絲網印染的水性聚氨酯油墨製造方法
2023-09-11 23:51:25
專利名稱：絲網印染的水性聚氨酯油墨製造方法
技術領域：
本發明涉及一種高分子合成油墨，是一種用於絲網印染的水性聚氨酯油墨製造方法。
背景技術：
水性聚氨酯油墨尤其在紙基柔性凸版印刷、塑料凹版印刷、織物絲網印染方面的研究與應用蓬勃興起。它的研製將為水性油墨開闢新的品種，也為紡織印染提供優質的國產化的環保印染油墨。
目前不管是進口水性油墨還是國產水性油墨，都存在著不抗鹼、不抗乙醇、不抗水、乾燥慢、光澤度差、附著力不強等缺點。有的採用UV油墨，這樣不僅增加了印染工序，又提高了印染成本，有的採用高價進口的高檔水性油墨，這樣也增加了印染成本。這些都制約了我國印染業的發展。
發明內容
本發明的目的是提供生產抗鹼、抗乙醇、抗水、乾燥速度快、光澤度高、附著力強的絲網印染的水性聚氨酯油墨製造方法。
本發明可通過如下措施來實現1、向反應容器中投入亞麻油、桐油、丙三醇、氫氧化鋰，開動攪拌並升溫，通N2保護液面，混合物加熱到220℃～240℃保溫醇解，每10分鐘測甲醇容忍度一次，待1∶3甲醇完全溶解即為醇解終點；降溫至40℃～50℃加入丙酮，攪拌均勻，體系溶解，降溫至20℃～30℃，將TDI與HDI分3次加入，每隔15分鐘加入1次，並加入催化劑，控制反應溫度在70℃～80℃，保溫2小時；加入低碳醇醚複合溶劑，攪拌均勻，分批加入一乙醇胺使其中和成鹽，控制溫度70℃以下，待體系穩定後，加入催幹劑攪勻；加入蒸餾水，待體系粘度穩定併合格後，過濾出料，得到氧化交聯水性聚氨酯樹脂連結料。
2、按油墨配方量稱取氧化交聯水性聚氨酯樹脂連結料、所需顏料、填料和助劑投入預分散容器中，攪拌使顏填料粉體潤溼並使體系初步分散，將預分散的物料送入砂磨機中進行研磨，保持研磨料溫度低於30℃，加入水和低碳醇複合溶劑調整黏度，測黏度和細度合格，即得氧化交聯水性聚氨酯樹脂油墨。
本發明工藝簡單、合成方便。這種油墨具有印刷適性好、抗鹼、抗乙醇、抗水、乾燥速度快、光澤度高、附著力強、手感良好等優點。本發明對於工業化生產製備無毒不燃、無環境汙染、節能安全的油墨，具有重要的實用價值。
圖1為亞麻油麻油紅外光譜圖，圖2為亞麻油醇解產物紅外光譜圖，圖3為水性聚氨酯紅外光譜圖，圖4為本發明水性聚氨酯油墨製造工藝流程圖。
具體實施例方式
本發明通過乾性植物油(亞麻油、桐油)與丙三醇(甘油)通過醇解反應生成以甘油一酸酯為主的二元醇中間體，此中間體和多功能單體DMPA為複合羥基(-OH)組分與TDI(甲苯二異氰酸酯)/HDI(己二異氰酸酯)的二異氰酸酯基(-NCO)複合組分通過逐步加成聚合，然後通過中和劑成鹽得到常溫交聯的水性聚氨酯樹脂溶液體系；以此水性樹脂與優質顏料、填料和助劑復配可製得適合織物絲網印染的單組分聚氨酯水性油墨。
圖4為本發明水性聚氨酯油墨製造工藝流程圖，如圖4所示，向反應容器中投入亞麻油290.7g、桐油22.9g、氫氧化鋰1.6g，86.4g丙三醇，亞麻油、桐油、丙三醇的摩爾比為2∶1∶2.5，氫氧化鋰用量為總量的0.4％，開動攪拌並升溫，通N2保護液面，混合物加熱到220℃～240℃保溫醇解，每10分鐘測甲醇容忍度一次，待1∶3甲醇完全溶解即為醇解終點；降溫至40℃～50℃加入丙酮300g，攪拌均勻，體系溶解，降溫至20℃～30℃，將甲苯二異氰酸酯(TDI)51.2g與己二異氰酸酯(HDI)49.4g分3次加入，每隔15分鐘加入1次，並加入2.5g二月桂酸二丁基錫，其用量為總量的0.5％，控制反應溫度在70℃～80℃，保溫2小時；加入低碳醇醚複合溶劑200g，低碳醇醚複合溶劑是由乙醇、異丙醇、乙二醇乙醚、水組成的混合溶劑，其體積比例為3∶3∶1∶3，攪拌均勻，分批加入135g一乙醇胺使其中和成鹽，控制溫度70℃以下，待體系穩定後，即pH＝8.5～9.5，加入3g復配催幹劑(鈷、錳、鉛)攪勻；加入蒸餾水，待體系粘度穩定併合格後，過濾出料，得到常溫交聯水性聚氨酯樹脂連結料。
