选的,所述消泡剂为byk有机硅消泡剂,可选用byk-019、byk-024或byk-028中的一种或几种。
34.通过采用上述技术方案,有机硅消泡剂表面张力小,消泡效能好,其用于水性光油添加,可起到良好的消泡和脱泡的作用,进而提高水性光油的混合效率,改善涂膜外观。
35.优选的,所述交联剂为n-羟甲基丙烯酰胺。
36.通过采用上述技术方案,n-羟甲基丙烯酰胺加入量少,交联效率高,交联结构稳定,交联时间适宜,其使用进一步提高了水性光油成膜后的膜层强度与耐磨性,改善了水性光油的价施工性能。
37.第二方面,本技术提供了一种高耐磨水性光油的制备方法,采用如下的技术方案:一种高耐磨水性光油的制备方法,具体包括以制备下步骤:s1、按重量百分比计,称取原料改性丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、蜡乳液、成膜助剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂、交联剂和去离子水,备用;s2、先将去离子水加入到混合装置中,开启搅拌,边搅拌边依次加入润湿剂、流平剂、消泡剂、交联剂和丙烯酸树脂,搅拌混合均匀得混合液a;
s3、将改性丙烯酸酯乳液和蜡乳液依次加入到混合液a中,继续搅拌混合均匀得混合液b;s4、最后将成膜助剂和增稠剂加入到混合液b中,继续搅拌混合均匀后,加氨水调节ph值至8-9,过滤,即得所需的高耐磨水性光油。
38.通过采用上述技术方案,通过控制原料的混合顺序,依次将水性光油原料搅拌混合,调节ph后过滤制得最终产品;本技术制备方法简单,制备条件温和,制备成本低,制备效率高,所得水性光油分散均匀性好,性能稳定,其具备高强度、高耐磨、抗划伤等力学性能的同时,具有韧性好,防水防潮,抗回粘,外观流平性好,光泽度好等特点。
39.综上所述,本技术具有以下有益效果:本技术通过制备玻璃转化温度为80-100℃的丙烯酸酯乳液做核层,玻璃转化温度为15-30℃的丙烯酸酯乳液做壳层,两者复合形成核壳结构的改性丙烯酸酯乳液,将改性丙烯酸酯乳液做水性光油的主要原料,与氨水氨化后的固体丙烯酸树脂、蜡乳液、成膜助剂等剩余原料混合制得所需的高耐磨水性光油;其制备方法简单,制备效率高,所得水性光油加工性能、成膜性能和流平性能好,其具备优异耐磨性的同时,韧性好,抗干湿回粘性好、防水性好,安全环保,成本低廉。
具体实施方式
40.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
41.实施例1本技术提供了一种高耐磨水性光油,采用如下的技术方案:一种高耐磨水性光油,包括以下重量百分比的原料:改性丙烯酸酯乳液40%、丙烯酸树脂20%、蜡乳液7%、成膜助剂2%、润湿剂2%、流平剂2%、消泡剂2%、增稠剂3%、交联剂2%、去离子水20%;其中:改性丙烯酸酯乳液为核壳结构的乳液,核为玻璃转化温度为80℃的丙烯酸酯乳液,壳为玻璃转化温度为15℃的丙烯酸酯乳液,其由以下方法制得:(1)将乳化剂和碳酸氢钠溶于去离子水中,加入核层单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,搅拌8min,缓慢滴加浓度为10%的引发剂水溶液,得种子乳液,其中,乳化剂、碳酸氢钠、去离子水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为0.8:1.5:30:5:7:1;(2)向步骤(1)的种子乳液中继续滴加核层甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,同时滴加浓度为10%的引发剂水溶液,在80℃的温度下搅拌50min,得到核层乳液,其中,种子乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为18:3:4:0.5;(3)向步骤(2)的核层乳液中滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和浓度为10%的引发剂水溶液,在85℃的温度下保温1.5h,然后降温至38℃,加入氨水调节ph值至8,搅拌10min,过滤即得到改性聚丙烯酸酯乳液;其中核层乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和引发剂水溶液的质量比为27:8:4:3:5:0.5:2:1;其中:乳化剂为丙烯酰胺硬脂酸钠;引发剂为过硫酸钾;
