一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液及其制备方法技术

一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，属于乳液的技术领域，所述丙烯酸乳液为核壳结构，按质量百分比计，包括以下组分：阴离子型乳化剂2‑10％、反应型乳化剂0‑0.5％、非离子型乳化剂0‑3％、过硫酸铵0.05‑2％、30％的氨水0.5‑1.0％、杀菌剂0.1‑0.3％、去离子水40‑70％、核结构单体和壳结构单体；所述核结构单体按重量百分比计包括，甲基丙烯酸甲酯0.1‑10％、丙烯酸乙酯0‑5％、丙烯酰胺0‑5％、硅烷偶联剂0‑5％；所述壳结构单体按重量百分比计包括，甲基丙烯酸甲酯10‑25％、丙烯酸丁酯15‑25％、丙烯酸乙酯0‑10％、甲基丙烯酸0‑1％、丙烯酸0‑1％、己内酰胺0‑5％。本发明专利技术丙烯酸乳液在PVC基材上有着优异的附着力和良好的耐水性。

Acrylic emulsion for PVC water-based ink and preparation method thereof

A kind of acrylic emulsion for PVC water-based ink, which belongs to the technical field of emulsion, the acrylic emulsion with core-shell structure, according to the mass percentage, comprises the following components: 2 anionic emulsifier 10%, reactive emulsifier 0.5%, 0 nonionic emulsifier, ammonium persulfate 0 3% 0.05 2% 30%, 1%, 0.5 ammonia 0.1 fungicides, 0.3% deionized water 40 70%, nuclear structure of the monomer and shell monomer; the nuclear structure of monomer by weight percent including methyl methacrylate, ethyl acrylate 0.1 10% 0 5% 0 5%, acrylamide, silane coupling agent 0 5%; the shell monomer according to the weight percentage, methyl methacrylate, butyl acrylate 10 25% 15 25% 0, ethyl acrylate methacrylic acid 10%, 0 1%, 0 1% acrylic, Lactam 0 5%. The acrylic emulsion has excellent adhesion and good water resistance on the PVC substrate.

