[发明专利]一种无溶剂型水溶性调墨油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料和精细化工技术领域，涉及一种无溶剂型水溶性调墨油及其制备方法。

背景技术

随着汽车业、建筑装饰业和交通运输业的迅速发展，玻璃印刷油墨的需求量逐年增加，对油墨的质量要求也越来越高。目前玻璃印刷行业所用油墨大多是通过油溶性树脂调墨油与颜填料及其他助剂混合而得，这类产品中大量使用的有机溶剂不仅浪费能源和资源，而且在生产和使用过程中大量有机溶剂挥发到大气中，对人身健康和环境造成严重危害；另外，这类油墨在使用过程中设备和器具的清洗困难，必须使用大量的有机溶剂，降低了胶印中胶辊和网印中丝网的使用寿命，提高了劳动强度。

为了消除溶剂型玻璃印刷油墨的缺陷，人们曾制备了以水为溶剂、水溶性聚合物树脂为成膜物的水性调墨油，并将由此制备的水性油墨用于玻璃上的印刷，发现这类水性油墨在干燥速度、粘附力和光泽度等方面远远不能满足玻璃印刷行业的要求。

后来，人们将极性树脂其溶于极性溶剂如醇类中，开发出了水溶性调墨油，并已成功地应用与玻璃印刷油墨的生产。例如美国(FERRO)公司和意大利(FENZR)公司相继开发出了这类水溶性调墨油，由于这类调墨油以低毒性的醇类为溶剂，降低了产品对人体和环境造成的危害，而且油墨使用过程中印刷设备可以直接用水清洗，操作简便，减少了能源消耗和降低了环保成本，因此此类玻璃印刷油墨在世界范围内的辊印技术领域已获得重要应用。但这类玻璃印刷调墨油存在以下不足：首先，它以极性有机化合物为溶剂，油墨使用过程中它们仍然会挥发到大气中，没有从根本上解决有机溶剂对环境的污染问题；其次，大量有机溶剂的使用使产品的成本增加，同时造成资源的浪费；另外，这类油墨在玻璃上的附着力较传统的油性油墨差，不能满足特殊场合下玻璃印刷对油墨性能的要求。

发明内容

本发明的目的是针对目前玻璃印刷油墨中存在的问题，提供一种环境友好的无溶剂型水溶性调墨油。

本发明的另一目的是提供该无溶剂型水溶性调墨油的制备方法。

本发明的无溶剂型水溶性调墨油是由无溶剂型水溶性液体树脂和固化剂混合而成的液体，由于其生产过程中不使用任何有机溶剂，克服了溶剂型调墨油的缺点，同时由于产品溶于水，油墨使用过程中的设备和器具可直接用水清洗。

另外，还可以根据需要，通过调整聚合原料组合物的组成、配比及工艺来调整水溶性树脂的组成和结构，从而达到调整调墨油产品性能的的目。

本发明的无溶剂型水溶性调墨油对玻璃粉、钛白粉等无机颜填料具有很好的分散性，可以制成各种玻璃印刷油墨，在满足玻璃印刷行业对产品性能要求的同时，完全消除了溶剂型玻璃印刷油墨对环境的危害。

本发明所述的固化剂选自有机过氧化物、偶氮化合物中的一种或多种；优选过氧化苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、叔丁基过氧化氢、过氧化氢二异丙苯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈；特别优选过氧化二碳酸二环己酯、过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈。

上述固化剂的用量占无溶剂型水溶性液体树脂重量的0.05～5％，优选0.1～3％。

所述的无溶剂型水溶性液体树脂由包含水溶组分、疏水组分和活性有机硅化合物的组合物在催化剂作用下通过共缩聚反应而得到；其中，所述水溶组分与疏水组分的重量比为30/1～1/2，优选15/1～2/3，最优选10/1～1/1；所述活性有机硅化合物的用量占所有原料总重量的1～70％，优选2～50％，最优选5～30％；所述催化剂的用量为体系中所有原料总重量的0.005～3％，优选0.01～1.5％，最优选0.05～0.5％。

所述水溶组分选自聚氧化乙烯、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、以及季戊四醇中的一种或多种，优选聚氧化乙烯，二羟甲基丙酸和丙二醇。

其中，聚氧化乙烯选自含有一个和/或两个端羟基的聚氧化乙烯，优选双端羟基聚氧化乙烯，其中聚氧化乙烯的分子量为150～3000，优选200～1500。

所述疏水组分选自聚氧化丙烯、氧化乙烯-氧化丙烯共聚物以及聚四氢呋喃中的一种或多种，优选聚氧化丙烯。

其中，聚氧化丙烯选自含有一个或两个端羟基的聚氧化丙烯，优选双端羟基聚氧化丙烯，其中聚氧化丙烯的分子量在150～2000，优选200～800。