摘 要:合成適合水性油墨制備要求的丙烯酸乳液樹脂與順酐加成松香樹脂,選用合理的水復合溶劑體系,在中和劑作用下丙烯酸樹脂與順酐加成樹脂復合制備水性連結料,利用此復合水性連結料與優(yōu)質顏料、填料和助劑通過分散研磨生產出水性柔版油墨?! £P鍵詞:丙烯酸樹脂 復合連結料 水性柔版油墨 1 引言 溶劑型油墨中所含的有機揮發(fā)物(VOC)大多易燃有毒,會對環(huán)境造成嚴重的污染進而危害人類的健康。長期吸入有機揮發(fā)物會導致疲勞乏力、記憶衰退甚至死亡。VOC直接排放到大氣中,在紫外線的輻射下會產生光化學煙霧或形成酸霧,有些有機揮發(fā)物還會對大氣臭氧層造成破壞。為了限制印刷油墨中VOC對環(huán)境的污染和危害,自二十世紀六十年代以來世界各國相繼頒布實施了有關的法律法規(guī),對油墨中VOC的排放量作了嚴格的規(guī)定,同時油墨科技工作者也在不斷地開發(fā)微含或不含VOC的、符合環(huán)保要求并能滿足印刷適性的新型油墨,水性油墨應運而生?! ∷杂湍涍^數十年的開發(fā)研究,在性能和應用方面得到了長足的發(fā)展,水性油墨以水為主,配以無毒或低毒的有機溶劑作為溶劑和稀釋劑,不僅價格低廉、印刷適性良好,且無毒、芳香、安全、對環(huán)境友好,倍受印刷界的青睞。不同水性油墨品種因所采用的主成膜樹脂不同而具有不同的性能和應用。目前,應用比較成功的主要有用于包裝裝潢印刷的順酐加成松香樹脂水性柔版油墨、丙烯酸樹脂柔版及凹版水性油墨、水性豆油醇酸樹脂油墨和水性環(huán)氧樹脂塑凹油墨等。從應用的情況看,在水性油墨配方結構中采用單一品種的主成膜樹脂很難達到產品綜合性能的優(yōu)化表征。本課題通過對合成材料進行精心篩選,對合成工藝路線進行優(yōu)化組合,得到丙烯酸樹脂和順酐加成松香樹脂,將二者在中和劑存在下于水復合溶劑體系中形成均一穩(wěn)定的水性連結料,采用此連結料與著色顏料、填料和助劑經過分散研磨得到綜合性能優(yōu)良的水性柔版油墨?! ? 實驗研制 2.1 水性復合連結料的制備 2.1.1 丙烯酸乳液的合成 2.1.1.1 主要原料 丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯 、過硫酸銨、乳化劑、OP-10蒸餾水?! ?.1.1.2 工藝操作 采用裝有攪拌器、球形冷凝器、滴液漏斗和套管溫度計,水浴加熱的四口燒瓶。首先將蒸餾水、乳化劑加入裝置好的四口反應燒瓶中,攪拌升溫;將各單體混合后由滴液漏斗向瓶中滴加,同時加入碳酸氫鈉、氨水調整體系pH=7~8,并開冷凝水;當溫度升至75℃時加入過硫酸銨,繼續(xù)升溫至85℃保溫反應2小時,再升溫95℃反應1小時即為終點,白色乳液過濾備用。 2.1.2 順酐加成松香樹脂的合成 2.1.2.1 主要原材料 順丁烯二酸酐、特級松香、季戊四醇?! ?.1.2.2 工藝操作 將粉碎的松香投入三口瓶中,三口瓶裝有攪拌器、球形冷凝器和套管溫度計,用電熱套加熱。升溫至170~180℃化料,化開后啟動攪拌、開冷凝降溫160℃,加入順酐,控制加料速度,防止溢鍋;于210~220℃保溫2小時,升溫至230℃加入季戊四醇,加完升溫至260~265℃保溫酯化,2小時后測酸價,當AV≤160mgKOH/g立即出料?! ?.1.3 水性連結料的制備 2.1.3.1 主要原料 丙烯酸共聚乳液(自制)、順酐加成松香樹脂(自制)、異丙醇、乙醇、乙二醇、乙醚、一乙醇胺、蒸餾水?! ?.1.3.2 工藝操作 將異丙醇、乙二醇乙醚投入三口燒瓶中,開冷凝并升溫至40℃,攪拌下投入粉碎的順酐加成松香樹脂,升溫至70~75℃,保溫2小時,樹脂溶化后(瓶中透明),于60℃下投入乙醇,用滴液漏斗同時向瓶中滴加丙烯酸共聚乳液和一乙醇胺,滴加速度以體系中無凝結物為宜;加料結束后,保持體系pH=7.5~8.5,保溫1小時,溫度不超過60℃,體系均勻透明后,用蒸餾水調整黏度合適,過濾出料,即得水性復合丙烯酸樹脂連結料?! ?.2 水性柔版油墨的制備 2.2.1 主要原料 水性復合丙烯酸樹脂連結料(自制)、水性顏料、填料、助劑?! ?.2.2 油墨的制備按量稱取水性復合丙烯酸樹脂連結料于容器中,按量加入水性顏料、填料、助劑,預分散至無干粉料,傾入砂磨機(或膠體磨)中于35℃左右研磨至細度達標,出料包裝,得水性復合丙烯酸樹脂油墨。 (待續(xù))
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