【技术实现步骤摘要】
一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液及其制备方法
本专利技术属于乳液的
，涉及一种丙烯酸乳液，具体涉及一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液及其制备方法。本专利技术丙烯酸乳液在PVC基材上有着优异的附着力和良好的耐水性，同时，在合成过程中不使用对人体有害的醇类物质等，更符合人们对健康的注重的要求。
技术介绍
PVC是用途最广泛的通用塑料之一。PVC具有很好的隔水性，可用于食品、调味料、饮料等包装，包装各种物品的软包装、啤酒瓶盖及饮料瓶盖内衬和墙纸等。传统的PVC印刷为了印刷效果及附着力等性能的考虑大多使用溶剂型油墨，其溶剂的挥发会对印刷操作人员及承印物接触人员带来健康的损害。此外，用于包装或墙纸的PVC是一种非吸收性基材，且PVC制造时由于其材料的特殊，需加入一定量的增塑剂提高其韧性，因此，一般水性乳液会表现出热粘冷脆的特点，并且与基材的附着力(附着牢度)较差，而在水性油墨中起到至关重要的作用的便是水性连接料。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，本专利技术围绕上述PVC基材上使用的水性油墨用乳液在合成和应用过程中遇到的问题进行了合成工艺及结构上的设计，使连接料与基材能够更好的接触并附着，同时提高了产品的耐水性。提供了一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液及其制备方法本专利技术为实现其目的采用的技术方案是：一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液为核壳结构，按质量百分比计，包括以下组分：阴离子型乳化剂2-10％、反应型乳化剂0-0.5％、非离子型乳化剂0-3％、过硫酸铵0.05-2％、30％的氨水0.5-1.0％、杀菌剂0.1-0.3％、去离子水40-70％、核结构单体和壳结构单体；所述核结构单体按重量百分比计包括，甲基丙烯酸甲酯0.1-10％、丙烯酸乙酯0-5％、丙烯酰胺0-5％、硅烷偶联剂0-5％；所述壳结构单体按重量百分比计包括，甲基丙烯酸甲酯10-25％、丙烯酸丁酯15-25％、丙烯酸乙酯0-10％、甲基丙烯酸0-1％、丙烯酸0-1％、己内酰胺0-5％。控制控制核结构单体与壳结构单体的重量比为1/24-2/3。所述阴离子型乳化剂选自磺酸盐类和琥珀酸盐类阴离子乳化剂中的一种或两种及以上组合物。例如α-烯烃磺酸纳、烷基氧基二苯磺酸二钠、琥珀酸烷基酯磺酸钠和脂肪醇琥珀酸钠盐等中的一种或两种及以上的混合物。所述非离子型乳化剂选自烷基醚类和乙氧化物类非离子乳化剂的一种或两种及以上组合物。例如烷基聚氧乙烯醚、辛基酚乙氧化物、十三烷基乙氧化物和中烷基醇醚等中的一种或两种及以上的混合物。所述反应型乳化剂选自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐、乙烯基磺酸盐和烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸盐反应型乳化剂的一种或两种及以上组合物。例如烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、乙烯基磺酸盐和烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵等中的一种或两种及以上的混合物。所述杀菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮中的一种或两种的混合物。一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：A、原料准备：核结构单体原料：甲基丙烯酸甲酯0.1-10％、丙烯酸乙酯0-5％、丙烯酰胺0-5％、硅烷偶联剂0-5％；壳结构单体原料：甲基丙烯酸甲酯10-25％、丙烯酸丁酯15-25％、丙烯酸乙酯0-10％、甲基丙烯酸0-1％、丙烯酸0-1％、己内酰胺0-5％；阴离子型乳化剂2-10％、反应型乳化剂0-0.5％、非离子型乳化剂0-3％、过硫酸铵0.05-2％、30％的氨水0.5-1.0％、杀菌剂0.1-0.3％以及去离子水40-70％；B、核层预乳液的制备：向预乳化釜Ⅰ中依次加入2-5％的去离子水、0.5-2％的阴离子乳化剂、0.1-10％的甲基丙烯酸甲酯、0-5％的丙烯酸乙酯、0-5％的丙烯酰胺、0-5％的硅烷偶联剂，充分搅拌1-1.5h，得到核层预乳化液；C、壳层预乳化液的制备：向预乳化釜Ⅱ中依次加入15-25％的去离子水、0.5-3％的阴离子乳化剂、0-1.75％的非离子乳化剂、0-1％的丙烯酸、0-1％的甲基丙烯酸、10-25％的甲基丙烯酸甲酯、15-25％的丙烯酸丁酯、0-10％的丙烯酸乙酯、0-5％的己内酰胺，充分搅拌1-1.5h，得到壳层预乳化液；D、引发剂的制备：种子引发剂：将0.01-0.5％的过硫酸铵溶于0.1-0.15％的去离子水中，得到种子引发剂；核层引发剂：将0.02-0.5％的过硫酸铵溶于1.5-2.0％的去离子水中，得到核层引发剂；壳层引发剂：将0.02-1.0％的过硫酸铵溶于2.0-2.5％的去离子水中，得到壳层引发剂；E、中和液的制备：中和液Ⅰ：将0.25-0.5％的30％的氨水与0.4-0.5％的去离子水混合，得到中和液Ⅰ；中和液Ⅱ：将0.25-0.5％的30％的氨水与0.4-0.5％的去离子水混合，得到中和液Ⅱ；F、杀菌液的制备：将0.1-0.3％的杀菌剂与0.25-0.35％的去离子水混合，得到杀菌液；G、合成过程：向反应釜中加入15-30％的去离子水，1-5％的阴离子乳化剂、0-0.5％的反应型乳化剂和0-1.25％的非离子乳化剂，搅拌并升温至75-80℃，加入2-5％的核层预乳化液，保温10-15min，之后加入种子引发剂，并保温反应20-30min，而后开始滴加核层引发剂并开始滴加核层预乳化液，在1-1.5h内滴加完毕，之后保温30-40min；加入壳层引发剂并滴加壳层预乳化液，在2.5-3h内滴加完毕，之后保温30-40min，滴加中和液Ⅰ，并在30min内滴完，继续保温1-1.5h，然后进行降温，使用中和液Ⅱ调节pH至8-8.5，维持温度半小时后加入杀菌液，过滤后，然后向其中加入3.35-4％的去离子水得到最终的用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液。本专利技术的有益效果是：本专利技术丙烯酸乳液中通过乳液结构的合理控制，设计核壳结构，使得乳液在整体上的性能得以平衡，在保证充分成膜的基础上提高与基材的附着力及耐水等综合性能。合成的乳液不需添加有害于人体健康的醇类物质，合成所用原料不含APEO，乳液的甲醛含量极低，无苯系物的引入，可符合食品包装要求。本专利技术的乳液用于PVC水性油墨中，印刷干燥后成膜快，墨膜抗水性能好，获得高质量的薄膜涂层，透明度好，具有优异的耐热性、抗揉搓性、耐刮擦性、耐水性、耐油脂性、耐酸性、耐磨擦性，通过组分的控制，及壳核配比，印刷后不会发生分子迁移的现象，印刷光泽提高30-40％，随着时间的延长，不会出现水溶性差、光泽度减小的问题。本专利技术还具有以下优势：1、采用核壳结构的制备工艺制备纯丙乳液，在核层引入比例较多的硬单体，如：甲基丙烯酸甲酯，赋予漆膜一定的硬度及快干性。2、乳液聚合过程中选用阴离子乳化剂，用于提高乳液中的电荷量，并且提高乳液与基材的渗透力及连接力；选用非离子乳化剂提高乳液的润湿性；选用反应型乳化剂在一定程度上提高了漆膜的耐水性。通过控制三者的比例关系，能起到降低单体喝水的表面张力的作用，使单体和水形成一个稳定的均匀体系，三种乳化剂的加入，应用到属性油墨中后，起到协同增效的作用，能更快的浸润颜料，并深入到颜料颗粒聚集体的孔隙中，从而提高颜料分散效果和油墨体系的稳定性，使油墨对印刷基材表面有更好的润湿、附着和浸透效果，流平性得以提高，使膜面更平滑，光泽度更高。3、乳液聚合过程中加入了丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液为核壳结构，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：阴离子型乳化剂2‑10％、反应型乳化剂0‑0.5％、非离子型乳化剂0‑3％、过硫酸铵0.05‑2％、30％的氨水0.5‑1.0％、杀菌剂0.1‑0.3％、去离子水40‑70％、核结构单体和壳结构单体；所述核结构单体按重量百分比计包括，甲基丙烯酸甲酯0.1‑10％、丙烯酸乙酯0‑5％、丙烯酰胺0‑5％、硅烷偶联剂0‑5％；所述壳结构单体按重量百分比计包括，甲基丙烯酸甲酯10‑25％、丙烯酸丁酯15‑25％、丙烯酸乙酯0‑10％、甲基丙烯酸0‑1％、丙烯酸0‑1％、己内酰胺0‑5％。

