CN116004054A - 一种环保型水性印刷油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型水性印刷油墨及其制备方法，本发明涉及水性油墨技术领域，其技术方案是：包括原料，所述原料按重量计包括：水8g‑12g、丙烯酸树脂水溶液12g‑16g、颜料4g‑8g、水性氨基树脂10g‑14g、助溶剂2g‑6g、湿润分散剂4g‑8g、粘合剂2g‑6g、消泡剂2g‑8g、有机硅4g‑6g、防腐剂2g‑6g、聚脲2g‑4g、蜡浆4g‑8g，一种环保型水性印刷油墨及其制备方法有益效果是：通过选用水、丙烯酸树脂水溶液、颜料、水性氨基树脂、助溶剂、湿润分散剂、粘合剂、消泡剂、有机硅、防腐剂、聚脲、蜡浆作为原料，然后再按照一定的比例进行配比，会提高该油墨所形成的图案或文字的防腐性、耐磨性及防水性，从而会提高油墨所形成的图案或文字的使用寿命。

Description

一种环保型水性印刷油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性油墨技术领域，具体涉及一种环保型水性印刷油墨及其制备方法。

背景技术

油墨是用于印刷的重要材料，它通过印刷或喷绘将图案、文字表现在承印物上。油墨中包括主要成分和辅助成分，它们均匀地混合并经反复轧制而成一种黏性胶状流体。由连结料(树脂)、颜料、填料、助剂和溶剂等组成。用于书刊、包装装潢、建筑装饰及电子线路板材等各种印刷。随着社会需求增大，油墨品种和产量也相应扩展和增长。传统的印刷行业中多采用有机油墨，VOC排放，不利于环保，虽然目前市场上有环保型的油墨，但是该油墨印刷在或喷绘在承印物上时，其所形成的图案或文字防腐和耐磨性较差，从而会影响其使用寿命，因此，发明一种环保型水性印刷油墨及其制备方法很有必要。

发明内容

鉴于上述和/或现有一种环保型水性印刷油墨及其制备方法中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种环保型水性印刷油墨及其制备方法，通过选用水、丙烯酸树脂水溶液、颜料、水性氨基树脂、助溶剂、湿润分散剂、粘合剂、消泡剂、有机硅、防腐剂、聚脲、蜡浆作为原料，然后再按照一定的比例进行配比，能够解决上述提出现有的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种环保型水性印刷油墨，其包括原料，所述原料按重量计包括：水8g-12g、丙烯酸树脂水溶液12g-16g、颜料4g-8g、水性氨基树脂10g-14g、助溶剂2g-6g、湿润分散剂4g-8g、粘合剂2g-6g、消泡剂2g-8g、有机硅4g-6g、防腐剂2g-6g、聚脲2g-4g、蜡浆4g-8g。

作为本发明所述的一种环保型水性印刷油墨的一种优选方案，其中：所述丙烯酸树脂水溶液的制备过程如下：

过程一：将等质量份的去离子水和固体丙烯酸树脂加入到反应釜中，由室温升温至50℃-60℃；

过程二：在搅拌状态下持续滴加胺化剂，使反应釜内溶液的pH值始终保持为7-8，直至反应釜中的固体丙烯酸树脂全部溶解，降温，出料，制得固含量为 40-45wt% 的丙烯酸树脂水溶液。

