CN111378321A - 一种适用于二维码喷码的联机水性色墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于二维码喷码的联机水性色墨及其制备方法，水性色墨包括以下重量份数的原料组分：水性聚丙烯酸树脂30‑50份，水性聚氨酯乳液10‑15份，水性色料8‑10份，溶剂20‑30份，助剂3‑5份，氨水1‑3份。与现有技术相比，本发明所制备的油墨生产的二维码边缘清晰、耐摩擦性能好、绿色环保、不易脱落，具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于水性色墨技术领域，涉及一种适用于二维码喷码的联机水性色墨及其制备方法。
背景技术
近年来，二维码架起了物联网和互联网数字世界的一座桥梁，适用于二维码喷码的联机水性油墨越来越受到人们关注，随着自动化的普及，喷码机作为标识批号、流水号等标志的工具得到各行业的广泛应用，具有简单便捷、生产效率高等优点，然而目前市场上喷码采用的油墨主要是使用苯类、卤代烃类、酯类和酮类为溶剂，存在溶剂气味大、有毒、生产和使用环境恶略等缺点，危害人体，污染环境带，随着人类社会的进步和环保意识的加强，其使用范围将进一步受到限制直至被环保产品淘汰。同时一般的喷码油墨对材料的附着力有限，存在着耐候性耐溶剂性差等缺点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于二维码喷码的联机水性色墨及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，包括以下重量份数的原料组分：水性聚丙烯酸树脂30-50份，水性聚氨酯乳液10-15份，水性色料8-10份，溶剂20-30份，助剂3-5份，氨水1-3份。
进一步的，所述的水性聚丙烯酸树脂通过以下方法制成：
向中和反应罐中添加去离子水45份，乙醇20份、氢氧化钠5份、丙烯酸树脂30份，搅拌均匀得到中和液，再向中和液中添加2wt％的聚乙二醇二丙烯酸树脂作为内部交联剂，搅拌均匀，得到树脂料液，对料液进行雾化、干燥得到水性聚丙烯酸树脂，中和反应罐的温度不超过30℃。
进一步的，所述的水性聚氨酯乳液中聚氨酯树脂的质量分数为30-50％。
进一步的，所述的水性色料为酸性染料、碱性染料或颜料的一种或几种，如颜料红21、钛白粉等。
进一步的，所述溶剂为去离子水和无水乙醇的混合溶剂。
进一步的，所述助剂由以下重量份数的组分组成：流平剂0.5-1份、消泡剂0.2-0.5份、抗刮剂0.5-1份、润湿剂0.5-2份、分散剂0.5-1.5份。
更进一步的，所述抗刮剂选用蜡乳液；
所述消泡剂选用乳化硅油或者聚氧丙烯甘油醚；
所述分散剂选用油酸酰胺。
一种适用于二维码喷码的联机水性色墨的制备方法，包括以下步骤：
(1)先取8-10份水性色料、10-30水性聚丙烯酸树脂、5-10份水性聚氨酯乳液、10-20份溶剂、1-3份氨水、3-5份助剂加入高速搅拌机中，混合均匀，得到混合乳液；
(2)再将步骤(1)中的混合乳液置于砂磨机中，砂磨，得到粒度<10μm的色浆；
(3)再将剩余的原料组分加入到磨耗的色浆中，搅拌混合均匀，即得到目的产物。
进一步的，步骤(1)中，混合的转速为1000rpm。
与现有技术相比，本发明提供一种附着力强、机械强度高、分散效果好、环保的无溶剂型适用于二维码喷码的联机水性色墨的制备方法。采用该油墨生产的二维码边缘清晰、耐摩擦性能好、绿色环保、不易脱落，具有很高的实用价值。
本发明限定了色料，树脂、溶剂与助剂的比例，能有效的控制色墨的粘度和性能。尤其是助剂，比例过高极有可能导致生产的色墨各流平或者耐磨性能较差，不能正常使用；
同时本发明规定了投料顺序，投料顺序错乱会导致色墨各组分不能充分混合，也会影响色墨质量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施例中，所用的水性聚丙烯酸树脂通过以下方法制成：
向中和反应罐中添加去离子水45份，乙醇20份、氢氧化钠5份、丙烯酸树脂30份，搅拌均匀得到中和液，再向中和液中添加2wt％的聚乙二醇二丙烯酸树脂作为内部交联剂，搅拌均匀，得到树脂料液，对料液进行雾化、干燥得到水性聚丙烯酸树脂，中和反应罐的温度不超过30℃。
且下述各实施例中，如无特别说明，则表明所采用的物料或工艺均为本领域常规市售产品或常规工艺技术。
实施例1
1)：将10份水性色料、30份水性聚丙烯酸树脂、8份水性聚氨酯乳液、17份溶剂(去离子水：无水乙醇＝4:1)、2份氨水、0.5份流平剂、0.5份消泡剂、0.5份抗刮剂、0.5份润湿剂、1份分散剂加入高速搅拌机中，1000转/min，搅拌30min，混合均匀；
2)：将混合好的乳液置于砂磨机中，砂磨3次，得到粒度<10μm的色浆；
3)：将15份水性聚丙烯酸树脂、5份水性聚氨酯乳液树脂和10份溶剂(去离子水：无水乙醇＝4:1)加入砂磨好的色浆中，高速搅拌，混合均匀，即得到成品色墨。
本实例制作出来的色墨具有附着力强的优点，以空白的铜版纸为例，以3M胶带拉扯，没有剥离现象，且VOC含量极低，环保性能较好。
实施例2
1)：将8份水性色料、24份水性聚丙烯酸树脂、8份水性聚氨酯乳液、15份溶剂(去离子水：无水乙醇＝4:1)、1份氨水、0.5份流平剂、0.5份消泡剂、0.5份抗刮剂、1.5份润湿剂、1份分散剂加入高速搅拌机中，1000转/min，搅拌30min，混合均匀；
