本發(fā)明屬于環(huán)保型印刷光油技術(shù)領域,涉及一種環(huán)保型無機/有機復合基印刷光油及其制備方法,特別是涉及一種納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基水性光油及其制法。
背景技術(shù):上光油工業(yè)的產(chǎn)生源于包裝、印刷的整理修飾的需要。過去上光工藝中常用天然樹脂,如古巴樹脂、松香樹脂等,這些天然樹脂的缺點是成膜的透明度差,容易泛黃,遇到高溫潮濕容易發(fā)生回粘,且成本高。后來采用紙塑覆膜技術(shù),這種塑膜復合紙雖有光澤度高、美觀等優(yōu)點,但是不利于廢紙品的回收再生。在合成高分子材料領域,很多合成樹脂都可用于上光油樹脂,如:硝基樹脂、失水蘋果酸樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、有機硅樹脂等。這些合成樹脂以其高光澤、高透明度、耐摩擦、耐水、耐熱、耐化學介質(zhì),而且具有良好的成膜性能而受到印刷業(yè)的喜愛,成為上光涂料主要組成部分。上光油發(fā)展至今天,環(huán)保已經(jīng)成為主要考慮的問題之一,溶劑型光油雖然具備良好的光澤度,干燥性以及附著能力等優(yōu)異性能,但是其高達40%-60%的VOCs含量決定了其最終被淘汰的命運。目前在上光油領域占主導地位的是UV光油,它以無污染,干燥快,上光干燥后的膜具有優(yōu)異的光澤度和裝飾效果,而且強度高,耐摩擦性能優(yōu)異而被廣泛應用,但是UV光油也有致命的缺點阻礙其發(fā)展,UV光油在使用中的粘度過大問題是主要缺點,高粘度的UV光油不僅對上光機械會造成一定影響,而且易出現(xiàn)上光過程中不易鋪展開,油膜涂布不均等問題;而且在固化方面,UV光油的干燥一般使用高壓汞燈或金屬鹵素燈等光譜范圍在200-400nm的光源,要求輻射強度不低于80w/cm2,因為要求UV上光油必須完全固化,否則易出現(xiàn)發(fā)粘、膜層性能下降、附著力差等問題。對燈管的要求較高,而且還有耐黃變等問 題存在。而水性光油的出現(xiàn)較好的解決了UV光油的部分問題。水性光油由主劑(成膜物質(zhì))、溶劑水和助劑組成。其揮發(fā)性有機物含量低,因以水為主要分散介質(zhì),所以在干燥后對印品不會產(chǎn)生異味,而且光油粘度可調(diào),選用適當?shù)暮铣蓸渲芨纳破涓街Α6覙渲瑔误w之間固化過程中通過C=C雙鍵的結(jié)合產(chǎn)生較長的高分子支鏈結(jié)構(gòu),能增強水性光油干燥膜的強度和耐摩擦性能。因而,水性光油特別適合應用于食品、醫(yī)藥、煙包、化妝品等對環(huán)保和安全要求高的彩印紙盒包裝上。水性光油基本能夠滿足包裝印刷行業(yè)對印刷品美觀、實用等各方面的要求。但是水性光油因為以水作為溶劑,所以也有干燥速度慢、容易造成產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是以往技術(shù)中水性光油干燥速度慢、容易造成產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定的問題。針對上述技術(shù)問題,發(fā)明人注意到,納米二氧化硅是極其重要的高科技超微細無機新材料之一,因其粒徑很小,比表面積大,表面吸附力強,表面能大等方面具有特異的性能,以其優(yōu)越的穩(wěn)定性、補強性、增稠性和觸變性,在眾多學科及領域內(nèi)獨具特性。因此,發(fā)明人將納米二氧化硅引入水性光油樹脂中,填充樹脂成膜過程中產(chǎn)生的空隙,發(fā)現(xiàn)二氧化硅能大幅度增強光油樹脂的耐老化性、耐玷污性能,并增強水性光油的附著力。另一方面,二氧化硅的加入也能減弱光油樹脂的親水性,加快水性光油的干燥速度。