一种高耐磨水性光油及其制备方法技术

本申请涉及水性光油技术领域，具体公开了一种高耐磨水性光油及其制备方法，所述高耐磨水性光油，包括改性丙烯酸酯乳液、丙烯酸树脂、蜡乳液、成膜助剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂、交联剂和去离子水；上述方案所得高耐磨水性光油在具备高强度、高耐磨性的同时，保持良好的韧性特点。本申请还提出了一种高耐磨水性光油的制备方法，先将润湿剂、流平剂、消泡剂、交联剂和丙烯酸树脂加入到去离子水中分散混匀，然后加改性丙烯酸酯乳液和蜡乳液继续混匀，最后加入成膜助剂和增稠剂混匀后，调节pH即得；上述工艺操作简单，制备效率高，所得水性光油性能稳定性好。光油性能稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨水性光油及其制备方法


[0001]本申请涉及印刷包装行业中的水性光油
，更具体地说，它涉及一种高耐磨水性光油及其制备方法。

技术介绍

[0002]纸质包装具有易加工，成本低，适于印刷，重量轻，可折叠，无毒，无味，无污染等优点，被广泛应用于食品、药品、电子等领域的包装，是包装产品中占比较高的种类之一。在实际应用中，纸质包装为达到更好的保护产品，增加装饰效果等目的，常采用覆膜工艺和上光工艺进行再加工，其中上光工艺以工艺简单，成本低等特点，越来越被广泛应用。
[0003]上光加工是改善印刷品表面性能的一种有效方法，在印刷品表面涂布光油会使印刷品的光泽度、耐水性、耐磨性增加，使印刷品显得更加艳丽，并能对印刷品起到一定的保护作用，同时也方便对印刷品进行后续加工。光油可大致分为：溶剂型上光油、水性上光油和UV上光油。随着印刷环保趋势的发展，水性光油以成本低廉、环保无污染等优点，越来越被广泛应用于食品、医药、香烟等包装行业。
[0004]然而，相比薄膜，水性光油的耐磨性和韧性较差，相关技术中的水性光油无法同时具备高耐磨性和良好韧性，在包装产品的模切或者成品折叠过程中，容易产生爆线，在激光打码操作时，激光打码处极易发生磨擦掉色的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决水性光油耐磨性和韧性较差，容易产生爆线和激光打码掉色等问题，本申请提供了一种高耐磨水性光油及其制备方法，通过原料选用、配方设计和制备工序控制，有效保证了所得水性光油同时具备高耐磨性和良好的韧性。
[0006]第一方面，本申请提供了一种高耐磨水性光油，采用如下的技术方案：一种高耐磨水性光油，包括以下重量百分比的原料：改性丙烯酸酯乳液40
‑
60%、丙烯酸树脂10
‑
20%、蜡乳液4
‑
8%、成膜助剂0.5
‑
2%、润湿剂0.5
‑
2%、流平剂0.5
‑
2%、消泡剂0.5
‑
2%、增稠剂1
‑
3%、交联剂1
‑
2%、去离子水10
‑
20%。
[0007]优选的，所述高耐磨水性光油，包括以下重量百分比的原料：改性丙烯酸酯乳液45
‑
55%、丙烯酸树脂12
‑
18%、蜡乳液5
‑
7%、成膜助剂0.8
‑
1.5%、润湿剂0.8
‑
1.5%、流平剂0.8
‑
1.5%、消泡剂0.8
‑
1.5%、增稠剂1.5
‑
2.5%、交联剂1.2
‑
1.8%、去离子水12
‑
18%。
[0008]优选的，所述高耐磨水性光油，包括以下重量百分比的原料：改性丙烯酸酯乳液55%、丙烯酸树脂15%、蜡乳液6%、成膜助剂1.2%、润湿剂1.4%、流平剂1.4%、消泡剂1.5%、增稠剂2%、交联剂1.5%、去离子水15%。
[0009]通过采用上述技术方案，本申请配方科学，配比严谨，通过各原料间的协同作用，保证各原料间粘结强度高，所得水性光油水性光油成膜后孔隙率低，密实度高，强度高、硬度高，具有优异耐磨性的同时，保持良好的韧性，其用于基材上光处理，对基材表面渗透性好，附着牢固度高，可有效解决包装产品模切或成品折叠过程中的爆线，以及激光打码处的
磨擦掉色等问题。
[0010]优选的，所述改性丙烯酸酯乳液为核壳结构的乳液，核为玻璃转化温度为80
‑
100℃的丙烯酸酯乳液，壳为玻璃转化温度为15
‑
30℃的丙烯酸酯乳液。
[0011]优选的，所述改性丙烯酸酯乳液由以下方法制得：（1）将乳化剂和碳酸氢钠溶于去离子水中，加入核层单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯，搅拌8
‑
15min，缓慢滴加浓度为10%的引发剂水溶液，得种子乳液，其中，乳化剂、碳酸氢钠、去离子水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为0.8:1.5:30:5:7:1；（2）向步骤（1）的种子乳液中继续滴加核层甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯，同时滴加浓度为10%的引发剂水溶液，在80
‑
90℃的温度下搅拌50
‑
80min，得到核层乳液，其中，种子乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为18:3:4:0.5；（3）向步骤（2）的核层乳液中滴加甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和浓度为10%的引发剂水溶液，在85