作为本发明所述的一种环保型水性印刷油墨的一种优选方案，其中：所述过程一中，固体丙烯酸树脂的数均分子量为4000-90000，酸值为180-240mgKOH/g；

所述过程二中，胺化剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三乙胺中的其中一种或多种混合物。

作为本发明所述的一种环保型水性印刷油墨的一种优选方案，其中：所述颜料为炭黑、钛白粉、铁红、酞青蓝、铅铬黄中的其中一种或多种混合物。

作为本发明所述的一种环保型水性印刷油墨的一种优选方案，其中：所述助溶剂是由尿素、烟酰胺和乙酰胺按照重量的1：1：1比例混合而成。

作为本发明所述的一种环保型水性印刷油墨的一种优选方案，其中：所述粘合剂是由丁苯胶、聚氨酯和硝酸纤维素按照重量的1：1：1比例混合而成。

作为本发明所述的一种环保型水性印刷油墨的一种优选方案，其中：所述消泡剂是由聚醚、高级醇和矿物油按照重量的1：1：0.5比例混合而成。

作为本发明所述的一种环保型水性印刷油墨的一种优选方案，其中：所述防腐剂为水性环氧树脂、高铝水泥和玻璃鳞片中的其中一种或多种混合物。

一种环保型水性印刷油墨的其制备方法，包括具体步骤如下：

步骤一：在分散釜中加入丙烯酸树脂水溶液、润湿分散剂和消泡剂，搅拌均匀后加入颜料和水，充分分散后，经砂磨机研磨至细度小于10μm，制得色浆；

步骤二：在搅拌机中加入有机硅、防腐剂和聚脲，直至将有机硅、防腐剂和聚脲搅拌均匀，从而得到混合物A；

步骤二：在搅拌机中加入水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A，直至将水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A搅拌均匀，搅拌均匀后，出料，以得到环保型水性印刷油墨。

本发明的有益效果是：

1.通过采用丙烯酸树脂水溶液作为基体树脂，并以水作为溶剂，具有实现无VOC排放，满足环保要求；

2.通过添加有机硅，具有实现使水性印刷油墨拥有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀的作用；通过添加聚脲，具有实现使水性印刷油墨拥有防腐、防水、耐磨的作用；通过添加防腐剂，具有实现使水性印刷油墨拥有防腐的作用；

3.通过选用水、丙烯酸树脂水溶液、颜料、水性氨基树脂、助溶剂、湿润分散剂、粘合剂、消泡剂、有机硅、防腐剂、聚脲、蜡浆作为原料，然后再按照一定的比例进行配比，不仅会实现无VOC排放，满足环保要求，而且还会提高该油墨所形成的图案或文字的防腐性、耐磨性及防水性，从而会提高油墨所形成的图案或文字的使用寿命。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本发明提供的一种环保型水性印刷油墨，包括原料，原料按重量计包括：水8g、丙烯酸树脂水溶液12g、颜料4g、水性氨基树脂10g、助溶剂2g、湿润分散剂4g、粘合剂2g、消泡剂2g、有机硅4g、防腐剂2g、聚脲2g、蜡浆4g；

有机硅：有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物，有机硅具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性；

聚脲：聚脲是由异氰酸酯组分与氨基化合物组分反应生成的一种弹性体物质，聚脲的最基本的特性就是防腐、防水、耐磨等；

丙烯酸树脂水溶液的制备过程如下：

过程一：将等质量份的去离子水和固体丙烯酸树脂加入到反应釜中，由室温升温至50℃，其中，固体丙烯酸树脂的数均分子量为4000，酸值为180mgKOH/g；

过程二：在搅拌状态下持续滴加胺化剂，使反应釜内溶液的pH值始终保持为7，直至反应釜中的固体丙烯酸树脂全部溶解，降温，出料，制得固含量为 40wt% 的丙烯酸树脂水溶液，其中，胺化剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三乙胺中的其中一种或多种混合物。

颜料为炭黑、钛白粉、铁红、酞青蓝、铅铬黄中的其中一种或多种混合物。

助溶剂是由尿素、烟酰胺和乙酰胺按照重量的1：1：1比例混合而成。

粘合剂是由丁苯胶、聚氨酯和硝酸纤维素按照重量的1：1：1比例混合而成。

消泡剂是由聚醚、高级醇和矿物油按照重量的1：1：0.5比例混合而成。

防腐剂为水性环氧树脂、高铝水泥和玻璃鳞片中的其中一种或多种混合物；

水性环氧树脂：水性环氧树脂可分为阴离子型树脂和阳离子型树脂，阴离子型树脂用于阳极电沉积涂料，阳离子型树脂用于阴极电沉积涂料，水性环氧树脂的主要特点是防腐性能优异；