而且,由于納米二氧化硅(SP30)具有小尺寸效應,表面界面效應、量子尺寸效應和宏觀量子遂道效應等納米材料效應,能用作改善合成樹脂的改性劑,它的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能在混合材料干燥時形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)提高樹脂的粘性和成膜強度等,賦予樹脂膜優(yōu)異的光澤度,并且使混合材料具備納米效應。因此,為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種無機/有機復合基高性能水性光油,并提供該水性光油的制備方法。具體來說,為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明的第一方面,提供一種納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基水性光油,采用含有下述組分的原料制備得到:增強劑納米二氧化硅0.5-2.5重量份, 二種以上的丙烯酸類單體65-98重量份,引發(fā)劑1.2-2.6重量份,乳化劑5-15重量份,消泡劑0.3-1.0重量份,固化劑0.5-1.5重量份、去離子水145-210重量份。優(yōu)選地,所述的水性光油,其中,所述丙烯酸類單體至少一種為甲基丙烯酸縮水甘油酯,其他選自甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,丙烯酰胺、苯乙烯中的一種或二種以上,其中甲基丙烯酸縮水甘油酯占丙烯酸類單體總重量的9.0-10.5%,優(yōu)選9.2-1.2%;另外進一步優(yōu)選地,包括上述所有單體類型。優(yōu)選地,所述的水性光油,所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈和過硫酸鉀。優(yōu)選地,所述的水性光油,所述引發(fā)劑中,偶氮二異丁腈和過硫酸鉀的重量份比例為1.1~1.5;優(yōu)選地二者比例為1.25。優(yōu)選地,所述的水性光油,所述丙烯酸類單體包括下述單體:甲基丙烯酸甲酯18-22重量份、優(yōu)選20重量份,丙烯酸丁酯23-26重量份、優(yōu)選25重量份,甲基丙烯酸縮水甘油酯6-10重量份、優(yōu)選8重量份,丙烯酰胺8-12重量份、優(yōu)選10重量份,以及苯乙烯、優(yōu)選18重量份。優(yōu)選地,所述的水性光油,所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉2-6重量份、優(yōu)選4重量份,烷基酚聚氧乙烯醚3-9重量份、優(yōu)選6重量份。優(yōu)選地,所述的水性光油,所述固化劑為氨乙基哌嗪與二乙胺混合物,二者重量比為1:1~1:3、優(yōu)選1:2。優(yōu)選地,所述的水性光油,所述消泡劑為,聚氧乙烯氧丙烯甘油型消泡劑,其羥值為47-56mgKOH/g。優(yōu)選地,所述的水性光油,所述納米二氧化硅表面含基團-NH2的二氧化硅;優(yōu)選地,其粒徑為0.1-1μm。優(yōu)選地,所述的水性光油,通過包括下述步驟的方法制備得到:1)在去離子水中,加入納米二氧化硅和甲基丙烯酸縮水甘油酯進行反應;2)在步驟1)得到的反應產(chǎn)物中加入乳化劑和與步驟1)不同的丙烯酸類單體,進行預乳化;優(yōu)選所述與步驟1)不同的丙烯酸單體包括苯乙烯;更優(yōu)選包括苯乙烯在內(nèi)的2種以上丙烯酸類單體;3)在步驟2)得到的反應體系中,分批加入引發(fā)劑和其余丙烯酸類單體 (優(yōu)選包括苯乙烯),進行自由基乳液聚合反應,得到含水性光油樹脂的反應產(chǎn)物;4)在步驟3)得到的含有水性光油樹脂反應產(chǎn)物中加入固化劑、消泡劑,得到無機/有機復合基水性光油。