基于分散、成膜树脂柔性版套印水性油墨的配制

2007/8/10 15:04:24

[摘要] 以偶氮二异丁腈为引发剂，用N、N—二甲基乙醇胺为中和剂，将甲基丙烯酸甲酯(或苯乙烯)、丙烯酸丁酯、丙烯酸和N—羟甲基丙烯酰胺四元单体共聚反应，合成了适用于柔性版四色套印水性油墨的分散树脂和成膜树脂；用上述树脂为连接料，开发了一组三原色与黑色的四色套印的水性油墨．同时对树脂和油墨的各项指标进行了检测．结果表明：树脂和水性油墨的各项性能符合国家标准，重金属含量经香港SGS检测符合美国州际立法标准，有机挥发物含量远低于国内同类产品水平。关键词：四元共聚物；柔性版；四色套印；水性油墨随着现代包装印刷工业的不断发展，人类赖以生存的环境也遭到了严重的污染和破坏。因此，目前发达国家和地区都在努力开发和使用水性油墨以逐步取代溶剂性油墨。从国际包装[D刷的发展趋势来看，水性油墨已从单一的纸箱墨向各种基材、多色套印方面发展。美国从上世纪80年代开始实行“空气清洁法案”和“职业安全与健康法案”，其根本目的就是要保持空气清新，限制有机溶剂和有毒物质的排放。至上世纪末，美国95％窄幅柔性版印刷、80％凹版印刷、20％塑料印刷使用了水性油墨。有的发达国家和地方政府甚至提出：凡是人的手直接接触的[D刷物品都必须使用无公害的印刷油墨。据报道：上世纪末水性油墨耗量占油墨总耗量的37％。目前发达国家水性油墨生产年增长率已达7．6％，是当今精细化工产品中发展速度较快的产品之一。我国包装6口刷领域也不例外，据专家预测：随着数字印刷技术在我国的推广和应用，本世纪今后几年内水性油墨消耗量将占油墨总耗量的30％，水性油墨将在纸张、铝箔、真空镀铝膜、金银卡纸、复合塑料、金属等基材[D刷中全面发展，特别在烟、酒、饮料和其它食品包装上得到广泛应用。因此，研究和开发新的环保型水性油墨具有非常重要的理论和现实意义。本文在研制了两种自交联水溶性丙烯酸聚合树脂和乳液的同时还开发了一组性能优异的柔性版四色套印水性油墨，树脂和水性油墨的各项性能符合国家标准，重金属含量经香港SGS检测符合美国州际立法标准。1 实验]．1 仪器与试剂实验中树脂及乳液的合成采用常规有机合成磨口玻璃仪器，砂磨机、高速搅拌机为上海申湘试验机厂生产，美国Nl(20—LET-410型红外光谱仪。甲基丙烯酸甲酯(MMA)工业级，苯乙烯(St)工业级，丙烯酸丁酯(BA)工业级，N—羟甲基丙烯酰胺(NMA)化学纯，丙烯酸(AA)工业级，偶氮二异丁腈(1BAN)工业级，N、N—二甲基乙醇胺(DMEA)工业级；乙二醇乙醚、异丙醇、乙醇工业级；以上原料与试剂均为市售；助剂(德国汉高公司)；颜料(上海染化一厂)；复合乳化剂、自制；氮气(体积分数为99．9％工业级)。1．2 树脂及乳液的研制在装有搅拌、温度计、回流冷凝管、惰性气体保护装置的四口烧瓶中，加入一部分乙二醇乙醚溶剂和引发剂，搅拌升温至80％左右，将剩余的溶剂和引发剂同甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和N—羟甲基丙烯酰胺的混合单体一起充分混合后通过滴液漏斗滴加到反应瓶中，约2h内滴定完毕，然后保温反应3—4h，最后缓慢升温至100％使单体充分聚合，待反应完毕，降温至40q2，然后分3次加入N、N—二甲基乙醇胺中和反应1h，再力口入适量杀菌后的去离子水稀释，制得透明浅黄色的水溶性聚合树脂；成膜乳液聚合采用种子聚合工艺“，先将苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和N—羟甲基丙烯酰胺单体、乳化剂、去离子水按一定比例预先乳化，再按上述步骤合成。1．3 四色水性油墨的配制在带有高速搅拌的容器中准确计量加入水溶性分散树脂、助剂(分散剂、消泡剂、流平剂)高速剪切，再加入颜料搅拌均匀，经砂磨机研磨分散到标准规定的细度5-10)，再加入成膜乳液、水性蜡及水，高速搅拌均匀、过滤即可。(待续)

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