本发明专利技术公开了一种耐候性水性纳米油墨及其制备方法，属于化工领域，包括如下质量百分含量的组分：连接料30～45%、颜料20～30%、助剂5～8%、功能性填料15～20%、光引发剂3～5%，其余为溶剂，总量为100%；其中，所述功能性填料包括纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米氧化铝。本发明专利技术通过耐候性连接料、功能性填料、助剂以及颜料的选择及设计，使所制备的油墨具有有益的耐候性和耐磨性，能够有效适应户外环境，提高使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种耐候性水性纳米油墨及其制备方法
本专利技术涉及油墨制备
，特别是涉及一种耐候性水性纳米油墨及其制备方法。
技术介绍
油墨是用于印刷的重要材料，用于书刊、包装等各种印刷。随着社会需求增大，油墨品种和产量也相应扩展和增长。尤其是近年来，随着我国数字印刷业的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，户外广告逐渐成为主要的宣传途径之一。户外广告由于会长期受到紫外线、酸碱、沙尘及空气等不良因素的破坏，油墨存在的载体、环境比印刷于包装材料上的油墨所处的环境要恶劣的多。因此，如何提高油墨的耐候性，包括耐日晒、耐温差龟裂、耐黄变等成为提高油墨寿命的关键因素之一。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种耐候性水性纳米油墨及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种耐候性水性纳米油墨，包括如下质量百分含量的组分：连接料30～45%、颜料20～30%、助剂5～8%、功能性填料15～20%、光引发剂3～5%，其余为溶剂，总量为100%；其中，所述功能性填料包括纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米氧化铝。在本专利技术一个较佳实施例中，所述功能性填料还包括纳米碳纤维。在本专利技术一个较佳实施例中，所述连接料包括环氧改性水性聚氨酯树脂、丙烯酸酯乳液和氟碳树脂中的至少两种。在本专利技术一个较佳实施例中，所述颜料包括无机颜料和有机颜料；所述无机颜料的用量大于所述有机颜料的用量。在本专利技术一个较佳实施例中，所述助剂包括增稠剂、阳离子表面活性剂和偶联剂。在本专利技术一个较佳实施例中，所述助剂还包括消泡剂、流平剂和防沉降剂中的至少一种。在本专利技术一个较佳实施例中，所述光引发剂包括光引发剂184、光引发剂ITX和光引发剂EDAB中的至少两种。在本专利技术一个较佳实施例中，所述溶剂为去离子水和乙醇的混合液。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种耐候性水性纳米油墨的制备方法，包括如下步骤：（1）将助剂中的阳离子表面活性剂和偶联剂加入到功能性填料中，先搅拌混合均匀，然后加入适量溶剂，继续搅拌混匀，并超声分散，得到改性功能性填料；（2）将一半配方量的连接料加入到步骤（1）中制备的改性功能性填料中，高速搅拌均匀；然后将剩余配方量的连接料、溶剂与配方量的颜料和助剂混合，并高速搅拌均匀；（3）将步骤（2）中得到的两种含连接料的混合物混合，然后加入配方量的光引发剂，高速搅拌混合均匀，再超声分散，得到所述耐候性水性纳米油墨。在本专利技术一个较佳实施例中，所述高速搅拌的速率为500～1500r/min。本专利技术的有益效果是：本专利技术耐候性水性纳米油墨，通过耐候性连接料、功能性填料、助剂以及n耐候性颜料的选择及设计，使所制备的油墨具有有益的耐候性和耐磨性，能够有效适应户外环境，提高使用寿命。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术实施例包括：实施例1本专利技术揭示了一种耐候性水性纳米油墨，以100kg计算，包括：连接料40kg，所述连接料包括质量比为3:1的环氧改性水性聚氨酯树脂和氟碳树脂；其中，所述环氧改性水性聚氨酯树脂的黏接强度高、耐水性和耐溶剂性好，耐黄变；所述氟碳树脂具有耐化学品性、耐寒性、低温柔韧性和耐候性，能够提高连接料的耐候性；颜料25kg，所述颜料包括无机颜料和有机颜料，其中，所述无机颜料的用量大于所述有机颜料的用量，通过有机颜料和无机颜料的复配使用，能够有效提高耐候性。具体地，所述无机颜料为环保型彩色混相无机颜料，具有优异的耐候、耐光和耐高温性，且无毒环保，无渗色、无迁移，可以根据需要选择镍锑钛黄、镍锑钛棕、铁铬棕、铁铬黑、钛钴绿、钴蓝、铜铬铁黑、复合钛红等颜料中的至少一种，本实施例选用铁铬黑，有机颜料选用偶氮颜料系列。助剂5kg，所述助剂包括增稠剂0.5kg、季铵盐阳离子表面活性剂2kg、偶联剂KH-5601kg、消泡剂0.7kg、流平剂0.3kg和防沉降剂0.5kg，其中，增稠剂、消泡剂、流平剂和防沉降剂均为本领域常用助剂。