優(yōu)選地,本發(fā)明的水性光油樹脂的數(shù)均分子量范圍(Mn)為800-15000g/mol,重均分子量約為1500-30000g/mol,重均分子量與數(shù)均分子量之比Mw/Mn=2.030-2.101。優(yōu)選地,所述的水性光油,通過下述制備方法得到:1)在72-90重量份、優(yōu)選80重量份去離子水中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯6-10重量份、優(yōu)選8重量份,在攪拌下加入納米二氧化硅0.5-2.5重量份、優(yōu)選1.05重量份進行縮聚反應;2)將十二烷基硫酸鈉2-6重量份、優(yōu)選4重量份,烷基酚聚氧乙烯醚3-9重量份、優(yōu)選6重量份,和6-20重量份、優(yōu)選10重量份去離子水混合后加入步驟1)的反應產(chǎn)物中進行混合反應;之后,再加入甲基丙烯酸甲酯18-22重量份、優(yōu)選20重量份,丙烯酸丁酯23-26重量份、優(yōu)選25重量份,丙烯酰胺8-12重量份、優(yōu)選10重量份,和6-15重量份、優(yōu)選10重量份苯乙烯以及55-70重量份、優(yōu)選60重量份的去離子水的混合物進行預乳化;3)在步驟2)的預乳化后的反應體系中,先分批加入0.5-0.9重量份、優(yōu)選0.7重量份偶氮二異丁腈,0.3-0.7重量份優(yōu)選0.5重量份的過硫酸鉀,和6-15重量份、優(yōu)選10重量份去離子水的混合物進行反應;然后再加入4-13重量份、8重量份苯乙烯,0.2-0.5重量份、優(yōu)選0.3重量份偶氮二異丁腈,0.2-0.5重量份、優(yōu)選0.3重量份過硫酸鉀和6-15重量份、優(yōu)選10重量份去離子水繼續(xù)反應,得到含有水性光油樹脂的產(chǎn)物;4)在步驟3)得到的含有水性光油樹脂反應產(chǎn)物中,加入固化劑0.5-1.5、優(yōu)選1.2重量份和消泡劑0.3-1.0重量份、優(yōu)選0.7重量份攪拌得到無機/有機復合基水性光油。優(yōu)選地,所述的水性光油,其中步驟4)中所述固化劑是氨乙基哌嗪與二乙胺按照重量比1:2(1:1~1:3)的配比得到的混合物。本發(fā)明的第二方面,本發(fā)明提供所述的納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基 水性光油的制備方法,其包括下述步驟:1)在去離子水中,加入納米二氧化硅和甲基丙烯酸縮水甘油酯進行反應;2)在步驟1)得到的反應產(chǎn)物中加入乳化劑和與步驟1)不同的丙烯酸類單體,進行預乳化;優(yōu)選所述與步驟1)不同的丙烯酸類單體包括苯乙烯;更優(yōu)選包括苯乙烯在內(nèi)的2種以上的丙烯酸類單體;3)在步驟2)得到的反應體系中,分批加入引發(fā)劑和其余丙烯酸類單體(是指與甲基丙烯酸縮水甘油酯不同的單體,優(yōu)選包括苯乙烯),進行自由基乳液聚合反應,得到含水性光油樹脂的反應產(chǎn)物;4)在步驟3)得到的含有水性光油樹脂反應產(chǎn)物中加入固化劑、消泡劑,得到無機/有機復合基水性光油。優(yōu)選地,所述的制備方法,其包括下述步驟:1)在72-90重量份、優(yōu)選80重量份去離子水中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯6-10重量份、優(yōu)選8重量份,在攪拌下加入納米二氧化硅0.5-2.5重量份、優(yōu)選1.05重量份進行縮聚反應;2)將十二烷基硫酸鈉2-6重量份、優(yōu)選4重量份,烷基酚聚氧乙烯醚3-9重量份、優(yōu)選6重量份,和6-20重量份、優(yōu)選10重量份去離子水混合后加入步驟1)的反應產(chǎn)物中進行混合反應;之后,再加入甲基丙烯酸甲酯18-22重量份、優(yōu)選20重量份,