链转移剂为质量比3:1的正戊醇和十二烷基硫醇的复配物;改性单体为质量比1:1.8的丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的复配物;丙烯酸树脂由固体丙烯酸树脂加10%的氨水氨化而得;蜡乳液为固含量为50%的水性聚乙烯蜡乳液;成膜助剂为醇酯十二;流平剂为聚二甲基硅氧烷;增稠剂为rm 8w;润湿剂为十二烷基硫酸钠;消泡剂为byk-019;交联剂为n-羟甲基丙烯酰胺。
42.本技术还提供了一种高耐磨水性光油的制备方法,具体包括以制备下步骤:s1、按重量百分比计,称取原料改性丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、蜡乳液、成膜助剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂、交联剂和去离子水,备用;s2、先将去离子水加入到混合装置中,开启搅拌,边搅拌边依次加入润湿剂、流平剂、消泡剂、交联剂和丙烯酸树脂,搅拌混合均匀得混合液a;s3、将改性丙烯酸酯乳液和蜡乳液依次加入到混合液a中,继续搅拌混合均匀得混合液b;s4、最后将成膜助剂和增稠剂加入到混合液b中,继续搅拌混合均匀后,加氨水调节ph值至8,过滤,即得所需的高耐磨水性光油。
43.实施例2本技术提供了一种高耐磨水性光油,采用如下的技术方案:一种高耐磨水性光油,包括以下重量百分比的原料:改性丙烯酸酯乳液55%、丙烯酸树脂16%、蜡乳液5%、成膜助剂1.5%、润湿剂1%、流平剂0.8%、消泡剂1%、增稠剂1.5%、交联剂1.2%、去离子水17%;其中:改性丙烯酸酯乳液为核壳结构的乳液,核为玻璃转化温度为85℃的丙烯酸酯乳液,壳为玻璃转化温度为18℃的丙烯酸酯乳液,其由以下方法制得:(1)将乳化剂和碳酸氢钠溶于去离子水中,加入核层单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,搅拌10min,缓慢滴加浓度为10%的引发剂水溶液,得种子乳液,其中,乳化剂、碳酸氢钠、去离子水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为0.8:1.5:30:5:7:1;(2)向步骤(1)的种子乳液中继续滴加核层甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,同时滴加浓度为10%的引发剂水溶液,在82℃的温度下搅拌60min,得到核层乳液,其中,种子乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为18:3:4:0.5;(3)向步骤(2)的核层乳液中滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和浓度为10%的引发剂水溶液,在88℃的温度下保温1.8h,然后降温至39℃,加入氨水调节ph值至8.2,搅拌12min,过滤即得到改性聚丙烯酸酯乳液;其中核层乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和引发剂水溶液的质量比为27:8:4:3:5:0.5:2:1;其中:乳化剂为苯乙烯磺酸钠;
引发剂为过硫酸钠;链转移剂为质量比3:1的正戊醇和十二烷基硫醇的复配物;改性单体为质量比1:1.8的丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的复配物;丙烯酸树脂由固体丙烯酸树脂加10%的氨水氨化而得;蜡乳液为固含量为54%的水性聚乙烯蜡乳液;成膜助剂为丙二醇丁醚;流平剂为聚甲基苯基硅氧烷;增稠剂为rm 2020;润湿剂为乙氧基聚二甲基硅氧烷;消泡剂为byk-024;交联剂为n-羟甲基丙烯酰胺。
44.本技术还提供了一种高耐磨水性光油的制备方法,具体包括以制备下步骤:s1、按重量百分比计,称取原料改性丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、蜡乳液、成膜助剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂、交联剂和去离子水,备用;s2、先将去离子水加入到混合装置中,开启搅拌,边搅拌边依次加入润湿剂、流平剂、消泡剂、交联剂和丙烯酸树脂,搅拌混合均匀得混合液a;s3、将改性丙烯酸酯乳液和蜡乳液依次加入到混合液a中,继续搅拌混合均匀得混合液b;s4、最后将成膜助剂和增稠剂加入到混合液b中,继续搅拌混合均匀后,加氨水调节ph值至8.2,过滤,即得所需的高耐磨水性光油。