取上述水性聚氨酯樹脂連結料400g，所需顏料為立索爾大紅、金光紅、大紅粉、酞箐藍、酞箐綠、聯苯胺黃、永固黃，白色選用鈦白粉，黑色選用高色素碳黑等，共50g，膠質碳酸鈣50g，投入預分散容器中，攪拌使顏填料粉體潤溼並使體系初步分散。將預分散的物料送入砂磨機中進行研磨，保持研磨料溫低於30℃，加入100g蒸餾水和50g低碳醇複合溶劑調整黏度，測黏度和細度合格，即可出料制樣檢測各項性能。
按實施例製得的水性油墨可達到的技術指標顏色與外觀各色與樣色相符粘度(25℃NDJ-1黏度計)mPa.s≥3500pH值 8.5～9.5細度μm ≤15附著力級 ≤2表幹時間(25℃+1)min ≤30耐水性h 10貯存期(月)12圖1為亞麻油麻油紅外光譜圖，圖中3009.8cm-1為雙鍵C-H的吸收峰，2928.7cm-1為單鍵C-H峰，1751.5cm-1為酯鍵羰基峰，1650.6cm-1為碳碳雙鍵峰。圖2為亞麻油醇解產物紅外光譜圖，圖中3374.9cm-1羥基峰，3012.7cm-1為雙鍵C-H的吸收峰，1659.9cm-1為碳碳雙鍵峰。表明亞麻油經醇解後得到了預期的中間體。圖3為水性聚氨酯紅外光譜圖，圖中3216.4cm-1為亞胺基-NH伸縮振動峰，3056.2cm-1為雙鍵C-H伸縮振動峰，928.7cm-1為單鍵C-H伸縮振動峰，1751.5cm-1為羰基伸縮振動峰，1664.6cm-1為-NHCOO-氨酯鍵羰基振動峰，1605.5cm-1為碳碳雙鍵峰，1538.7cm-1為苯環骨架吸收峰，表明得到預期產物。
權利要求
1.絲網印染的水性聚氨酯油墨製造方法，按油墨配方量稱取氧化交聯水性聚氨酯樹脂連結料、所需顏料、填料和助劑投入預分散容器中，攪拌使顏填料粉體潤溼並使體系初步分散，將預分散的物料送入砂磨機中進行研磨，保持研磨料溫度低於30℃，加入水和低碳醇複合溶劑調整黏度，其特徵在於氧化交聯水性聚氨酯樹脂連結料製備步驟為向反應容器中投入亞麻油、桐油、丙三醇、氫氧化鋰，開動攪拌並升溫，通N2保護液面，混合物加熱到220℃～240℃保溫醇解，每10分鐘測甲醇容忍度一次，待1∶3甲醇完全溶解即為醇解終點；降溫至40℃～50℃加入丙酮，攪拌均勻，體系溶解，降溫至20℃～30℃，將TDI與HDI分3次加入，每隔15分鐘加入1次，並加入催化劑，控制反應溫度在70℃～80℃，保溫2小時；加入低碳醇醚複合溶劑，攪拌均勻，分批加入一乙醇胺使其中和成鹽，控制溫度70℃以下，待體系穩定後，加入催幹劑攪勻；加入蒸餾水，待體系粘度穩定併合格後，過濾出料，得到氧化交聯水性聚氨酯樹脂連結料。
2.據權利要求1所述的絲網印染的水性聚氨酯油墨製造方法，其特徵在於亞麻油、桐油、丙三醇摩爾比為2∶1∶2.5。
3.根據權利要求1所述的絲網印染的水性聚氨酯油墨製造方法，其特徵在於催化劑為二月桂酸二丁基錫，其用量為總量的0.5％。
4.根據權利要求1所述的絲網印染的水性聚氨酯油墨製造方法，其特徵在於低碳醇醚複合溶劑是由乙醇、異丙醇、乙二醇乙醚、水組成混合溶劑，其體積比例為3∶3∶1∶3。
全文摘要
絲網印染的水性聚氨酯油墨製造方法，其目的是提供生產抗鹼、抗乙醇、抗水、乾燥速度快、光澤度高、附著力強的油墨的製造方法，首先向反應容器中投入亞麻油、桐油、丙三醇、氫氧化鋰，開動攪拌並升溫，通N
文檔編號C09D11/10GK1683457SQ20041007325
公開日2005年10月19日 申請日期2004年11月2日 優先權日2004年11月2日
發明者崔錦峰, 張應鵬, 楊保平, 周應萍 申請人:蘭州理工大學