[发明专利]一种环保纳米水性油墨及其制备方法

说明书

本发明涉及水性油墨技术领域，公开了一种环保纳米水性油墨及其制备方法。具体过程为：（1）使纳米二氧化钛的表面附着羟基；（2）将辛酰氯和乙二胺加入氯仿中，搅拌混合均匀，然后加入预处理的纳米二氧化钛，使辛酰氯与纳米二氧化钛表面的羟基结合，再进行抽滤，真空干燥，实现纳米二氧化钛的酰氯化改性；（3）将得到的带有酰氯基团的纳米二氧化钛加入哌嗪水溶液中，通过界面聚合形成稳定的酰胺键，实现纳米二氧化钛的酰胺化改性；（4）将得到的带有酰胺基团的纳米二氧化钛与丙烯酸乳液、增稠剂、硅丙乳液、异丙醇、分散剂、去离子水混合均匀，制得纳米水性油墨。本发明制备的纳米水性油墨分散性和润湿性好，储存期长。

技术领域

本发明涉及水性油墨技术领域，公开了一种环保纳米水性油墨及其制备方法。

背景技术

近年来，印刷业蓬勃发展的同时也对地球环境造成环境污染，其中溶剂型油墨是其中较大的污染源。因此能够保护环境、节约资源的水性油墨因其优良的环保性，受到越来越多的关注。水性油墨是由颜料、水溶性树脂、表面活性剂以及相关添加剂经复合研磨、分散加工而成的混合体系，具有安全、无毒、环保等优点，现已经成为当今研究的热点，水性油墨的开发和推广势在必行。

随着印刷质量越来越高对油墨提出了更高的要求，油墨的细度与颜料、填充料的性质和颗粒的大小有直接的关系，而油墨的细度就是指油墨中颜料、填料颗粒的大小与颜料、填充料分布于连结料中的均与度，它反映到印品的质量，同时又影响到印版的耐印率，因此纳米水性油墨越来越受到人们重视。

纳米水性油墨的组成和制造方法与传统油墨完全不同。纳米水性油墨用连结料和颜料均为纳米级，所以制备过程不需要研磨。而油墨的颗颗粒愈细、颜料颗粒与连结料接触面愈大，润湿性越好，展色性越好，印刷性能愈好，愈稳定，因此，纳米水性油墨的印刷色域更宽，印刷网点更加清晰饱满，并且具有耐水、耐磨、穿透性佳等优点。针对纳米水性油墨中纳米粒子易团聚的缺陷，高分散性纳米水性油墨成为重要的研究方向之一。

中国发明专利申请号201510019759.9公开了一种纳米二氧化钛改性的复合型水性油墨，成分为纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、水、乙醇、颜料、消泡剂、分散剂、流平剂和缓冲剂，其制备过程包括:先由纳米二氧化钛、乙醇、水和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷制备硅烷偶联剂改性无机纳米粒子。再由烷烃基丙烯酸酯单体、羟烷基丙烯酸酯单体、硅烷偶联剂改性无机纳米粒子、聚乙二醇、水溶性引发剂、乳化剂和水制备纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂。最后由纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、水、乙醇、颜料、消泡剂、分散剂、流平剂和缓冲剂制备纳米二氧化钛改性的复合型水性油墨。该水性油墨耐光老化、抗菌防霉。

中国发明专利申请号201510077974.4公开了一种水性环保多用途油墨，由以下重量份数的原料制成：改性丙烯酸树脂25~40份，pH值调节剂15~25份，水性颜料15~30份，助溶剂8~15份，磷酸酯1~3份，硅油0.1~0.4份，去离子水10~25份。此发明采用纳米二氧化硅改性的水性丙烯酸树脂，同时对水性环保多用途油墨的黏度和pH进行控制，使其能够同时实现柔印和凹印多用途印刷，减少库存和残墨，提高印刷色彩度、光泽度、耐磨性、耐候性。此外此发明的制备方法，工艺简单，成本低廉，VOC排放进一步减少，同时在印刷过程中不会产生有毒、有害物质，健康环保。

根据上述，现有方案中的纳米水性油墨中纳米粒子极易团聚，在油墨中分散性和润湿性差，性能不稳定，印刷效果不理想，储存时间短，并且传统的制备工艺复杂、成本较高且对环境易造成污染，鉴于此，本发明提出了一种创新性的环保纳米水性油墨及其制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

由于目前应用较广的纳米水性油墨存在分散性和润湿性差，性能不稳定，印刷效果差且储存时间短，并且传统的制备工艺存在制备过程复杂、成本较高且环保性差的缺陷。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种环保纳米水性油墨的制备方法，具体过程为：