一種無機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及水性油墨領域，尤其涉及一種無機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料的制備方法。
【背景技術】
[0002]水性油墨是以水為溶劑制成的油墨，是由特定的水性高分子樹脂、顏料、水和助溶劑等經物理化學過程組合制備而成的。相比有油性和機溶劑型油墨，水性油墨不會造成大量有機溶劑的揮發，毒性低，對生產工人的身體健康影響小，在越來越重視環境保護和人身健康的今天，水性油墨有著巨大的發展前景。但是，由于水性油墨的發展沒有溶劑型油墨的發展成熟，在許多性能上存在不足，例如，水性油墨與溶劑型油墨相比，其干燥性能較差，而水性油墨的干燥性能，很大一部分取決于其連接料，一般水性油墨的連接料為水性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯樹脂等，這些樹脂的吸水性較強，不利于水分的進出。如果水性油墨干燥太慢，會造成印刷品干燥不良，油墨粘到導紙輥上，印刷品失去光澤，還會影響疊印效果，造成印刷品質量問題；水性油墨干燥太快，容易在印刷過程中油墨還沒有在承印材料表面滲透就已經干，造成油墨懸浮在承印材料表面，附著力變差。因此水性油墨在印刷過程中在剛鋪開到承印材料表面時，干燥速度要快，但是干燥到一定程度時，需要放慢干燥速度，以利于水性油墨有足夠的時間滲透到承印材料中去。
[0003]為了改善水性油墨的干燥性能以使其便于印刷，一般會在水性油墨中加入慢干劑或快干劑，一般慢干劑或快干劑的主要成分為酮類等有機溶劑，不僅不夠環保，對人體也有害，而且對于水性油墨干燥性能的調節，也只是簡單地加快干燥速度或者降低干燥速度，與水性油墨在印刷過程中要求的干燥性能不符。
[0004]埃洛石和海泡石均屬于無機礦物材料，埃洛石的晶體呈直的或者彎曲的中空管狀形態，海泡石具有層鏈狀結構，因此埃洛石與海泡石的表面和內部具有微孔結構，是理想的調濕材料，微孔的孔徑越大，越有利于水分的進出，其放濕性能就越好。
【發明內容】
[0005]為了解決現有水性油墨干燥性能不佳以及現有水性油墨快干劑或慢干劑不夠環保的技術問題，本發明提供了一種無機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料的制備方法，該方法制備的水性油墨連接料能夠自動分階段調節水性油墨在印刷時的干燥性能，且無毒環保，提高了水性油墨的印刷適性。
[0006]本發明的具體方案為:一種無機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料的制備方法，按如下步驟進行:
a、將埃洛石粉過300-600目篩，再將其在400-600°C溫度下焙燒2_4小時后得到熱活化埃洛石；然后將10份所述熱活化埃洛石、100份質量濃度為2-5%鹽酸溶液先后加入到100份水中，在30-40°C溫度下攪拌2-4小時后過濾干燥得到酸活化埃洛石； b、將海泡石粉過300-600目篩，再將其在300-400°C溫度下焙燒2_4小時后得到熱活化海泡石；然后將10份所述熱活化海泡石、100份質量濃度為2-5%鹽酸溶液先后加入到100份水中，在40-50°C溫度下攪拌3-5小時后過濾干燥得到酸活化海泡石；
c、將上述所得的酸活化埃洛石和酸活化海泡石加入到乙醇水溶液中，并在60-80°C溫度下進行超聲波分散0.5-lh，然后加入硅烷偶聯劑，繼續保溫并超聲波分散1-1.5h，之后抽濾、洗滌、干燥得到改性海泡石和改性埃洛石，上述酸活化埃洛石、酸活化海泡石、乙醇水溶液、硅烷偶聯劑的重量用量比為:1:1:20-30:3-5 ；
d、將上述所得的改性海泡石和改性埃洛石加入到水性聚氨酯樹脂溶液中，在30-50°C下攪拌均勻后得到無機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料，所述改性埃洛石、改性海泡石和水性丙烯酸溶液的重量用量比為:1:1:50-100。