2)：将混合好的乳液置于砂磨机中，砂磨3次，得到粒度<10μm的色浆；
3)：将20份水性聚丙烯酸树脂、5份水性聚氨酯乳液树脂和15份溶剂(去离子水：无水乙醇＝4:1)加入砂磨好的色浆中，高速搅拌，混合均匀，即得到成品色墨。
实施例3
一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其配方如下：水性聚丙烯酸树脂30份，水性聚氨酯乳液10份，水性色料5份，溶剂20份，助剂3份，氨水1份，其中，助剂由以下重量份数的组分组成：流平剂0.5份、消泡剂0.2份、抗刮剂0.5份、润湿剂0.5份、分散剂0.5份。
其具体制备过程如下：
1)：将8份水性色料、10份水性聚丙烯酸树脂、5份水性聚氨酯乳液、10份溶剂(去离子水：无水乙醇＝4:1)、3份助剂加入高速搅拌机中，1000转/min，搅拌30min，混合均匀；
2)：将混合好的乳液置于砂磨机中，砂磨3次，得到粒度<10μm的色浆；
3)：将剩下的物料加入砂磨好的色浆中，高速搅拌，混合均匀，即得到成品色墨。
实施例4
一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其配方如下：水性聚丙烯酸树脂50份，水性聚氨酯乳液15份，水性色料10份，溶剂30份，助剂5份，氨水3份，其中，助剂由以下重量份数的组分组成：流平剂1份、消泡剂0.5份、抗刮剂1份、润湿剂2份、分散剂1.5份。
其具体制备过程如下：
1)：将10份水性色料、30份水性聚丙烯酸树脂、10份水性聚氨酯乳液、20份溶剂(去离子水：无水乙醇＝4:1)、5份助剂加入高速搅拌机中，1000转/min，搅拌30min，混合均匀；
2)：将混合好的乳液置于砂磨机中，砂磨3次，得到粒度<10μm的色浆；
3)：将剩下的物料加入砂磨好的色浆中，高速搅拌，混合均匀，即得到成品色墨。
实施例5
一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其配方如下：水性聚丙烯酸树脂40份，水性聚氨酯乳液12份，水性色料9份，溶剂25份，助剂4份，氨水2份，其中，助剂由以下重量份数的组分组成：流平剂0.8份、消泡剂0.3份、抗刮剂0.8份、润湿剂1份、分散剂1份。
其具体制备过程如下：
1)：将9份水性色料、9份水性聚丙烯酸树脂、8份水性聚氨酯乳液、15份溶剂(去离子水：无水乙醇＝4:1)、4份助剂加入高速搅拌机中，1000转/min，搅拌30min，混合均匀；
2)：将混合好的乳液置于砂磨机中，砂磨3次，得到粒度<10μm的色浆；
3)：将剩下的物料加入砂磨好的色浆中，高速搅拌，混合均匀，即得到成品色墨。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：水性聚丙烯酸树脂30-50份，水性聚氨酯乳液10-15份，水性色料8-10份，溶剂20-30份，助剂3-5份，氨水1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其特征在于，所述的水性聚丙烯酸树脂通过以下方法制成：
向中和反应罐中添加去离子水45份，乙醇20份、氢氧化钠5份、丙烯酸树脂30份，搅拌均匀得到中和液，再向中和液中添加2wt％的聚乙二醇二丙烯酸树脂作为内部交联剂，搅拌均匀，得到树脂料液，对料液进行雾化、干燥得到水性聚丙烯酸树脂，中和反应罐的温度不超过30℃。
3.根据权利要求1所述的一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其特征在于，所述的水性聚氨酯乳液中聚氨酯树脂的质量分数为30-50％。
4.根据权利要求1所述的一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其特征在于，所述的水性色料为酸性染料、碱性染料或颜料的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其特征在于，所述溶剂为去离子水和无水乙醇的混合溶剂。
6.根据权利要求1所述的一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其特征在于，所述助剂由以下重量份数的组分组成：流平剂0.5-1份、消泡剂0.2-0.5份、抗刮剂0.5-1份、润湿剂0.5-2份、分散剂0.5-1.5份。
7.根据权利要求6所述的一种适用于二维码喷码的联机水性色墨，其特征在于，所述抗刮剂选用蜡乳液；
所述消泡剂选用乳化硅油或者聚氧丙烯甘油醚；
所述分散剂选用油酸酰胺。
8.如权利要求1-7任一所述的适用于二维码喷码的联机水性色墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)先取8-10份水性色料、10-30水性聚丙烯酸树脂、5-10份水性聚氨酯乳液、10-20份溶剂、1-3份氨水、3-5份助剂加入高速搅拌机中，混合均匀，得到混合乳液；
(2)再将步骤(1)中的混合乳液置于砂磨机中，砂磨，得到粒度<10μm的色浆；
(3)再将剩余的原料组分加入到磨耗的色浆中，搅拌混合均匀，即得到目的产物。
9.根据权利要求8所述的一种适用于二维码喷码的联机水性色墨的制备方法，其特征在于，
步骤(1)中，混合的转速为1000rpm。
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