丙烯酸丁酯23-26重量份、優(yōu)選25重量份,丙烯酰胺8-12重量份、優(yōu)選10重量份,和6-15重量份、優(yōu)選10重量份苯乙烯以及55-70重量份、優(yōu)選60重量份的去離子水的混合物進行預乳化;3)在步驟2)的預乳化后的反應體系中,先分批加入0.5-0.9重量份、優(yōu)選0.7重量份偶氮二異丁腈,0.3-0.7重量份優(yōu)選0.5重量份的過硫酸鉀,和6-15重量份、優(yōu)選10重量份去離子水的混合物進行反應;然后再加入4-13重量份、8重量份苯乙烯,0.2-0.5重量份、優(yōu)選0.3重量份偶氮二異丁腈,0.2-0.5重量份、優(yōu)選0.3重量份過硫酸鉀和6-15重量份、優(yōu)選10重量份去離子水繼續(xù)反應,得到含有水性光油樹脂的產(chǎn)物;4)在步驟3)得到的含有水性光油樹脂反應產(chǎn)物中,加入固化劑0.5-1.5、優(yōu)選1.2重量份和消泡劑0.3-1.0重量份、優(yōu)選0.7重量份攪拌得到無機/有機復 合基水性光油。本發(fā)明中制備的水性光油具備良好的印刷適性,能推動印刷工業(yè)中水性產(chǎn)品的推廣,而且能解決另一種環(huán)保型光油(UV光油)的問題。水性光油還具有無污染、不可燃、無毒性、無異味等特點,減少了印刷工業(yè)對生態(tài)環(huán)境的破壞,加快了包裝印刷行業(yè)的“綠色工程”步伐,并將“綠色環(huán)?!焙凸I(yè)進行有機結(jié)合。附圖說明圖1是實施例1的制備的無機/有機復合基樹脂紅外結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施例1制備的無機/有機復合基樹脂的分子量測定結(jié)果圖。具體實施方式本發(fā)明采用縮聚和自由基聚合的方法進行納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基水性光油的制備,即首先采用丙烯酸酯類功能性單體與氨基修飾的納米二氧化硅進行縮聚反應,通過丙烯酸酯類功能性單體上的活性官能團與氨基的聚合,將二氧化硅鏈接到丙烯酸酯類單體主鏈上;然后通過自由基聚合原理,將選定的幾種(甲基)丙烯酸酯類單體在引發(fā)劑分解出的活性自由基作用下,在乳化劑形成的膠束中發(fā)生自由基聚合反應,使分子鏈長大,生成有納米二氧化硅填充的水性光油樹脂;最后添加固化劑和消泡劑等助劑,配制出高性能的水性光油。本發(fā)明中所述的“丙烯酸類單體”和“丙烯酸酯類單體”具有相同的含義。另外,本發(fā)明中所述聚丙烯酸酯是指聚合時單體單元包括至少2種丙烯酸酯類單體,所述至少2種丙烯酸酯類單體,其中一種為甲基丙烯酸縮水甘油酯、其他丙烯酸酯類單體選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯酰胺中一種或2種以上。本發(fā)明所述納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基是指以(甲基)丙烯酸酯類單體為高聚物原料,以納米二氧化硅為增強劑,采用單體預乳化、連續(xù)加料的工藝方法,通過乳液聚合并添加相應的助劑制備高光澤度水性光油,不僅能滿足環(huán)保要求,解決UV光油中粘度過大的問題,而且通過添加納米二氧化硅作為增強劑,能增大上光油的附著力,提高光澤 度,同時賦予油膜納米效應。本發(fā)明中制備的水性光油具備良好的印刷適性,能推動印刷工業(yè)中水性產(chǎn)品的推廣,而且能解決另一種環(huán)保型光油(UV光油)的問題。水性光油還具有無污染、不可燃、無毒性、無異味等特點,減少了印刷工業(yè)對生態(tài)環(huán)境的破壞,加快了包裝印刷行業(yè)的“綠色工程”步伐,并將“綠色環(huán)?!焙凸I(yè)進行有機結(jié)合。