高铝水泥：高铝水泥（以前称矾土水泥）是以铝矾土和石灰为原料，按一定比例配制，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸盐为主要矿物成分的水硬性胶凝材料，又称铝酸盐水泥，高铝水泥是指一种快硬、高强、耐热及耐腐蚀的胶凝材料；

玻璃鳞片：玻璃鳞片是一种5微米厚的玻璃碎片；它是由1200℃以上的熔融中碱玻璃，经吹泡、冷却、粉碎、筛选及碾磨等工艺步骤所制得，以这种玻璃鳞片作为填料的防腐涂层，具有很高的粘结力和优良的耐化学药品及抗老化性能。

一种环保型水性印刷油墨的其制备方法，包括具体步骤如下：

步骤一：在分散釜中加入丙烯酸树脂水溶液、润湿分散剂和消泡剂，搅拌均匀后加入颜料和水，充分分散后，经砂磨机研磨至细度小于10μm，制得色浆；

步骤二：在搅拌机中加入有机硅、防腐剂和聚脲，直至将有机硅、防腐剂和聚脲搅拌均匀，从而得到混合物A；

步骤二：在搅拌机中加入水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A，直至将水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A搅拌均匀，搅拌均匀后，出料，以得到环保型水性印刷油墨。

实施例2：

本发明提供的一种环保型水性印刷油墨，包括原料，原料按重量计包括：水10g、丙烯酸树脂水溶液14g、颜料6g、水性氨基树脂12g、助溶剂4g、湿润分散剂6g、粘合剂4g、消泡剂6g、有机硅5g、防腐剂4g、聚脲3g、蜡浆6g；

有机硅：有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物，有机硅具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性；

聚脲：聚脲是由异氰酸酯组分与氨基化合物组分反应生成的一种弹性体物质，聚脲的最基本的特性就是防腐、防水、耐磨等；

丙烯酸树脂水溶液的制备过程如下：

过程一：将等质量份的去离子水和固体丙烯酸树脂加入到反应釜中，由室温升温至55℃，其中，固体丙烯酸树脂的数均分子量为47000，酸值为210mgKOH/g；

过程二：在搅拌状态下持续滴加胺化剂，使反应釜内溶液的pH值始终保持为9，直至反应釜中的固体丙烯酸树脂全部溶解，降温，出料，制得固含量为 42.5wt% 的丙烯酸树脂水溶液，其中，胺化剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三乙胺中的其中一种或多种混合物。

颜料为炭黑、钛白粉、铁红、酞青蓝、铅铬黄中的其中一种或多种混合物。

助溶剂是由尿素、烟酰胺和乙酰胺按照重量的1：1：1比例混合而成。

粘合剂是由丁苯胶、聚氨酯和硝酸纤维素按照重量的1：1：1比例混合而成。

消泡剂是由聚醚、高级醇和矿物油按照重量的1：1：0.5比例混合而成。

防腐剂为水性环氧树脂、高铝水泥和玻璃鳞片中的其中一种或多种混合物；

水性环氧树脂：水性环氧树脂可分为阴离子型树脂和阳离子型树脂，阴离子型树脂用于阳极电沉积涂料，阳离子型树脂用于阴极电沉积涂料，水性环氧树脂的主要特点是防腐性能优异；

高铝水泥：高铝水泥（以前称矾土水泥）是以铝矾土和石灰为原料，按一定比例配制，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸盐为主要矿物成分的水硬性胶凝材料，又称铝酸盐水泥，高铝水泥是指一种快硬、高强、耐热及耐腐蚀的胶凝材料；

