CN114031973B - 一种高附着力水性油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及油墨技术领域，更具体地说，它涉及一种高附着力水性油墨及其制备方法。一种高附着力水性油墨包括如下重量份数的组分：水性丙烯酸树脂40‑60份、颜料7‑17份、水35‑45份、改性纳米氧化锌25‑35份；改性纳米氧化锌的制备步骤为：将纳米氧化锌和硅烷偶联剂加入二甲亚砜中，然后加入阻聚剂，并在110‑120℃搅拌混合2‑3h后，过滤，收集固体并采用二甲亚砜清洗固体后，将固体干燥，即得改性纳米氧化锌。本申请的高附着力水性油墨，因为改性纳米氧化锌与水性丙烯酸树脂之间形成了较强的分子间作用力或金属配体的配位作用，提高了水性油墨与基底的相互作用，提高了水性油墨的附着力。

Description

一种高附着力水性油墨及其制备方法

技术领域

本申请涉及油墨技术领域，更具体地说，它涉及一种高附着力水性油墨及其制备方法。

背景技术

传统溶剂型油墨是以有机溶剂为稀释剂，水性油墨以水为稀释剂，不含苯、甲苯、二甲苯。所以，水性油墨相对于传统溶剂型油墨能极大地减少挥发性有机化合物的排放。

水性油墨主要是由连结料、色料、填料、水等材料分散混合均匀而成的胶体。连接料能使颜料牢固附着在承印物表面并使油墨具有一定的光泽、印刷转移性能及干燥性能等，提供了油墨必须的粘结及成膜性能。

传统溶剂型油墨因其采用有机溶剂作为稀释剂，可以在待印刷品表面形成微腐蚀或有多余的吸附基团，从而加强油墨与基材的附着力。但是，因为水性油墨的稀释剂为水，所以导致水性油墨的附着力相较于传统溶剂型油墨较差。

发明内容

为了提高水性油墨的附着力，本申请提供一种高附着力水性油墨及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高附着力水性油墨，采用如下的技术方案：

一种高附着力水性油墨，包括如下重量份数的组分：

水性丙烯酸树脂40-60份；

颜料7-17份；

水35-45份；

改性纳米氧化锌25-35份；

改性纳米氧化锌的制备步骤为：将纳米氧化锌和硅烷偶联剂加入二甲亚砜中，然后再加入阻聚剂，并在110-120℃搅拌混合2-3h后，过滤，收集固体并采用二甲亚砜清洗固体2-3次后，将固体在80-90℃干燥20-30min，即得改性纳米氧化锌。

通过采用上述技术方案，采用上述方法，采用硅烷偶联剂对纳米氧化锌进行表面处理，从而在纳米氧化锌表面成功连接上硅烷偶联剂，一方面，所得的改性纳米氧化锌的粒径较小，有利于提高改性纳米氧化锌在水性油墨体系中的分散性。另一方面，所得改性纳米氧化锌上的硅烷偶联剂上含有大量的碳碳双建，不仅可与水性丙烯酸树脂发生交联，提高水性丙烯酸树脂的网络密度，阻止了水分子的浸入，从而提高所得水性油墨的耐水性能。同时，改性纳米氧化锌与水性丙烯酸树脂之间还可形成较强的分子间作用力或金属配体的配位作用，使水性丙烯酸树脂分子之间紧密连接起来形成更大的分子，因而所得水性油墨具有更多的点位与基底材料相互作用，从而提高了所得水性油墨的附着力。

优选的，所述高附着力水性油墨，包括如下重量份数的组分：

水性丙烯酸树脂46.7-55.6份；

颜料10.3-13.7份；

水38.3-41.7份；

改性纳米氧化锌28.3-31.7份。

通过采用上述技术方案，进一步的筛选各组分的配比，有利于提高改性纳米氧化锌与水性丙烯酸树脂之间形成分子间作用力或金属配体的配位作用的能力，促使水性丙烯酸树脂成为更大的分子，提高所得水性油墨与基底的相互作用，进一步提高所得水性油墨的附着力。

优选的，所述纳米氧化锌的制备步骤为：将二水合乙酸锌与水混合后，加入聚乙二醇，搅拌混合，得到混合液，在0-5℃，调节混合液pH值为8-10，再搅拌混合2-3h后，离心2-3次，将离心所得沉淀进行洗涤、干燥和研磨后，即得纳米氧化锌。