總體來說,本發(fā)明的水性光油,通過包括下述步驟的方法制備得到:1)在去離子水中,加入納米二氧化硅和甲基丙烯酸縮水甘油酯進行反應;2)在步驟1)得到的反應產(chǎn)物中加入乳化劑和與步驟1)不同的丙烯酸類單體和苯乙烯,進行預乳化;3)在步驟2)得到的反應體系中,分批加入引發(fā)劑和其余苯乙烯,進行自由基乳液聚合反應,得到含水性光油樹脂的反應產(chǎn)物;4)在步驟3)得到的含有水性光油樹脂反應產(chǎn)物中加入固化劑、消泡劑,得到無機/有機復合基水性光油。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中,本發(fā)明提供一種無機/有機復合基水性光油,或提供一種納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基水性光油,其采用下述原料按照下述配比(按照重量份數(shù))制備得到:納米二氧化硅1.05重量份,甲基丙烯酸甲酯20重量份,丙烯酸丁酯25重量份,甲基丙烯酸縮水甘油酯8重量份,苯乙烯18重量份,丙烯酰胺10重量份,偶氮二異丁腈1重量份,過硫酸鉀0.8重量份,十二烷基硫酸鈉4重量份,烷基酚聚氧乙烯醚6重量份,GPE型消泡劑0.7重量份,固化劑(氨乙基哌嗪與二乙胺混合物,1:2配比)1.2重量份,去離子水170重量份。在本發(fā)明中,上述各原料組分均為常規(guī)的商購試劑,各種商購試劑均可用于本發(fā)明中。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中,上述高性能水性光油的制備方法,具體操作步驟如下:1)在80重量份去離子水中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯8重量份,在攪拌下加入納米二氧化硅1.05重量份進行縮聚反應;2)將十二烷基硫酸鈉4重量份和烷基酚聚氧乙烯醚6重量份和10重量份去離子水混合后加入步驟1)的反應產(chǎn)物中進行混合反應;之后,再加入甲基 丙烯酸甲酯20重量份、丙烯酸丁酯25重量份、丙烯酰胺10重量份和10重量份苯乙烯以及60重量份的去離子水的混合物進行預乳化;3)在步驟2)的預乳化后的反應體系中,先分批加入0.7重量份偶氮二異丁腈、0.5重量份的過硫酸鉀和10重量份去離子水的混合物進行反應;然后再加入8重量份苯乙烯、0.3重量份偶氮二異丁腈、0.3重量份過硫酸鉀和10重量份去離子水繼續(xù)反應,得到含有水性光油樹脂的產(chǎn)物;4)在步驟3)得到的含有水性光油樹脂反應產(chǎn)物中,加入固化劑1.2重量份(氨乙基哌嗪與二乙胺按照重量比1:2)和聚氧乙烯氧丙烯甘油型消泡劑0.7重量份攪拌得到無機/有機復合基水性光油。下面通過具體實施例來詳細說明本發(fā)明的納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基水性光油及其制備方法。實施例本發(fā)明的下面的實施例中所用的所有試劑來源如下:納米二氧化硅:粒徑范圍0.1-1μm,表面基團為-NH2,購自阿拉丁試劑網(wǎng);消泡劑:聚氧乙烯氧丙烯甘油型消泡劑(GPE),杭州菲爾化學工業(yè)有限公司,技術(shù)指標:羥值為47-56mgKOH/g,酸值為≤0.3mgKOH/g,濁點為17-22℃固化劑:氨乙基哌嗪與二乙胺按照重量比分別為1:2(實施例1)、1:1(實施例2)和1:3(實施例3)進行混合得到。烷基酚聚氧乙烯醚:乳化劑OP-10,化學純,天津永晟精細化工有限公司。市購水性光油樹脂:華津思M6210型水性光油樹脂,固含量為40%,粘度值約為1100mPa·S。其他試劑均為本領域常規(guī)的商購試劑,各種常規(guī)的商購試劑均可用于本發(fā)明中。實施例11.