玻璃鳞片：玻璃鳞片是一种5微米厚的玻璃碎片；它是由1200℃以上的熔融中碱玻璃，经吹泡、冷却、粉碎、筛选及碾磨等工艺步骤所制得，以这种玻璃鳞片作为填料的防腐涂层，具有很高的粘结力和优良的耐化学药品及抗老化性能。

一种环保型水性印刷油墨的其制备方法，包括具体步骤如下：

步骤一：在分散釜中加入丙烯酸树脂水溶液、润湿分散剂和消泡剂，搅拌均匀后加入颜料和水，充分分散后，经砂磨机研磨至细度小于10μm，制得色浆；

步骤二：在搅拌机中加入有机硅、防腐剂和聚脲，直至将有机硅、防腐剂和聚脲搅拌均匀，从而得到混合物A；

步骤二：在搅拌机中加入水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A，直至将水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A搅拌均匀，搅拌均匀后，出料，以得到环保型水性印刷油墨。

实施例3：

本发明提供的一种环保型水性印刷油墨，包括原料，原料按重量计包括：水12g、丙烯酸树脂水溶液16g、颜料8g、水性氨基树脂14g、助溶剂6g、湿润分散剂8g、粘合剂6g、消泡剂8g、有机硅6g、防腐剂6g、聚脲4g、蜡浆8g；

有机硅：有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物，有机硅具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性；

聚脲：聚脲是由异氰酸酯组分与氨基化合物组分反应生成的一种弹性体物质，聚脲的最基本的特性就是防腐、防水、耐磨等；

丙烯酸树脂水溶液的制备过程如下：

过程一：将等质量份的去离子水和固体丙烯酸树脂加入到反应釜中，由室温升温至60℃，其中，固体丙烯酸树脂的数均分子量为90000，酸值为240mgKOH/g；

过程二：在搅拌状态下持续滴加胺化剂，使反应釜内溶液的pH值始终保持为8，直至反应釜中的固体丙烯酸树脂全部溶解，降温，出料，制得固含量为 45wt% 的丙烯酸树脂水溶液，其中，胺化剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三乙胺中的其中一种或多种混合物。

颜料为炭黑、钛白粉、铁红、酞青蓝、铅铬黄中的其中一种或多种混合物。

助溶剂是由尿素、烟酰胺和乙酰胺按照重量的1：1：1比例混合而成。

粘合剂是由丁苯胶、聚氨酯和硝酸纤维素按照重量的1：1：1比例混合而成。

消泡剂是由聚醚、高级醇和矿物油按照重量的1：1：0.5比例混合而成。

防腐剂为水性环氧树脂、高铝水泥和玻璃鳞片中的其中一种或多种混合物；

水性环氧树脂：水性环氧树脂可分为阴离子型树脂和阳离子型树脂，阴离子型树脂用于阳极电沉积涂料，阳离子型树脂用于阴极电沉积涂料，水性环氧树脂的主要特点是防腐性能优异；

高铝水泥：高铝水泥（以前称矾土水泥）是以铝矾土和石灰为原料，按一定比例配制，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸盐为主要矿物成分的水硬性胶凝材料，又称铝酸盐水泥，高铝水泥是指一种快硬、高强、耐热及耐腐蚀的胶凝材料；

玻璃鳞片：玻璃鳞片是一种5微米厚的玻璃碎片；它是由1200℃以上的熔融中碱玻璃，经吹泡、冷却、粉碎、筛选及碾磨等工艺步骤所制得，以这种玻璃鳞片作为填料的防腐涂层，具有很高的粘结力和优良的耐化学药品及抗老化性能。

一种环保型水性印刷油墨的其制备方法，包括具体步骤如下：

步骤一：在分散釜中加入丙烯酸树脂水溶液、润湿分散剂和消泡剂，搅拌均匀后加入颜料和水，充分分散后，经砂磨机研磨至细度小于10μm，制得色浆；

步骤二：在搅拌机中加入有机硅、防腐剂和聚脲，直至将有机硅、防腐剂和聚脲搅拌均匀，从而得到混合物A；

步骤二：在搅拌机中加入水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A，直至将水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A搅拌均匀，搅拌均匀后，出料，以得到环保型水性印刷油墨。