通过采用上述技术方案，上述制备方法得到的纳米氧化锌，在硅烷偶联剂和二甲亚砜体系中的分散性较好。同时，所得纳米氧化锌表面还具有较多的羟基，羟基可与硅烷偶联剂上的硅氧键反应，提高在纳米氧化锌表面连接硅烷偶联剂的效率，以及提高硅烷偶联剂在纳米氧化锌表面的稳定性。采用上述制备方法得到的纳米氧化锌制备所得的改性纳米氧化锌，粒径较均匀，且所得改性纳米氧化锌表面基团的活性较高。因此，不仅提高了所得改性纳米氧化锌在水性油墨中的分散性，还提高了所得改性纳米氧化锌与水性丙烯酸树脂的分子间作用力或金属配体的配位作用，提高水性丙烯酸树脂的分子量，有利于所得水性油墨具有更多的点位与基材相互作用，提高了所得水性油墨的附着力。

优选的，所述纳米氧化锌的制备步骤中，二水合乙酸锌、水和聚乙二醇的用量比为1g:(4-8)mL:(3-6)mL。

通过采用上述技术方案，上述用量的二水合乙酸锌、水和聚乙二醇，所得的纳米氧化锌，具有表面羟基含量较高，粒径较均匀的特点，有利于提高所得改性纳米氧化锌表面基团的活性，从而提高最终所得水性油墨的附着力。

优选的，所述改性纳米氧化锌的制备步骤中，纳米氧化锌、硅烷偶联剂、二甲亚砜和阻聚剂的用量比为1g:(1-1.4)g:(20-25)mL:(0.1-0.14)g。

通过采用上述技术方案，由上述用量的纳米氧化锌、硅烷偶联剂、二甲亚砜和阻聚剂，所得的改性纳米氧化锌，粒径较小，且粒径分布较为均匀，有利于提高其在水性油墨中的分散性，以及其与水性丙烯酸树脂的作用力，从而提高所得水性油墨的附着力。同时，所得的改性纳米氧化锌表面富含的碳碳双键活性较高，与水性丙烯酸树脂的分子间作用力或金属配体的配位作用的能力更强，可促进改性纳米氧化锌表面富含的碳碳双键与水性丙烯酸树脂发生交联，提高水性丙烯酸树脂的网络密度，阻止了水分子的浸入，从而提高所得水性油墨的耐水性能。而且，还能促使水性丙烯酸树脂分子之间紧密连接起来形成更大的分子，使得水性油墨具有更多的点位与基底相互作用，提高了所得水性油墨的附着力。

优选的，所述改性纳米氧化锌的粒径为70-100nm。

通过采用上述技术方案，上述粒径的改性纳米氧化锌，在水性油墨体系中的分散性较好，与水性丙烯酸树脂形成的分子间作用力或金属配体的配位作用较强，从而对水性丙烯酸树脂分子量的提高效果较为显著，从而可较好的提高水性丙烯酸树脂的附着力。

优选的，所述改性纳米氧化锌的粒径为80-90nm。

通过采用上述技术方案，上述粒径的改性纳米氧化锌，在水性油墨中的分散性更好，与水性丙烯酸树脂的作用力更强，从而水性油墨的附着力更好。

第二方面，本申请提供一种高附着力水性油墨的制备方法，采用如下的技术方案：一种高附着力水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

S1：将水性丙烯酸树脂、颜料和水搅拌混合后，得到混合液A；

S2：调节混合液A的pH值为7-8，再加入改性纳米氧化锌，搅拌混合，得到混合液B，调节混合液B的pH值为8.5-9.5,即得水性油墨。

通过采用上述技术方案，先将水性丙烯酸树脂和其他组分混合得到混合液A，通过调节混合液A的pH值为7-8，在弱碱性环境下，改性纳米氧化锌与水性丙烯酸树脂的反应活性较高，有利于提高所得水性油墨的附着力。制备方法，操作步骤简单，便于大规模生产。

优选的，所述S1中，搅拌转速为800-1000r/min，搅拌时间为4-6h；S2中，加入改性纳米氧化锌后，搅拌转速为1500-1800r/min，搅拌时间为1-2h。