45.实施例3本技术提供了一种高耐磨水性光油,采用如下的技术方案:一种高耐磨水性光油,包括以下重量百分比的原料:改性丙烯酸酯乳液55%、丙烯酸树脂15%、蜡乳液6%、成膜助剂1.2%、润湿剂1.4%、流平剂1.4%、消泡剂1.5%、增稠剂2%、交联剂1.5%、去离子水15%;其中:改性丙烯酸酯乳液为核壳结构的乳液,核为玻璃转化温度为90℃的丙烯酸酯乳液,壳为玻璃转化温度为24℃的丙烯酸酯乳液,其由以下方法制得:(1)将乳化剂和碳酸氢钠溶于去离子水中,加入核层单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,搅拌12min,缓慢滴加浓度为10%的引发剂水溶液,得种子乳液,其中,乳化剂、碳酸氢钠、去离子水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为0.8:1.5:30:5:7:1;(2)向步骤(1)的种子乳液中继续滴加核层甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,同时滴加浓度为10%的引发剂水溶液,在85℃的温度下搅拌65min,得到核层乳液,其中,种子乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为18:3:4:0.5;(3)向步骤(2)的核层乳液中滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和浓度为10%的引发剂水溶液,在90℃的温度下保温2h,然后降温至35℃,加入氨水调节ph值至8.5,搅拌15min,过滤即得到改性聚丙烯酸酯乳液;其中核层乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和引发剂水溶液的质量比为27:8:4:3:5:0.5:2:1;
其中:乳化剂为丙烯酰胺基异丙基磺酸钠;引发剂为过硫酸铵;链转移剂为质量比3:1的正戊醇和十二烷基硫醇的复配物;改性单体为质量比1:1.8的丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的复配物;丙烯酸树脂由固体丙烯酸树脂加10%的氨水氨化而得;蜡乳液为固含量为58%的水性聚乙烯蜡乳液;成膜助剂为乙二醇;流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷;增稠剂为u902;润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚;消泡剂为byk-028;交联剂为n-羟甲基丙烯酰胺。
46.本技术还提供了一种高耐磨水性光油的制备方法,具体包括以制备下步骤:s1、按重量百分比计,称取原料改性丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、蜡乳液、成膜助剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂、交联剂和去离子水,备用;s2、先将去离子水加入到混合装置中,开启搅拌,边搅拌边依次加入润湿剂、流平剂、消泡剂、交联剂和丙烯酸树脂,搅拌混合均匀得混合液a;s3、将改性丙烯酸酯乳液和蜡乳液依次加入到混合液a中,继续搅拌混合均匀得混合液b;s4、最后将成膜助剂和增稠剂加入到混合液b中,继续搅拌混合均匀后,加氨水调节ph值至8.5,过滤,即得所需的高耐磨水性光油。
47.实施例4本技术提供了一种高耐磨水性光油,采用如下的技术方案:一种高耐磨水性光油,包括以下重量百分比的原料:改性丙烯酸酯乳液47%、丙烯酸树脂18%、蜡乳液7%、成膜助剂1.2%、润湿剂1.5%、流平剂1.5%、消泡剂1.5%、增稠剂2.5%、交联剂1.8%、去离子水18%;其中:改性丙烯酸酯乳液为核壳结构的乳液,核为玻璃转化温度为95℃的丙烯酸酯乳液,壳为玻璃转化温度为27℃的丙烯酸酯乳液,其由以下方法制得:(1)将乳化剂和碳酸氢钠溶于去离子水中,加入核层单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,搅拌14min,缓慢滴加浓度为10%的引发剂水溶液,得种子乳液,其中,乳化剂、碳酸氢钠、去离子水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为0.8:1.5:30:5:7:1;(2)向步骤(1)的种子乳液中继续滴加核层甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,同时滴加浓度为10%的引发剂水溶液,在88℃的温度下搅拌70min,得到核层乳液,其中,种子乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为18:3:4:0.5;(3)向步骤(2)的核层乳液中滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和浓度为10%的引发剂水溶液,在92℃的温度下保温2.2h,然后降温至30℃,加入氨水调节ph值至8.8,搅拌18min,过滤即得到改性聚丙烯酸酯乳液;其中核层乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单