納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基水性光油的制備a、將80重量份去離子水加入潔凈的有回流冷凝器、溫度計和攪拌裝置的四口燒瓶,并向燒瓶中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯8重量份,該過程中使用攪拌裝置開啟保持機械攪拌狀態(tài)使去離子水與甲基丙烯酸縮水甘油酯保持均勻混合狀態(tài),15分鐘后加入納米二氧化硅1.05重量份,在50℃恒溫水浴中攪拌反應1小時;b、將十二烷基硫酸鈉4重量份與烷基酚聚氧乙烯醚6重量份在10重量份的去離子水中混合,使用玻璃棒充分攪拌,將該混合物連續(xù)滴加入a步驟反應后的四口燒瓶中,滴加完成后使反應體系繼續(xù)反應30分鐘;c、將甲基丙烯酸甲酯20重量份、丙烯酸丁酯25重量份、丙烯酰胺10重量份和10重量份的苯乙烯在60重量份的去離子水中混合,使用玻璃棒攪拌均勻后加入b步驟反應后的四口燒瓶中,攪拌混合30分鐘;d、將0.7重量份的偶氮二異丁腈、0.5重量份的過硫酸鉀在10重量份的去離子水中混合,使用玻璃棒攪拌混合均勻后,使用饑餓添加料法將混合物添加至c步驟反應后的四口燒瓶中反應,添加完成后使反應體系在攪拌作用下的70°℃恒溫水浴中反應2小時;e、將剩余的苯乙烯單體8重量份、偶氮二異丁腈0.3重量份、過硫酸鉀0.3重量份和去離子水10重量份混合,倒入d步驟反應后的四口燒瓶中,繼續(xù)反應1小時30分鐘后,體系黏度明顯增大,并且體系逐漸透明時停止反應,即生成水性光油樹脂;使用美國Waters,ALLIANCE型高效凝膠色譜分析儀(GPC)與自帶的ShodexRI-71型檢測器對合成的樹脂進行分子量的檢測,檢測結(jié)果如圖2所示。根據(jù)檢測結(jié)果可知樹脂的數(shù)均分子量(Mn)約為4117g/mol,重均分子量約為8357g/mol,重均分子量與數(shù)均分子量之比Mw/Mn=2.030,所以聚丙烯酸酯的單體進行了較好的聚合,形成的聚合物分子量較高,聚合度高。f、將固化劑1.2重量份、消泡劑0.7重量份添加入反應體系中,停止攪拌裝置,在30℃恒溫水浴中靜置30分鐘后出料,得到透明度高的無機/有機復合基水性光油。2.所制備的無機/有機復合基樹脂的性能檢測采用日本島津SHIMADIUFTIR-8400S(CE)型傅里葉紅外光譜儀對上面制 備的無機/有機復合基樹脂結(jié)構(gòu)進行分析,如圖1所示,兩條譜線在3340cm-1和1530cm-1處均出現(xiàn)了明顯的N-H的伸縮振動特征吸收峰,說明氨基修飾的納米二氧化硅成功接入到聚丙烯酸酯的分子鏈上,鏈結(jié)構(gòu)為SiO2-NH-O-CH2-;在1720cm-1附近均出現(xiàn)酯基(C=O)的特征吸收峰,為甲基丙烯酸甘油酯中的特征峰,在1110cm-1附近出現(xiàn)了C-O-C的伸縮振動峰,是本實驗中的聚丙烯酸酯的典型吸收峰;圖1譜線在1164cm-1處出現(xiàn)了丁酯基中的C-O-C不對稱伸縮振動峰,說明復合樹脂中引入了丙烯酸丁酯,在840cm-1出現(xiàn)了經(jīng)過自由基聚合的聚丙烯酸酯的C-C特征峰的伸縮峰,說明形成了聚丙烯酸酯。采用AS-PD-50S型拉力試驗機并帶有能夾緊試樣的夾持器進行復合樹脂的T剝離強度試驗(GBT2791-1995);對于制備的水性光油,通過ISO124:1997的標準以測定其固含量;采用美國BrookfieldDV-Ⅱ+型旋轉(zhuǎn)粘度計測量光油的旋轉(zhuǎn)粘度;采用湘儀H1850型號的離心機對水性光油進行離心穩(wěn)定性檢測,以測定其存儲穩(wěn)定性能。通過紅外檢測發(fā)現(xiàn)帶有氨基的納米二氧化硅已經(jīng)鏈接至聚丙烯酸酯的分子鏈上,如圖1所示;根據(jù)GB2791-81標準計算得到復合樹脂的T形剝離強度為1.2kN/m。