通过采用上述技术方案，各组分之间的分散性较好，有利于促进水性丙烯酸树脂与改性纳米氧化锌的反应，有利于提高所得水性油墨的附着力。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用硅烷偶联剂改性纳米氧化锌，所得的改性纳米氧化锌粒径较小，表面碳碳双键含量和活性较高，所以，改性纳米氧化锌在水性油墨体系中的分散性较好，提高了改性纳米氧化锌与聚丙烯酸酯的交联能力、分子间作用力或配位作用，从而提高了水性丙烯酸树脂的网络密度和分子量，使得水性油墨具有更多的点位与基底相互作用，从而提高了所得水性油墨的附着力；

2、本申请在改性纳米氧化锌的制备过程中，纳米氧化锌、硅烷偶联剂、二甲亚砜和阻聚剂，通过优选采用特定的用量，所得的改性纳米氧化锌，粒径稳定在70-100nm范围内，且其表面基团的活性较高，所以在水性油墨体系中的分散性能和与水性丙烯酸树脂的反应较强，从而使得水性油墨具有更多的点位与基底相互作用，从而提高了所得水性油墨的附着力；

3、本申请的方法在弱碱性环境下，将含有水性丙烯酸树脂的混合液A与改性纳米氧化锌缓和，此条件下，改性纳米氧化锌与水性丙烯酸树脂的反应活性较高，有利于提高所得水性油墨的附着力。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例中所采用的原料，除下列特殊说明外，其他均为市售。

二水合乙酸锌,CAS：5970-45-6；

聚乙二醇，为聚乙二醇400，型号为A524，采购自山东晶泰化工有限公司；

硅烷偶联剂，型号为JH-V171，采购自湖北汉达飞生物科技有限公司；

阻聚剂，型号为TBC，采购自广州利君新材料科技有限公司；

水性丙烯酸树脂，型号为NeocrylA-1127，采购自佛山市捷柯新材料有限公司；

消泡剂，型号为DC-65，采购自深圳市大洋新材料有限公司；

润湿分散剂，型号为Dispers 755W，采购自上海桑井化工有限公司；

颜料，货号为210616，采购自上海文华化工颜料实力供应商。

对本申请实施例所得的高附着力水性油墨和对比例所得的水性油墨，印承在PE、PP、PET、PVC薄膜上，进行附着牢、剥离力和耐水性检测，检测标准如下：

附着牢度检测：参照标准GB/T13217.7-2009；

剥离力检测：参照标准GB/T26394-2011；

耐水性检测：参照标准GB/T1733-1993，其中，试验步骤参照甲法。

原料的制备例

制备例1

一种改性纳米氧化锌，其制备步骤为：

将0.1kg纳米氧化锌和0.08kg硅烷偶联剂加入0.5L二甲亚砜中，然后再加入0.008kg阻聚剂，并在100℃、回流条件下，搅拌混合1h后，过滤，收集固体并采用0.5L二甲亚砜清洗固体2-3次后，将固体在80℃干燥20min，即得改性纳米氧化锌。

其中，纳米氧化锌型号为XH-ZnO-50，粒径为50nm，形貌为球形，采购自上海肖晃纳米科技有限公司。

经检测，所得改性纳米氧化锌的粒径为150nm。

制备例2

一种改性纳米氧化锌，其制备步骤为：

将0.1kg纳米氧化锌和0.1kg硅烷偶联剂加入0.5L二甲亚砜中，然后再加入0.01kg阻聚剂，并在110℃、回流条件下，搅拌混合2h后，过滤，收集固体并采用0.5L二甲亚砜清洗固体2-3次后(本制备例为3次)，将固体在80℃干燥20min，即得改性纳米氧化锌。

其中，纳米氧化锌型号为XH-ZnO-50，粒径为50nm，形貌为球形，采购自上海肖晃纳米科技有限公司。

经检测，改性纳米氧化锌的粒径为120nm。

制备例3

一种改性纳米氧化锌，与制备例2的不同之处在于，除纳米氧化锌为自制外，其他均与制备例2相同。

纳米氧化锌的制备步骤如下：

将0.1kg二水合乙酸锌与0.4L水混合后，加入0.3L聚乙二醇，搅拌混合10min，得到混合液，在温度为0-5℃范围内，调节混合液pH值为8-10(本制备例为9)，再搅拌混合2h后，在3000r/min离心2-3次(本制备例为3次)，将离心所得沉淀采用0.4L水洗涤3次，并在100℃下干燥2h后，再研磨至粒径为50nm后，即得纳米氧化锌。