将上述实施例1-3所制备的水性印刷油墨进行对比，得到以下数据：

	实施例1	实施例2	实施例3
				耐磨系数	90g/CM	90g/CM	90g/CM
防腐等级	Sa2	Sa2.5	Sa2
				防水性能	良	优	良
粘结力	1.0MPa	1.2MPa	0.7MPa

由上表可知，实施例1-3所制得的水性印刷油墨，在耐磨系数、防腐等级、防水性能和粘结力均具有较好的表现，只是在水、丙烯酸树脂水溶液、颜料、水性氨基树脂、助溶剂、湿润分散剂、粘合剂、消泡剂、有机硅、防腐剂、聚脲、蜡浆上的配比比例不同，导致水性印刷油墨在耐磨系数、防腐等级、防水性能和粘结力上的效果均不同，经过使用后，实施例2效果最佳。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种环保型水性印刷油墨，包括原料，其特征在于：所述原料按重量计包括：水8g-12g、丙烯酸树脂水溶液12g-16g、颜料4g-8g、水性氨基树脂10g-14g、助溶剂2g-6g、湿润分散剂4g-8g、粘合剂2g-6g、消泡剂2g-8g、有机硅4g-6g、防腐剂2g-6g、聚脲2g-4g、蜡浆4g-8g。

2.根据权利要求1所述的一种环保型水性印刷油墨，其特征在于：所述丙烯酸树脂水溶液的制备过程如下：

过程一：将等质量份的去离子水和固体丙烯酸树脂加入到反应釜中，由室温升温至50℃-60℃；

过程二：在搅拌状态下持续滴加胺化剂，使反应釜内溶液的pH值始终保持为7-8，直至反应釜中的固体丙烯酸树脂全部溶解，降温，出料，制得固含量为 40-45wt% 的丙烯酸树脂水溶液。

3.根据权利要求2所述的一种环保型水性印刷油墨，其特征在于：所述过程一中，固体丙烯酸树脂的数均分子量为4000-90000，酸值为180-240mgKOH/g；

所述过程二中，胺化剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三乙胺中的其中一种或多种混合物。

4.根据权利要求1所述的一种环保型水性印刷油墨，其特征在于：所述颜料为炭黑、钛白粉、铁红、酞青蓝、铅铬黄中的其中一种或多种混合物。

5.根据权利要求1所述的一种环保型水性印刷油墨，其特征在于：所述助溶剂是由尿素、烟酰胺和乙酰胺按照重量的1：1：1比例混合而成。

6.根据权利要求1所述的一种环保型水性印刷油墨，其特征在于：所述粘合剂是由丁苯胶、聚氨酯和硝酸纤维素按照重量的1：1：1比例混合而成。

7.根据权利要求1所述的一种环保型水性印刷油墨，其特征在于：所述消泡剂是由聚醚、高级醇和矿物油按照重量的1：1：0.5比例混合而成。

8.根据权利要求1所述的一种环保型水性印刷油墨，其特征在于：所述防腐剂为水性环氧树脂、高铝水泥和玻璃鳞片中的其中一种或多种混合物。

9.一种环保型水性印刷油墨的其制备方法，其特征在于：包括具体步骤如下：

步骤一：在分散釜中加入丙烯酸树脂水溶液、润湿分散剂和消泡剂，搅拌均匀后加入颜料和水，充分分散后，经砂磨机研磨至细度小于10μm，制得色浆；

步骤二：在搅拌机中加入有机硅、防腐剂和聚脲，直至将有机硅、防腐剂和聚脲搅拌均匀，从而得到混合物A；

步骤二：在搅拌机中加入水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A，直至将水性氨基树脂、助溶剂、粘合剂、蜡浆、色浆和混合物A搅拌均匀，搅拌均匀后，出料，以得到环保型水性印刷油墨。