功能性填料15kg，包括纳米二氧化钛8kg、纳米二氧化硅4kg和纳米氧化铝3kg；其中，纳米二氧化钛具有优异的覆盖力、着色力和紫外光屏蔽能力；纳米二氧化硅具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能；通过纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的复合使用，有助于提高油墨的耐候性；通过纳米二氧化硅和纳米氧化铝的复合使用，有助于提高油墨的耐磨性，通过耐磨性的提高，可以增强户外用油墨的使用寿命，具体地，耐磨性能提高的原理为：纳米氧化硅颗粒与油墨颗粒不能完全相溶黏结，而是在油墨与纳米氧化硅的交界处产生很多微小裂纹，而纳米氧化铝与油墨的连接力相对纳米氧化硅更小，摩擦磨损机的磨轮磨损的物质主要为水性油墨与纳米氧化铝颗粒，此时纳米氧化铝主要起到增加油墨耐磨性的作用，随着纳米氧化铝的增多，油墨覆膜损失的质量增大，当增大到其平衡含量时，界面处的纳米氧化硅起到主要消耗能量的作用，阻止了裂纹的继续扩展，实现了增强耐磨的作用；因此，将纳米氧化铝与纳米二氧化硅复合使用，更有利于提高油墨的耐磨性能；光引发剂3kg，所述光引发剂包括光引发剂184、光引发剂ITX和光引发剂EDAB以1：1：1的质量比的混合物。溶剂17kg，为去离子水和无水乙醇以9:1的质量比混合的混合液。上述耐候性水性纳米油墨的制备方法，包括如下步骤：称取2kg季铵盐阳离子表面活性剂和1kg偶联剂KH-560加入到8kg纳米二氧化钛、4kg纳米二氧化硅和3kg纳米氧化铝中，先搅拌混合均匀，然后10kg溶剂，继续搅拌混匀，并在265W的功率下超声分散30min，得到改性功能性填料；通过将功能性纳米填料先与阳离子表面活性剂和偶联剂混合，实现对功能性纳米填料的表面改性，以提高其在连接料中的分散性；将15kg质量比为3:1的环氧改性水性聚氨酯树脂和氟碳树脂构成的连接料加入到步骤（1）中制备的改性功能性填料中，以500r/min的速率高速搅拌15min以上，至搅拌均匀；然后将20kg质量比为3:1的环氧改性水性聚氨酯树脂和氟碳树脂构成的连接料、7kg溶剂、25kg颜料、0.5kg增稠剂、0.7kg消泡剂、0.3kg流平剂和0.5kg防沉降剂混合，先以500r/min的速率高速搅拌15min，再以800r/min的速率高速搅拌15min以上至均匀；最后将两种含连接料的混合物混合，加入3kg以1：1：1的质量比混合的光引发剂184、光引发剂ITX和光引发剂EDAB，以1500r/min的速率高速搅拌混合15min至均匀，再在265W的功率下超声分散30min，得到所述耐候性水性纳米油墨。上述方法制备得到的耐候性水性纳米油墨，进行氙灯耐候性老化测试/颜色及外观测试：根据GB/T1865-2009(方法1，循环A)色漆和清漆人工气候老化和人本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐候性水性纳米油墨，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：连接料30～45%、颜料20～30%、助剂5～8%、功能性填料15～20%、光引发剂3～5%，其余为溶剂，总量为100%；其中，所述功能性填料包括纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米氧化铝。/n
【技术特征摘要】
1.一种耐候性水性纳米油墨，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：连接料30～45%、颜料20～30%、助剂5～8%、功能性填料15～20%、光引发剂3～5%，其余为溶剂，总量为100%；其中，所述功能性填料包括纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米氧化铝。
2.根据权利要求1所述的一种耐候性水性纳米油墨，其特征在于，所述功能性填料还包括纳米碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种耐候性水性纳米油墨，其特征在于，所述连接料包括环氧改性水性聚氨酯树脂、丙烯酸酯乳液和氟碳树脂中的至少两种。
4.根据权利要求1所述的一种耐候性水性纳米油墨，其特征在于，所述颜料包括无机颜料和有机颜料；所述无机颜料的用量大于所述有机颜料的用量。
5.根据权利要求1所述的一种耐候性水性纳米油墨，其特征在于，所述助剂包括增稠剂、阳离子表面活性剂和偶联剂。
6.根据权利要求5所述的一种耐候性水性纳米油墨，其特征在于，所述助剂还包括消泡剂、流平剂和防沉降剂中的至少一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓花，
申请(专利权)人：苏州市博来特油墨有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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