经检测，改性纳米氧化锌的粒径为70nm。

制备例4-7

一种改性纳米氧化锌，与制备例3的不同之处在于，除纳米氧化锌的制备步骤中，二水合乙酸锌、水和聚乙二醇的用量不同外，其他均与制备例3相同。二水合乙酸锌、水和聚乙二醇的用量，以及所得改性纳米氧化锌的粒径如下表所示。

制备例8-11

一种改性纳米氧化锌，与制备例4的不同之处在于，除改性纳米氧化锌的制备过程中，纳米氧化锌、硅烷偶联剂、二甲亚砜和阻聚剂的用量不同外，其他均与制备例4相同。

纳米氧化锌、硅烷偶联剂、二甲亚砜和阻聚剂的用量，以及所得改性纳米氧化锌的粒径如下表所示。

制备例12

一种改性纳米氧化锌，与制备例8的不同之处在于，除改性纳米氧化锌的制备步骤不同外，其他均与制备例8相同。

改性纳米氧化锌的制备步骤如下：

将0.1kg纳米氧化锌和0.12kg硅烷偶联剂加入0.55L二甲亚砜中，然后再加入0.012kg阻聚剂，并在115℃、回流条件下，搅拌混合2.5h后，过滤，收集固体并采用0.5L二甲亚砜清洗固体2-3次后(本制备例为3次)，将固体在85℃干燥25min，即得改性纳米氧化锌。

经检测，改性纳米氧化锌的粒径为84nm。

制备例13

一种改性纳米氧化锌，与制备例8的不同之处在于，除改性纳米氧化锌的制备步骤不同外，其他均与制备例8相同。

改性纳米氧化锌的制备步骤如下：

将0.1kg纳米氧化锌和0.12kg硅烷偶联剂加入0.55L二甲亚砜中，然后再加入0.012kg阻聚剂，并在120℃、回流条件下，搅拌混合3h后，过滤，收集固体并采用0.5L二甲亚砜清洗固体2-3次后(本制备例为3次)，将固体在90℃干燥30min，即得改性纳米氧化锌。

经检测，改性纳米氧化锌的粒径为86nm。

实施例

实施例1

一种高附着力水性油墨，各组分及其重量如下表所示，其制备步骤如下：

S1：将水性丙烯酸树脂、颜料、水、消泡剂和润湿分散剂在800r/min搅拌混合1h后，得到混合液A；

S2：调节混合液A的pH值为7，再加入改性纳米氧化锌，然后再1500r/min搅拌混合1h后，调节混合液B的pH值为8.5,搅拌混合10min,即得水性油墨。

其中，改性纳米氧化锌采用制备例1所得的改性纳米氧化锌，改性纳米氧化锌的粒径为150nm。

实施例2-4

一种高附着力水性油墨，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量如下表所示。

对上述实施例1-4所得的高附着力水性油墨，进行附着牢度、剥离力检测和耐水性检测，检测结果如下表所示。

从上表可知，所得高附着力水性油墨，对PE薄膜的附着牢度为93-94％，对PP薄膜的附着牢度为94-95％，对PET薄膜的附着牢度为93-94％，对PVC薄膜的附着牢度为93-94％；剥离力为1.2-1.3N/15mm；耐水性检测均为无脱落、气泡等异常现象。由此表明，本申请所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。

特别是，实施例2-3所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜的附着牢度为94％，对PP薄膜的附着牢度为95％，对PET薄膜的附着牢度为94％；剥离力为1.3N/15mm。由此表明，在本申请高附着力水性油墨制备的总原料中，按重量份数计算，46.7-55.6份的水性丙烯酸树脂、10.3-13.7份的颜料、38.3-41.7份的水和28.3-31.7份的改性纳米氧化锌所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜和PET薄膜具有更好的附着牢度，同时，也具有更强的剥离力。

实施例5

一种高附着力水性油墨，与实施例3的不同之处在于，除改性纳米氧化锌采用制备例2所得的改性纳米氧化锌外，其他均与实施例3相同。其中，制备例2所得的改性纳米氧化锌的粒径为120nm。