体和引发剂水溶液的质量比为27:8:4:3:5:0.5:2:1;其中:乳化剂为2-甲基烯丙基磺酸钠;引发剂为过硫酸钾;链转移剂为质量比3:1的正戊醇和十二烷基硫醇的复配物;改性单体为质量比1:1.8的丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的复配物;丙烯酸树脂由固体丙烯酸树脂加10%的氨水氨化而得;蜡乳液为固含量为60%的水性聚乙烯蜡乳液;成膜助剂为丙二醇;流平剂为烷羟基改性有机硅氧烷;增稠剂为pur62;润湿剂为十二烷基硫酸钠;消泡剂为byk-019;交联剂为n-羟甲基丙烯酰胺。
48.本技术还提供了一种高耐磨水性光油的制备方法,具体包括以制备下步骤:s1、按重量百分比计,称取原料改性丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、蜡乳液、成膜助剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂、交联剂和去离子水,备用;s2、先将去离子水加入到混合装置中,开启搅拌,边搅拌边依次加入润湿剂、流平剂、消泡剂、交联剂和丙烯酸树脂,搅拌混合均匀得混合液a;s3、将改性丙烯酸酯乳液和蜡乳液依次加入到混合液a中,继续搅拌混合均匀得混合液b;s4、最后将成膜助剂和增稠剂加入到混合液b中,继续搅拌混合均匀后,加氨水调节ph值至8.8,过滤,即得所需的高耐磨水性光油。
49.实施例5本技术提供了一种高耐磨水性光油,采用如下的技术方案:一种高耐磨水性光油,包括以下重量百分比的原料:改性丙烯酸酯乳液60%、丙烯酸树脂10%、蜡乳液5%、成膜助剂1%、润湿剂1%、流平剂0.5%、消泡剂0.5%、增稠剂1%、交联剂1%、去离子水20%;其中:改性丙烯酸酯乳液为核壳结构的乳液,核为玻璃转化温度为100℃的丙烯酸酯乳液,壳为玻璃转化温度为30℃的丙烯酸酯乳液,其由以下方法制得:(1)将乳化剂和碳酸氢钠溶于去离子水中,加入核层单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,搅拌15min,缓慢滴加浓度为10%的引发剂水溶液,得种子乳液,其中,乳化剂、碳酸氢钠、去离子水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为0.8:1.5:30:5:7:1;(2)向步骤(1)的种子乳液中继续滴加核层甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯,同时滴加浓度为10%的引发剂水溶液,在90℃的温度下搅拌80min,得到核层乳液,其中,种子乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为18:3:4:0.5;(3)向步骤(2)的核层乳液中滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和浓度为10%的引发剂水溶液,在95℃的温度下保温2.5h,然后降温至33℃,加入氨水调节ph值至9,搅拌20min,过滤即得到改性聚丙烯酸酯乳液;其中
核层乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和引发剂水溶液的质量比为27:8:4:3:5:0.5:2:1;其中:乳化剂为2-丙烯酰胺-2,2-二甲基乙磺酸钠;引发剂为过硫酸钠;链转移剂为质量比3:1的正戊醇和十二烷基硫醇的复配物;改性单体为质量比1:1.8的丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的复配物;丙烯酸树脂由固体丙烯酸树脂加10%的氨水氨化而得;蜡乳液为固含量为65%的水性聚乙烯蜡乳液;成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯;流平剂为丙烯酸酯流平剂;增稠剂为rm 8w;润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚;消泡剂为byk-028;交联剂为n-羟甲基丙烯酰胺。
