一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液及其制備方法技術

一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，屬于乳液的技術領域，所述丙烯酸乳液為核殼結構，按質量百分比計，包括以下組分：陰離子型乳化劑2?10％、反應型乳化劑0?0.5％、非離子型乳化劑0?3％、過硫酸銨0.05?2％、30％的氨水0.5?1.0％、殺菌劑0.1?0.3％、去離子水40?70％、核結構單體和殼結構單體；所述核結構單體按重量百分比計包括，甲基丙烯酸甲酯0.1?10％、丙烯酸乙酯0?5％、丙烯酰胺0?5％、硅烷偶聯劑0?5％；所述殼結構單體按重量百分比計包括，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％、己內酰胺0?5％。本發明專利技術丙烯酸乳液在PVC基材上有著優異的附著力和良好的耐水性。

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.

【技術實現步驟摘要】
一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液及其制備方法
本專利技術屬于乳液的
，涉及一種丙烯酸乳液，具體涉及一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液及其制備方法。本專利技術丙烯酸乳液在PVC基材上有著優異的附著力和良好的耐水性，同時，在合成過程中不使用對人體有害的醇類物質等，更符合人們對健康的注重的要求。
技術介紹
PVC是用途最廣泛的通用塑料之一。PVC具有很好的隔水性，可用于食品、調味料、飲料等包裝，包裝各種物品的軟包裝、啤酒瓶蓋及飲料瓶蓋內襯和墻紙等。傳統的PVC印刷為了印刷效果及附著力等性能的考慮大多使用溶劑型油墨，其溶劑的揮發會對印刷操作人員及承印物接觸人員帶來健康的損害。此外，用于包裝或墻紙的PVC是一種非吸收性基材，且PVC制造時由于其材料的特殊，需加入一定量的增塑劑提高其韌性，因此，一般水性乳液會表現出熱粘冷脆的特點，并且與基材的附著力(附著牢度)較差，而在水性油墨中起到至關重要的作用的便是水性連接料。
技術實現思路
本專利技術為解決上述問題，本專利技術圍繞上述PVC基材上使用的水性油墨用乳液在合成和應用過程中遇到的問題進行了合成工藝及結構上的設計，使連接料與基材能夠更好的接觸并附著，同時提高了產品的耐水性。提供了一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液及其制備方法本專利技術為實現其目的采用的技術方案是：一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液為核殼結構，按質量百分比計，包括以下組分：陰離子型乳化劑2-10％、反應型乳化劑0-0.5％、非離子型乳化劑0-3％、過硫酸銨0.05-2％、30％的氨水0.5-1.0％、殺菌劑0.1-0.3％、去離子水40-70％、核結構單體和殼結構單體；所述核結構單體按重量百分比計包括，甲基丙烯酸甲酯0.1-10％、丙烯酸乙酯0-5％、丙烯酰胺0-5％、硅烷偶聯劑0-5％；所述殼結構單體按重量百分比計包括，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％、己內酰胺0-5％。控制控制核結構單體與殼結構單體的重量比為1/24-2/3。所述陰離子型乳化劑選自磺酸鹽類和琥珀酸鹽類陰離子乳化劑中的一種或兩種及以上組合物。例如α-烯烴磺酸納、烷基氧基二苯磺酸二鈉、琥珀酸烷基酯磺酸鈉和脂肪醇琥珀酸鈉鹽等中的一種或兩種及以上的混合物。所述非離子型乳化劑選自烷基醚類和乙氧化物類非離子乳化劑的一種或兩種及以上組合物。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種或兩種及以上的混合物。所述反應型乳化劑選自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽、乙烯基磺酸鹽和烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸鹽反應型乳化劑的一種或兩種及以上組合物。例如烯丙基聚氧乙烯醚硫酸銨、乙烯基磺酸鹽和烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸銨等中的一種或兩種及以上的混合物。所述殺菌劑為1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4異噻唑啉-3-酮中的一種或兩種的混合物。一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液的制備方法，包括以下步驟：A、原料準備：核結構單體原料：甲基丙烯酸甲酯0.1-10％、丙烯酸乙酯0-5％、丙烯酰胺0-5％、硅烷偶聯劑0-5％；殼結構單體原料：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％、己內酰胺0-5％；陰離子型乳化劑2-10％、反應型乳化劑0-0.5％、非離子型乳化劑0-3％、過硫酸銨0.05-2％、30％的氨水0.5-1.0％、殺菌劑0.1-0.3％以及去離子水40-70％；B、核層預乳液的制備：向預乳化釜Ⅰ中依次加入2-5％的去離子水、0.5-2％的陰離子乳化劑、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％的硅烷偶聯劑，充分攪拌1-1.5h，得到核層預乳化液；C、殼層預乳化液的制備：向預乳化釜Ⅱ中依次加入15-25％的去離子水、0.5-3％的陰離子乳化劑、0-1.75％的非離子乳化劑、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％的己內酰胺，充分攪拌1-1.5h，得到殼層預乳化液；D、引發劑的制備：種子引發劑：將0.01-0.5％的過硫酸銨溶于0.1-0.15％的去離子水中，得到種子引發劑；核層引發劑：將0.02-0.5％的過硫酸銨溶于1.5-2.0％的去離子水中，得到核層引發劑；殼層引發劑：將0.02-1.0％的過硫酸銨溶于2.0-2.5％的去離子水中，得到殼層引發劑；E、中和液的制備：中和液Ⅰ：將0.25-0.5％的30％的氨水與0.4-0.5％的去離子水混合，得到中和液Ⅰ；中和液Ⅱ：將0.25-0.5％的30％的氨水與0.4-0.5％的去離子水混合，得到中和液Ⅱ；F、殺菌液的制備：將0.1-0.3％的殺菌劑與0.25-0.35％的去離子水混合，得到殺菌液；G、合成過程：向反應釜中加入15-30％的去離子水，1-5％的陰離子乳化劑、0-0.5％的反應型乳化劑和0-1.25％的非離子乳化劑，攪拌并升溫至75-80℃，加入2-5％的核層預乳化液，保溫10-15min，之后加入種子引發劑，并保溫反應20-30min，而后開始滴加核層引發劑并開始滴加核層預乳化液，在1-1.5h內滴加完畢，之后保溫30-40min；加入殼層引發劑并滴加殼層預乳化液，在2.5-3h內滴加完畢，之后保溫30-40min，滴加中和液Ⅰ，并在30min內滴完，繼續保溫1-1.5h，然后進行降溫，使用中和液Ⅱ調節pH至8-8.5，維持溫度半小時后加入殺菌液，過濾后，然后向其中加入3.35-4％的去離子水得到最終的用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液。本專利技術的有益效果是：本專利技術丙烯酸乳液中通過乳液結構的合理控制，設計核殼結構，使得乳液在整體上的性能得以平衡，在保證充分成膜的基礎上提高與基材的附著力及耐水等綜合性能。合成的乳液不需添加有害于人體健康的醇類物質，合成所用原料不含APEO，乳液的甲醛含量極低，無苯系物的引入，可符合食品包裝要求。本專利技術的乳液用于PVC水性油墨中，印刷干燥后成膜快，墨膜抗水性能好，獲得高質量的薄膜涂層，透明度好，具有優異的耐熱性、抗揉搓性、耐刮擦性、耐水性、耐油脂性、耐酸性、耐磨擦性，通過組分的控制，及殼核配比，印刷后不會發生分子遷移的現象，印刷光澤提高30-40％，隨著時間的延長，不會出現水溶性差、光澤度減小的問題。本專利技術還具有以下優勢：1、采用核殼結構的制備工藝制備純丙乳液，在核層引入比例較多的硬單體，如：甲基丙烯酸甲酯，賦予漆膜一定的硬度及快干性。2、乳液聚合過程中選用陰離子乳化劑，用于提高乳液中的電荷量，并且提高乳液與基材的滲透力及連接力；選用非離子乳化劑提高乳液的潤濕性；選用反應型乳化劑在一定程度上提高了漆膜的耐水性。通過控制三者的比例關系，能起到降低單體喝水的表面張力的作用，使單體和水形成一個穩定的均勻體系，三種乳化劑的加入，應用到屬性油墨中后，起到協同增效的作用，能更快的浸潤顏料，并深入到顏料顆粒聚集體的孔隙中，從而提高顏料分散效果和油墨體系的穩定性，使油墨對印刷基材表面有更好的潤濕、附著和浸透效果，流平性得以提高，使膜面更平滑，光澤度更高。3、乳液聚合過程中加入了丙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液為核殼結構，其特征在于，按質量百分比計，包括以下組分：陰離子型乳化劑2?10％、反應型乳化劑0?0.5％、非離子型乳化劑0?3％、過硫酸銨0.05?2％、30％的氨水0.5?1.0％、殺菌劑0.1?0.3％、去離子水40?70％、核結構單體和殼結構單體；所述核結構單體按重量百分比計包括，甲基丙烯酸甲酯0.1?10％、丙烯酸乙酯0?5％、丙烯酰胺0?5％、硅烷偶聯劑0?5％；所述殼結構單體按重量百分比計包括，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％、己內酰胺0?5％。