对上述实施例5所得的高附着力水性油墨，进行附着牢度、剥离力检测和耐水性检测，检测结果如下表所示。

从上表可知，所得高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜的附着牢度均为96％；剥离力为1.4N/15mm；耐水性检测均为无脱落、气泡等异常现象。由此表明，本申请所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。

依据实施例5所得高附着力水性油墨与实施例3所得高附着力水性油墨相比，对PET薄膜的附着牢度相对提高了2.13％，对PP薄膜的附着牢度相对提高了1.05％，对PET和PVC薄膜的附着牢度相对提高了2.13％，剥离力相对提高了7.69％。由此表明，在本申请高附着力水性油墨的制备过程中，采用自制的改性纳米氧化锌，所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜和PET薄膜具有更好的附着牢度，同时，也具有更强的剥离力。

实施例6

一种高附着力水性油墨，与实施例5的不同之处在于，除改性纳米氧化锌的制备过程中，纳米氧化锌为自制，也即采用制备例3所得的改性纳米氧化锌外，其他均与实施例5相同。其中，制备例3所得的改性纳米氧化锌的粒径为70nm。

对上述实施例6所得的高附着力水性油墨，进行附着牢度、剥离力检测和耐水性检测，检测结果如下表所示。

从上表可知，所得高附着力水性油墨，对PE薄膜的附着牢度为96％，对PP薄膜的附着牢度为98％，对PET薄膜的附着牢度为98％，对PVC薄膜的附着牢度为97％；剥离力为1.6N/15mm；耐水性检测均为无脱落、气泡等异常现象。由此表明，本申请所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。

依据实施例6所得高附着力水性油墨与实施例3所得高附着力水性油墨相比，对PET、PP和PET薄膜的附着牢度相对提高了2.08％，对PVC薄膜的附着牢度相对提高了1.04％，剥离力相对提高了14.29％。由此表明，在本申改性纳米氧化锌的制备过程中，采用自制的纳米氧化锌制备所得的改性纳米氧化锌，粒径为70nm时，用于制备高附着力水性油墨，可提高所得高附着力水性油墨对PE薄膜、PP薄膜和PET薄膜的附着牢度，以及提高其剥离力。

实施例7-10

一种高附着力水性油墨，与实施例6的不同之处在于，除改性纳米氧化锌中的纳米氧化锌的制备过程中，二水合乙酸锌、水和聚乙二醇的用量不同，也即改性纳米氧化锌采用不同的制备例制备外，其他均与实施例6相同。

对上述实施例7-10所得的高附着力水性油墨，进行附着牢度、剥离力检测和耐水性检测，检测结果如下表所示。

从上表可知，实施例7-8所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜的附着牢度均为98-99％；剥离力为1.6-1.8N/15mm；耐水性检测均为无脱落、气泡等异常现象。由此表明，本申请所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。分析其原因可能是，

在改性纳米氧化锌的制备步骤中，采用的纳米氧化锌，是由二水合乙酸锌、水和聚乙二醇的用量为1g:(4-8)mL:(3-6)mL制备时，所得的改性纳米氧化锌的粒径在70-100nm范围内。该条件下所得的改性纳米氧化锌，在水性油墨混合体系中的分散性较好，与水性丙烯酸树脂的复配作用也较强，所以增加了所得水性油墨与基材的接触位点，从而提高了所得水性油墨的附着牢度和剥离力。

其中，在实施例7-8中，实施例7所得的高附着力水性油墨，各项性能较好。

实施例9-10所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜和PET薄膜的附着牢度均为96％，对PVC薄膜的附着牢度为95％；剥离力为1.3N/15mm；耐水性检测均为无脱落、气泡等异常现象。由此表明，所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。

依据实施例6-8所得的高附着力水性油墨与实施例9-10所得高附着力水性油墨相比，相对PE和PP薄膜的附着牢度相对提高了2.08-3.13％，相对PET薄膜的附着牢度相对提高了3.13-3.16％，对PVC薄膜的附着牢度相对提高了2.11-4.21％，剥离力相对提高了23.08-38.46％。由此表明，在改性纳米氧化锌的制备步骤中，采用的纳米氧化锌，不是由二水合乙酸锌、水和聚乙二醇的用量为1g:(4-8)mL:(3-6)mL制备时，所得的改性纳米氧化锌的粒径不在70-100nm范围内，所以影响了改性纳米氧化锌在水性油墨混合体系中的分散性，以及改性纳米氧化锌与水性丙烯酸树脂的复配作用，从而降低了所得水性油墨的附着牢度和剥离力。