50.本技术还提供了一种高耐磨水性光油的制备方法,具体包括以制备下步骤:s1、按重量百分比计,称取原料改性丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、蜡乳液、成膜助剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂、交联剂和去离子水,备用;s2、先将去离子水加入到混合装置中,开启搅拌,边搅拌边依次加入润湿剂、流平剂、消泡剂、交联剂和丙烯酸树脂,搅拌混合均匀得混合液a;s3、将改性丙烯酸酯乳液和蜡乳液依次加入到混合液a中,继续搅拌混合均匀得混合液b;s4、最后将成膜助剂和增稠剂加入到混合液b中,继续搅拌混合均匀后,加氨水调节ph值至9,过滤,即得所需的高耐磨水性光油。
51.实施例试验样品性能测试分别测试本技术实施例1-5中制备的高耐磨水性光油的性能,其中:(1)水性光油的贮存稳定性:将上述实施例1-5中制备的高耐磨水性光油在60℃的条件下静置9天,以不沉淀、不分层代表水性光油的贮存稳定性好。
52.(2)水性光油的抗回粘性:将上述实施例1-5中制备的高耐磨水性光油使用凹版印刷机印刷至灰卡纸上,光油层厚度为20μm,在功率15kw的红外灯下干燥,干燥机速为5000张/h,得印刷品。
53.将印刷品的印刷面与另一灰卡纸的背面重合,在印刷品上放置重20kg的重物,在温度为22℃,相对湿度为68%的环境下,放置15天后,观察印刷品间是否有粘连情况;若不粘连,证明水性光油的抗回粘性好。
54.(3)水性光油的耐磨性:将(2)中的印刷品负重4磅进行往复摩擦,并累计摩擦次数(一个往返摩擦为一次),当印刷品开始掉色时,由当前累计的摩擦次数(即耐磨次数)判断水性光油的质量,耐磨次数越多则质量越好。
55.(4)水性光油的韧性:将制备的水性光油的光油层按iso527/2-1993(e)的5b样条标准制成标准样条,在wdw3020型微控电子万能试验机上以2mm/min的速率拉伸,测定光油层的断裂伸长率和抗张强度。
56.上述检测结果如下表1所示:表1 实施例1-5试验样品性能测试结果检测项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5稳定性好好好好好流平性好好好好好复溶性好好好好好粘度/s4552685748光泽度/
°
6065686470耐磨性/次643655687649662滑度角/
°
2925272830抗回粘性未粘连未粘连未粘连未粘连未粘连抗张强度/mpa6.176.507.215.365.05断裂伸长率/2.833.548.338.941.3由上述表1可知:本技术实施例1-5中制得的高耐磨水性光油的综合性能优异,具有稳定性、流平性、耐磨性、柔韧性和抗回粘性等性能突出的特点;尤其实施例3的性能最为突出,其兼顾了高耐磨性和良好柔韧性。
57.对比例1采用与本技术实施例3相同的制备方法,区别仅在于,改性丙烯酸乳液由质量比27:23.5的玻璃转化温度为90℃的丙烯酸酯乳液和玻璃转化温度为24℃的丙烯酸酯乳液;相比于实施例3,对比例1获得的水性光油的耐磨性和韧性下降明显,耐磨次数降至533次,抗张强度降至5.95mpa,断裂伸长率降至37.4%,其余性能无明显改变。
58.对比例2采用与本技术实施例3相同的制备方法,区别仅在于,改性丙烯酸乳液仅采用玻璃转化温度为90℃的丙烯酸酯乳液;相比于实施例3,对比例2获得的水性光油的成膜性差,成膜时间长,成膜后测得的耐磨次数和强度虽较实施例3有所上升,耐磨次数达732次,抗张强度高达7.90mpa,但其柔韧性差,耐折、防爆线性差断裂伸长率仅为4.9%,且抗回粘性差,印刷品间粘连较严重。
59.对比例3采用与本技术实施例3相同的制备方法,区别仅在于,改性丙烯酸乳液仅采用玻璃转化温度为24℃的丙烯酸酯乳液;相比于实施例3,对比例3获得的水性光油的成膜温度低,成膜性好,成膜后柔韧性好,耐折性强,其断裂伸长率高达79.8%;但其耐磨次数降至376次,抗张强度降至4.41mpa。
60.对比例4采用与本技术实施例3相同的制备方法,区别仅在于,丙烯酸树脂为固体丙烯酸树脂;相比于实施例3,对比例4获得的水性光油的耐磨性也有所下降,耐磨次数为452次。
61.本具体实施例仅仅是对本技术的解释,其并不是对本技术的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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