檢測得到的水性光油的粘度值約為892mPa·S,固含量為56%,和市場上的水性光油用樹脂(華津思M6210型水性光油樹脂,固含量為40%,粘度值約為1100mPa·S)相比,固含量較高,使水性光油具備較好的干燥性能;通過離心機試驗,將試樣旋轉(zhuǎn)三次,每次15分鐘,離心完成后發(fā)現(xiàn)試樣底部只有少許沉淀,證明制備的水性光油具備良好的存貯穩(wěn)定性。實施例21.納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基水性光油的制備a、將72重量份去離子水加入潔凈的有回流冷凝器、溫度計和攪拌裝置的四口燒瓶,并向燒瓶中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯6重量份,該過程中使用攪拌裝置開啟保持機械攪拌狀態(tài)使去離子水與甲基丙烯酸縮水甘油酯保持均勻混合狀態(tài),15分鐘后加入納米二氧化硅0.5重量份,在50℃恒溫水浴中攪拌反應1小時;b、將十二烷基硫酸鈉2重量份與烷基酚聚氧乙烯醚3重量份在6重量份的去離子水中混合,使用玻璃棒充分攪拌,將該混合物連續(xù)滴加入a步驟反 應后的四口燒瓶中,滴加完成后使反應體系繼續(xù)反應30分鐘;c、將甲基丙烯酸甲酯18重量份、丙烯酸丁酯23重量份、丙烯酰胺8重量份和6重量份的苯乙烯在55重量份的去離子水中混合,使用玻璃棒攪拌均勻后加入b步驟反應后的四口燒瓶中,攪拌混合30分鐘;d、將0.5重量份的偶氮二異丁腈、0.3重量份的過硫酸鉀在6重量份的去離子水中混合,使用玻璃棒攪拌混合均勻后,使用饑餓添加料法將混合物添加至c步驟反應后的四口燒瓶中反應,添加完成后使反應體系在攪拌作用下的70℃恒溫水浴中反應2小時;e、將剩余的苯乙烯單體4重量份、偶氮二異丁腈0.2重量份、過硫酸鉀0.2重量份和去離子水6重量份混合,倒入d步驟反應后的四口燒瓶中,繼續(xù)反應1小時30分鐘后,體系黏度明顯增大,并且體系逐漸透明時停止反應,即生成水性光油樹脂;使用與實施例1相同的方法和儀器,對合成的樹脂進行檢測,根據(jù)檢測結(jié)果可知,樹脂的數(shù)均分子量約為895g/mol,重均分子量約為1841g/mol,重均分子量與數(shù)均分子量之比Mw/Mn=2.057,所以聚丙烯酸酯的單體進行了較好的聚合,形成的聚合物分子量較高,聚合度高。f、將固化劑0.5重量份、消泡劑0.3重量份添加入反應體系中,停止攪拌裝置,在30℃恒溫水浴中靜置30分鐘后出料,得到透明度高的無機/有機復合基水性光油。2.所制備的無機/有機復合基樹脂的性能檢測采用與實施例1相同的儀器和方法,即采用日本島津SHIMADIUFTIR-8400S(CE)型傅里葉紅外光譜儀對上面制備的無機/有機復合基樹脂結(jié)構(gòu)進行分析,分析后,發(fā)現(xiàn)與實施例1相同的結(jié)果:兩條譜線在3340cm-1和1530cm-1處均出現(xiàn)了明顯的N-H的伸縮振動特征吸收峰,說明氨基修飾的納米二氧化硅成功接入到聚丙烯酸酯的分子鏈上,鏈結(jié)構(gòu)為SiO2-NH-O-CH2-;在1720cm-1附近均出現(xiàn)酯基(C=O)的特征吸收峰,為甲基丙烯酸甘油酯中的特征峰,在1110cm-1附近出現(xiàn)了C-O-C的伸縮振動峰,是本實驗中的聚丙烯酸酯的典型吸收峰;圖1譜線在1164cm-1處出現(xiàn)了丁酯基中的C-O-C不對稱伸縮振動峰,說明復合樹脂中引入了丙烯酸丁酯,在840cm-1出現(xiàn)了經(jīng)自由基聚合的聚丙烯酸酯 的C-C特征峰的伸縮峰,說明形成了聚丙烯酸酯。采用和實施例1相同的方法和儀器,測定上面制備的水性光油的各項性能數(shù)據(jù)如下:通過紅外檢測發(fā)現(xiàn)帶有氨基的納米二氧化硅已經(jīng)鏈接至聚丙烯酸酯的分子鏈上;根據(jù)GB2791-81標準計算得到復合樹脂的T形剝離強度為1.1kN/m。