实施例11-14

一种高附着力水性油墨，与实施例7的不同之处在于，除改性纳米氧化锌中的制备过程中，纳米氧化锌、硅烷偶联剂、二甲亚砜和阻聚剂的用量不同，也即改性纳米氧化锌采用不同的制备例制备外，其他均与实施例7相同。

对上述实施例11-14所得的高附着力水性油墨，进行附着牢度、剥离力检测和耐水性检测，检测结果如下表所示。

从上表可知，实施例11-12所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜的附着牢度均为100％；剥离力为1.9-2.0N/15mm；耐水性检测均为无脱落、气泡等异常现象。

由此表明，本申请所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。分析其原因可能是，在改性纳米氧化锌的制备步骤中，改性纳米氧化锌采用纳米氧化锌、硅烷偶联剂、二甲亚砜和阻聚剂的用量比为1g:(1-1.4)g:(20-25)mL:(0.1-0.14)g制备时，所得的改性纳米氧化锌的粒径在80-100nm范围内。该条件下所得的改性纳米氧化锌，在水性油墨混合体系中的分散性更好，与水性丙烯酸树脂的复配作用也更强，所得水性油墨与基底材料(PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜或PVC薄膜)的相互作用力更强，从而提高了所得水性油墨的附着牢度和剥离力。

实施例13-14所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜的附着牢度均为96％，对PET薄膜的附着牢度为95-96％，对PVC薄膜的附着牢度为95％；剥离力为1.3N/15mm；耐水性检测均为无脱落、气泡等异常现象。由此表明，所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。

依据实施例7、11和12所得的高附着力水性油墨与实施例13-14所得高附着力水性油墨相比，相对PE和PP薄膜的附着牢度相对提高了3.13-4.17％，相对PET薄膜的附着牢度相对提高了4.17-4.21％，对PVC薄膜的附着牢度相对提高了4.21-5.26％，剥离力相对提高了38.46-53.85％。

由此表明，在改性纳米氧化锌的制备步骤中，改性纳米氧化锌采用纳米氧化锌、硅烷偶联剂、二甲亚砜和阻聚剂的用量比为1g:(1-1.4)g:(20-25)mL:(0.1-0.14)g制备时，且采用的纳米氧化锌，是由二水合乙酸锌、水和聚乙二醇的用量为1g:(4-8)mL:(3-6)mL制备时，所得的改性纳米氧化锌的粒径80-90nm范围内，所得改性纳米氧化锌在水性油墨混合体系中的分散性较好，以及改性纳米氧化锌与水性丙烯酸树脂的复配作用较强，从而提高了所得水性油墨的附着牢度和剥离力。

实施例15-16

一种高附着力水性油墨，与实施例11的不同之处在于，除改性纳米氧化锌的制备步骤不同，也即改性纳米氧化锌采用不同的制备例制备外，其他均与实施例11相同。

对上述实施例15-16所得的高附着力水性油墨，进行附着牢度、剥离力检测和耐水性检测，检测结果如下表所示。

从上表可知，实施例15-16所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。

实施例17

一种高附着力水性油墨，与实施例11的不同之处在于，除高附着力水性油墨的制备步骤不同外，其他均与实施例11相同。

高附着力水性油墨的制备步骤如下：

S1：将水性丙烯酸树脂、颜料、水、消泡剂和润湿分散剂在900r/min搅拌混合4h后，得到混合液A；

S2：调节混合液A的pH值为7，再加入改性纳米氧化锌，然后再1650r/min搅拌混合1.5h后，调节混合液B的pH值为9，搅拌混合10min，即得水性油墨。

实施例18

一种高附着力水性油墨，与实施例11的不同之处在于，除高附着力水性油墨的制备步骤不同外，其他均与实施例11相同。

高附着力水性油墨的制备步骤如下：

S1：将水性丙烯酸树脂、颜料、水、消泡剂和润湿分散剂在1000r/min搅拌混合4h后，得到混合液A；

S2：调节混合液A的pH值为8，再加入改性纳米氧化锌，然后再1800r/min搅拌混合2h后，调节混合液B的pH值为9.2,搅拌混合10min，即得水性油墨。

对上述实施例17-18所得的高附着力水性油墨，进行附着牢度、剥离力检测和耐水性检测，检测结果如下表所示。

从上表可知，实施例17-18所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。

对比例

对比例1

一种水性油墨，与实施例1的不同之处在于，除采用等量的纳米氧化锌替代改性纳米氧化锌外，其他均与实施例1相同。其中，纳米氧化锌型号为XH-ZnO-150，粒径为150nm，形貌为球形，采购自上海肖晃纳米科技有限公司。