【技术特征摘要】
1.一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液为核壳结构，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：阴离子型乳化剂2-10％、反应型乳化剂0-0.5％、非离子型乳化剂0-3％、过硫酸铵0.05-2％、30％的氨水0.5-1.0％、杀菌剂0.1-0.3％、去离子水40-70％、核结构单体和壳结构单体；所述核结构单体按重量百分比计包括，甲基丙烯酸甲酯0.1-10％、丙烯酸乙酯0-5％、丙烯酰胺0-5％、硅烷偶联剂0-5％；所述壳结构单体按重量百分比计包括，甲基丙烯酸甲酯10-25％、丙烯酸丁酯15-25％、丙烯酸乙酯0-10％、甲基丙烯酸0-1％、丙烯酸0-1％、己内酰胺0-5％。2.根据权利要求1所述的一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，控制核结构单体与壳结构单体的重量比为1/24-2/3。3.根据权利要求1所述的一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，所述阴离子型乳化剂选自磺酸盐类和琥珀酸盐类阴离子乳化剂中的一种或两种及以上组合物。4.根据权利要求1所述的一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，所述非离子型乳化剂选自烷基醚类和乙氧化物类非离子乳化剂的一种或两种及以上组合物。5.根据权利要求1所述的一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，所述反应型乳化剂选自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸盐、乙烯基磺酸盐和烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸盐反应型乳化剂的一种或两种及以上组合物。6.根据权利要求1所述的一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，所述杀菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮中的一种或两种的混合物。7.一种用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、原料准备：核结构单体原料：甲基丙烯酸甲酯0.1-10％、丙烯酸乙酯0-5％、丙烯酰胺0-5％、硅烷偶联剂0-5％；壳结构单体原料：甲基丙烯酸甲酯10-25％、丙烯酸丁酯15-25％、丙烯酸乙酯0-10％、甲基丙烯酸0-1％、丙烯酸0-1％、己内酰胺0-5％；阴离子型乳化剂2-10％、反应型乳化剂0-0.5％、非离子型乳化剂0-3％、过硫酸铵0.05-2％、30％的氨水0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊丽，郝丽娟，田海水，焦健，高昊，
申请(专利权)人：广东衡光化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44