【技術特征摘要】
1.一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，所述丙烯酸乳液為核殼結構，其特征在于，按質量百分比計，包括以下組分：陰離子型乳化劑2-10％、反應型乳化劑0-0.5％、非離子型乳化劑0-3％、過硫酸銨0.05-2％、30％的氨水0.5-1.0％、殺菌劑0.1-0.3％、去離子水40-70％、核結構單體和殼結構單體；所述核結構單體按重量百分比計包括，甲基丙烯酸甲酯0.1-10％、丙烯酸乙酯0-5％、丙烯酰胺0-5％、硅烷偶聯劑0-5％；所述殼結構單體按重量百分比計包括，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％、己內酰胺0-5％。2.根據權利要求1所述的一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，控制核結構單體與殼結構單體的重量比為1/24-2/3。3.根據權利要求1所述的一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，所述陰離子型乳化劑選自磺酸鹽類和琥珀酸鹽類陰離子乳化劑中的一種或兩種及以上組合物。4.根據權利要求1所述的一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，所述非離子型乳化劑選自烷基醚類和乙氧化物類非離子乳化劑的一種或兩種及以上組合物。5.根據權利要求1所述的一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，所述反應型乳化劑選自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸鹽、乙烯基磺酸鹽和烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸鹽反應型乳化劑的一種或兩種及以上組合物。6.根據權利要求1所述的一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液，其特征在于，所述殺菌劑為1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4異噻唑啉-3-酮中的一種或兩種的混合物。7.一種用于PVC水性油墨用丙烯酸乳液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：A、原料準備：核結構單體原料：甲基丙烯酸甲酯0.1-10％、丙烯酸乙酯0-5％、丙烯酰胺0-5％、硅烷偶聯劑0-5％；殼結構單體原料：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％、己內酰胺0-5％；陰離子型乳化劑2-10％、反應型乳化劑0-0.5％、非離子型乳化劑0-3％、過硫酸銨0.05-2％、30％的氨水0.5...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王俊麗，郝麗娟，田海水，焦健，高昊，
申請(專利權)人：廣東衡光化工有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44