[0007]埃洛石和海泡石中含有部分結晶水、吸附水和雜質，由于結晶水、吸附水和雜質存在于埃洛石和海泡石中的微孔或層間，會堵塞后期水分子的進出，因此分別對埃洛石和海泡石進行熱活化處理，可以去除埃洛石和海泡石中結晶水、吸附水和雜質，增大微孔孔徑，改善其放濕性能。分別對埃洛石和海泡石進行酸活化處理，一方面可以去除埃洛石和海泡石結構單元中的金屬離子，另一方面氫離子表面會與表面的硅氧鍵結合生成S1-OH，有利于后續與樹脂進行交聯反應。對熱活化和酸活化后的埃洛石和海泡石再進行硅烷偶聯劑改性，使其擁有更好的分散性，并更好地與水性聚氨酯樹脂進行交聯，不容易發生團聚現象。此外無機材料填充進了樹脂后，無機材料擁有較大的比表面積，并且微孔孔徑增大后，放濕效率大大提尚。
[0008]將本發明方法制備的無機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料與顏料以及其他助劑復配后制成的水性油墨，在印刷過程中，當水性油墨剛鋪開到承印材料表面上時，形成一層膜，比表面積突然變大，由于無機材料較大的比表面積，大量水分從微孔中逃離，水性油墨干燥速度較快，當干燥到一定程度時，由于水性油墨內外部的滲透壓，干燥速度逐漸變緩，使得水性油墨有足夠的時間滲透到承印材料中，增強與承印材料的附著力，而此時水分的含量較少，已不會導致屬性油墨粘到導紙輥上，時印刷品失去光澤。
[0009]作為優選，步驟c中所述的乙醇水溶液的質量濃度為10-20%。
[0010]作為優選，所述硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550、硅烷偶聯劑KH-570或硅烷偶聯劑 KH-590。
[0011]作為優選，步驟d中所述的水性聚氨酯樹脂溶液的固含量為30-40wt%。
[0012]與現有技術對比，本發明的有益效果是:按本發明方法制備的機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料，在復配成水性油墨后，水性油墨的干燥速度先快后慢，有利于印刷。同時本發明制備的水性油墨連接料無毒環保。此外，由于無機材料的填充，還增強了水性油墨的耐熱性能和耐磨性能。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例對本發明作進一步的描述。
[0014]實施例1
一種無機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料的制備方法，按如下步驟進行: a、將埃洛石粉過500目篩，再將其在500°C溫度下焙燒3小時后得到熱活化埃洛石；然后將10份所述熱活化埃洛石、100份質量濃度為3%鹽酸溶液先后加入到100份水中，在35°C溫度下攪拌3小時后過濾干燥得到酸活化埃洛石；
b、將海泡石粉過500目篩，再將其在350°C溫度下焙燒3小時后得到熱活化海泡石；然后將10份所述熱活化海泡石、100份質量濃度為3%鹽酸溶液先后加入到100份水中，在45°C溫度下攪拌4小時后過濾干燥得到酸活化海泡石；
c、將上述所得的酸活化埃洛石和酸活化海泡石加入到質量濃度為15%的乙醇水溶液中，并在70°C溫度下進行超聲波分散0.75h，然后加入硅烷偶聯劑KH-550，繼續保溫并超聲波分散1.25h，之后抽濾、洗滌、干燥得到改性海泡石和改性埃洛石，上述酸活化埃洛石、酸活化海泡石、乙醇水溶液、硅烷偶聯劑KH-550的重量用量比為1:1:25:4 ；
d、將上述所得的改性海泡石和改性埃洛石加入到固含量為35wt%的水性聚氨酯樹脂溶液中，在40°C下攪拌均勻后得到無機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料，所述改性埃洛石、改性海泡石和水性丙烯酸溶液的重量用量比為1: 1:75。
[0015]實施例2
一種無機材料與水性聚氨酯樹脂復合的水性油墨連接料的制備方法，按如下步驟進行: