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    摘 要  干性植物油與丙三醇發(fā)生醇解反應(yīng)生成醇解物中間體，此中間體和多功能單體DMPA為復(fù)合羥基(-OH)組分與TDI/HDI二異氰酸酯(-NCO)復(fù)合組分通過(guò)逐步加成聚合，得到氧化交聯(lián)水性聚氨酯樹(shù)脂；通過(guò)對(duì)合成單體和醇解物中間體、水性聚氨酯的紅外譜圖表征，最終表明合成物為目的產(chǎn)物，以此水性樹(shù)脂液為連結(jié)料配制水性油墨，即可得到性能優(yōu)異的氧化交聯(lián)水性聚氨酯印刷油墨。    關(guān)鍵詞： 氧化交聯(lián)    水性聚氨酯     水性油墨    合成應(yīng)用 引言     水性聚氨酯(PU)是一種水溶性的功能性聚氨酯高聚物，溶于水復(fù)合溶劑形成高分子水溶體系，不僅具有無(wú)毒不燃，無(wú)環(huán)境污染，節(jié)能安全，易操作和改性等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)還具有溶劑型聚氨酯的一些重要的性能特征，使得它在印刷油墨、涂料裝飾及粘合劑等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，環(huán)保型油墨已日益引起國(guó)內(nèi)外印刷界的重視，水性聚氨酯油墨尤其在紙基柔性凸版印刷、塑料凹版印刷、織物絲網(wǎng)印染方面的研究與應(yīng)用蓬勃興起。將干性植物油與丙三醇（甘油）通過(guò)醇解反應(yīng)生成以甘油一酸酯為主的二元醇中間體，此中間體和多功能單體DMPA為復(fù)合羥基(-OH)組分與TDI/HDI二異氰酸酯(-NCO)復(fù)合組分通過(guò)逐步加成聚合，然后通過(guò)中和劑成鹽得到氧化交聯(lián)的水性聚氨酯樹(shù)脂液體系；以此水性樹(shù)脂可制得單組分聚氨酯水性油墨。研究表明，采用此方法合成的氧化交聯(lián)水性聚氨酯樹(shù)脂滿足水性油墨的制造工藝性、印刷作業(yè)適性和印刷質(zhì)量適性，該水墨印膜干后不僅具有優(yōu)異的耐侯性，牢固的附著性，極強(qiáng)的耐水性，印跡高光、鮮艷、飽和，同時(shí)還具有水性油墨無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的環(huán)境友好型油墨，既可作為水性紙基柔性凸版印刷油墨，也可作為塑料凹版印刷、織物絲網(wǎng)印染油墨。1   實(shí)驗(yàn)研制1.1 實(shí)驗(yàn)原料胡麻油  桐油  丙三醇  LiOH   甲苯二異氰酸酯(TDI)  己二異氰酸酯(HDI)  二羥甲基丙酸(DMPA)   丙酮   低碳醇醚復(fù)合溶劑   催干劑  一乙醇胺 各色水墨顏料  填料 助劑I  助劑II 1.2 實(shí)驗(yàn)操作1.2.1 水性聚氨酯樹(shù)脂基料的制備按要求組裝反應(yīng)裝置，檢查加熱、攪拌、冷凝、溫控及密封系統(tǒng)無(wú)誤后，向反應(yīng)容器中投入胡麻油、桐油、LiOH，開(kāi)動(dòng)攪拌并升溫，通N2保護(hù)液面，混合物加熱到220℃～240℃保溫醇解，每10min測(cè)甲醇容忍度一次，待1：3甲醇完全溶解即為醇解終點(diǎn)；降溫至40℃～50℃加入丙酮，攪拌均勻，體系溶解，降溫至20℃～30℃，將TDI與HDI分3次加入，每隔15min加入1次，并加入助劑I，控制反應(yīng)溫度在70℃～80℃，保溫2h；加入低碳醇醚復(fù)合溶劑，攪拌均勻，分批加入一乙醇胺使其中和成鹽，控制溫度70℃以下,待體系pH=8.5～9.5穩(wěn)定后,加入催干劑攪勻；加入蒸餾水，待體系粘度穩(wěn)定并合格后，過(guò)濾出料，得到氧化交聯(lián)水性聚氨酯樹(shù)脂連結(jié)料。1.2.2 水性聚氨酯樹(shù)脂涂料的配制按油墨配方量稱取上述制備的氧化交聯(lián)水性聚氨酯樹(shù)脂連結(jié)料、所需顏料、填料和助劑II，投入預(yù)分散容器中，攪拌使顏填料粉體潤(rùn)濕并使體系初步分散。將預(yù)分散的物料送入砂磨機(jī)中進(jìn)行研磨，保持研磨料溫低于30℃，加入水和低碳醇復(fù)合溶劑調(diào)整黏度，測(cè)黏度和細(xì)度合格，即得氧化交聯(lián)水性聚氨酯樹(shù)脂油墨。2    結(jié)果與討論 2.1 氧化交聯(lián)水性聚氨酯合成及印膜固化的機(jī)理、氧化交聯(lián)水性聚氨酯醇解合成的機(jī)理主要經(jīng)過(guò)干性植物油(胡麻油、桐油)與甘油在LiOH催化條件下發(fā)生醇解反應(yīng)，生成以甘油一酸酯為主的醇解中間體；然后，以此中間體與二羥甲基丙酸(DMPA)共同作為二官能度的羥基（-OH）組分，TDI/HDI為二異氰酸酯（-NCO）組分，此雙組分在一定的條件下，通過(guò)逐步加成共聚合生成聚胺酯樹(shù)脂。由此在聚胺酯高分子主鏈之側(cè)引入了兩類高活性的官能團(tuán)——雙鍵和羧基（-COOH），前者使樹(shù)脂在催干劑作用下于常溫產(chǎn)生氧化后交聯(lián)而固化成膜，后者為樹(shù)脂的水溶性提供了條件；最后，為了進(jìn)一步增大樹(shù)脂的水溶性，提高水性連結(jié)料以及水性油墨的穩(wěn)定性，采用中和劑使羧酸成鹽是必須的。由氧化交聯(lián)水性聚氨酯合成的機(jī)理及由此所復(fù)配的水性油墨體系，其印膜的干燥固化方式包括聚氨酯側(cè)基雙鍵在催干劑作用下的常溫氧化交聯(lián)、聚氨酯側(cè)基羧酸銨鹽的分解以及體系中溶劑水及助溶劑低碳醇醚的揮發(fā)與滲透，其中雙鍵的氧化交聯(lián)對(duì)水性聚氨酯油墨的印膜固化干燥起著決定性的作用，其他兩種干燥行為應(yīng)對(duì)印膜的固化產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。(待續(xù))