‑
95℃的温度下保温1.5
‑
2.5h，然后降温至40℃以下，加入氨水调节pH值至8
‑
9，搅拌10
‑
20min，过滤即得到改性聚丙烯酸酯乳液；其中核层乳液、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、链转移剂、改性单体和引发剂水溶液的质量比为27:8:4:3:5:0.5:2:1。
[0012]通过采用上述技术方案，将丙烯酸酯乳液合成单体中的亲水官能团反应掉或将其封住，进而提高所得丙烯酸酯乳液的疏水能力，起到良好的防水、防潮效果，通过反应获得核壳结构的乳液，将核壳结构乳液做水性光油主要原料，在保证所得水性光油获得高耐磨、高抗划伤性能的同时，改善其柔韧性和成膜性，降低其成膜温度。
[0013]优选的，所述乳化剂为具有反应活性的乳化剂，可选用丙烯酰胺硬脂酸钠、苯乙烯磺酸钠、丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、2
‑
甲基烯丙基磺酸钠或2
‑
丙烯酰胺
‑
2,2
‑
二甲基乙磺酸钠中的一种或两种的混合物。
[0014]通过采用上述技术方案，乳化剂的加入可显著降低不相容界面间的自由能，从而形成稳定均一的乳液；采用具有反应活性的乳化剂，能够有效解决水性光油成膜后，乳化剂上浮吸水，造成回粘的问题。
[0015]优选的，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种。
[0016]通过采用上述技术方案，采用易溶于水的过硫酸盐类引发剂，其受热分解后，能够有效引发单体聚合，促进交联反应进行，聚合反应速率快，反应转化率高。
[0017]优选的，所述链转移剂为正戊醇和十二烷基硫醇的复配物。
[0018]通过采用上述技术方案，链转移剂的加入可以有效控制获得聚合物的分子量，进而得到所需性能的改性丙烯酸酯乳液，正戊醇和十二烷基硫醇配合作为链转移剂使用，具有用量少残留量低，链转移作用显著的特点。
[0019]优选的，所述改性单体为丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的复配物。
[0020]通过采用上述技术方案，将丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯配合作为改性单体制备改性丙烯酸酯乳液，可有效提高最终制得水性光油的涂膜硬度、光泽度、附着力和耐候性等。
[0021]优选的，所述丙烯酸树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨水性光油，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：改性丙烯酸酯乳液40
‑
60%、丙烯酸树脂10
‑
20%、蜡乳液4
‑
8%、成膜助剂0.5
‑
2%、润湿剂0.5
‑
2%、流平剂0.5
‑
2%、消泡剂0.5
‑
2%、增稠剂1
‑
3%、交联剂1
‑
2%、去离子水10
‑
20%。2.根据权利要求1所述的高耐磨水性光油，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：改性丙烯酸酯乳液45
‑
55%、丙烯酸树脂12
‑
18%、蜡乳液5
‑
7%、成膜助剂0.8
‑
1.5%、润湿剂0.8
‑
1.5%、流平剂0.8
‑
1.5%、消泡剂0.8
‑
1.5%、增稠剂1.5
‑
2.5%、交联剂1.2
‑
1.8%、去离子水12
‑
18%。3.根据权利要求1所述的高耐磨水性光油，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：改性丙烯酸酯乳液55%、丙烯酸树脂15%、蜡乳液6%、成膜助剂1.2%、润湿剂1.4%、流平剂1.4%、消泡剂1.5%、增稠剂2%、交联剂1.5%、去离子水15%。4.根据权利要求1所述的高耐磨水性光油，其特征在于，所述改性丙烯酸酯乳液为核壳结构的乳液，核为玻璃转化温度为80
‑
100℃的丙烯酸酯乳液，壳为玻璃转化温度为15
‑
30℃的丙烯酸酯乳液。5.根据权利要求4所述的高耐磨水性光油，其特征在于，所述改性丙烯酸酯乳液由以下方法制得：（1）将乳化剂和碳酸氢钠溶于去离子水中，加入核层单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯，搅拌8
‑
15min，缓慢滴加浓度为10%的引发剂水溶液，得种子乳液，其中，乳化剂、碳酸氢钠、去离子水、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯和引发剂水溶液的质量比为0.8:1.5:30:5:7:1；（2）向步骤（1）的种子乳液中继续滴加核层甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯，同时滴加浓度为10%的引发剂水溶液，在80
‑
90℃的温度下搅拌50
‑
80min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫继芳，王银磊，季玉财，崔小龙，陈庆阳，徐均平，
申请(专利权)人：北京金印联国际供应链管理有限公司，
类型：发明
国别省市：