对比例2

一种水性油墨，与实施例1的不同之处在于，除采用等量的水性聚氨酯树脂替代水性丙烯酸树脂外，其他均与实施例1相同。

对上述对比例1-2所得的水性油墨，进行附着牢度、剥离力检测和耐水性检测，检测结果如下表所示。

从上表可知，对比例1-2所得的水性油墨，对PE薄膜的附着牢度为85-88％，对PP薄膜的附着牢度为86-87％，对PET薄膜的附着牢度为85-87％，对PVC薄膜的附着牢度为85-86％；剥离力为0.6-0.7N/15mm；耐水性检测均出现脱落、气泡等异常现象。

依据对比例1-2所得的水性油墨，与实施例1所得的高附着力水性油墨相比，对PE薄膜的附着牢度相对降低了5.38-8.6％，对PP薄膜的附着牢度相对降低了7.45-8.51％，对PET薄膜的附着牢度相对降低了6.45-8.62％，对PVC薄膜的附着牢度相对降低了7.53-8.6％。剥离力相对降低了41.67-50％，耐水性检测出现脱落、气泡等异常现象。由此表明，本申请所得的高附着力水性油墨，对PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜和PVC薄膜具有良好的附着牢度，同时，也具有较强的剥离力和耐水性。分析其原因可能是改性纳米氧化锌与水性丙烯酸树脂具有协同作用，从而提高了所得高附着力水性油墨的附着牢度、剥离力和耐水性。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种高附着力水性油墨，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

水性丙烯酸树脂 40-60份；

颜料 7-17份；

水 35-45份；

改性纳米氧化锌 25-35份；

改性纳米氧化锌的制备步骤为：将纳米氧化锌和硅烷偶联剂加入二甲亚砜中，然后再加入阻聚剂，并在110-120℃搅拌混合2-3h后，过滤，收集固体并采用二甲亚砜清洗固体2-3次后，将固体在80-90℃干燥20-30min，即得改性纳米氧化锌；

所述纳米氧化锌的制备步骤为：将二水合乙酸锌与水混合后，加入聚乙二醇，搅拌混合，得到混合液，在0-5℃，调节混合液pH值为8-10，再搅拌混合2-3h后，离心2-3次，将离心所得沉淀进行洗涤、干燥和研磨后，即得纳米氧化锌；

所述纳米氧化锌的制备步骤中，二水合乙酸锌、水和聚乙二醇的用量比为1g:4-8mL:3-6mL；

所述改性纳米氧化锌的制备步骤中，纳米氧化锌、硅烷偶联剂、二甲亚砜和阻聚剂的用量比为1g:1-1.4g:50 mL:0.1-0.14g；

所述改性纳米氧化锌的粒径为70-100nm；

所述硅烷偶联剂型号为JH-V171；

所述阻聚剂型号为TBC；

所述聚乙二醇为聚乙二醇 400。

2.根据权利要求1所述的高附着力水性油墨，其特征在于，所述高附着力水性油墨，包括如下重量份数的组分：

水性丙烯酸树脂 46.7-55.6份；

颜料 10.3-13.7份；

水 38.3-41.7份；

改性纳米氧化锌 28.3-31.7份。

3.根据权利要求2所述的高附着力水性油墨，其特征在于，所述改性纳米氧化锌的粒径为80-90nm。

4.权利要求1-3任一项所述高附着力水性油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将水性丙烯酸树脂、颜料和水搅拌混合后，得到混合液A；

S2：调节混合液A的pH值为7-8，再加入改性纳米氧化锌，搅拌混合，得到混合液B，调节混合液B的pH值为8.5-9.5,即得水性油墨。

5.根据权利要求4所述的高附着力水性油墨的制备方法，其特征在于，所述S1中，搅拌转速为800-1000r/min，搅拌时间为4-6h；S2中，加入改性纳米氧化锌后，搅拌转速为1500-1800r/min，搅拌时间为1-2h。