檢測得到的水性光油的粘度值約為880mPa·S,固含量為54%,和市場上的水性光油用樹脂(與實施例1相同)固含量約為35%-45%)相比,固含量較高,使水性光油具備較好的干燥性能;通過離心機試驗,將試樣旋轉(zhuǎn)三次,每次15分鐘,離心完成后發(fā)現(xiàn)試樣底部只有少許沉淀,證明制備的水性光油具備良好的存貯穩(wěn)定性。實施例31.納米二氧化硅/聚丙烯酸酯復合基水性光油的制備a、將90重量份去離子水加入潔凈的有回流冷凝器、溫度計和攪拌裝置的四口燒瓶,并向燒瓶中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯10重量份,該過程中使用攪拌裝置開啟保持機械攪拌狀態(tài)使去離子水與甲基丙烯酸縮水甘油酯保持均勻混合狀態(tài),15分鐘后加入納米二氧化硅2.5重量份,在50℃恒溫水浴中攪拌反應1小時;b、將十二烷基硫酸鈉6重量份與烷基酚聚氧乙烯醚9重量份在20重量份的去離子水中混合,使用玻璃棒充分攪拌,將該混合物連續(xù)滴加入a步驟反應后的四口燒瓶中,滴加完成后使反應體系繼續(xù)反應30分鐘;c、將甲基丙烯酸甲酯22重量份、丙烯酸丁酯26重量份、丙烯酰胺12重量份和15重量份的苯乙烯在70重量份的去離子水中混合,使用玻璃棒攪拌均勻后加入b步驟反應后的四口燒瓶中,攪拌混合30分鐘;d、將0.9重量份的偶氮二異丁腈、0.7重量份的過硫酸鉀在15重量份的去離子水中混合,使用玻璃棒攪拌混合均勻后,使用饑餓添加料法將混合物添加至c步驟反應后的四口燒瓶中反應,添加完成后使反應體系在攪拌作用下的70℃恒溫水浴中反應2小時;e、將剩余的苯乙烯單體13重量份、偶氮二異丁腈0.5重量份、過硫酸鉀0.5重量份和去離子水15重量份混合,倒入d步驟反應后的四口燒瓶中, 繼續(xù)反應1小時30分鐘后,體系黏度明顯增大,并且體系逐漸透明時停止反應,即生成水性光油樹脂;使用與實施例1相同的方法和儀器,對合成的樹脂進行檢測,根據(jù)檢測結(jié)果可知,樹脂的數(shù)均分子量約為14080g/mol,重均分子量約為29580g/mol,重均分子量與數(shù)均分子量之比Mw/Mn=2.101,所以聚丙烯酸酯的單體進行了較好的聚合,形成的聚合物分子量較高,聚合度高。f、將固化劑1.5重量份、消泡劑1.0重量份添加入反應體系中,停止攪拌裝置,在30℃恒溫水浴中靜置30分鐘后出料,得到透明度高的無機/有機復合基水性光油。2.所制備的無機/有機復合基樹脂的性能檢測采用與實施例1相同的儀器和方法,即采用日本島津SHIMADIUFTIR-8400S(CE)型傅里葉紅外光譜儀對上面制備的無機/有機復合基樹脂結(jié)構(gòu)進行分析,分析后,發(fā)現(xiàn)與實施例1相同的結(jié)果:兩條譜線在3340cm-1和1530cm-1處均出現(xiàn)了明顯的N-H的伸縮振動特征吸收峰,說明氨基修飾的納米二氧化硅成功接入到聚丙烯酸酯的分子鏈上,鏈結(jié)構(gòu)為SiO2-NH-O-CH2-;在1720cm-1附近均出現(xiàn)酯基(C=O)的特征吸收峰,為甲基丙烯酸甘油酯中的特征峰,在1110cm-1附近出現(xiàn)了C-O-C的伸縮振動峰,是本實驗中的聚丙烯酸酯的典型吸收峰;圖1譜線在1164cm-1處出現(xiàn)了丁酯基中的C-O-C不對稱伸縮振動峰,說明復合樹脂中引入了丙烯酸丁酯,在840cm-1出現(xiàn)了經(jīng)自由基聚合的聚丙烯酸酯的特征峰,說明形成了聚丙烯酸酯。采用和實施例1相同的方法和儀器,測定上面制備的水性光油的各項性能數(shù)據(jù)如下:通過紅外檢測發(fā)現(xiàn)帶有氨基的納米二氧化硅已經(jīng)鏈接至聚丙烯酸酯的分子鏈上;根據(jù)GB2791-81標準計算得到復合樹脂的T形剝離強度為1.5kN/m。檢測得到的水性光油的粘度值約為895mPa·S,固含量為58%,和市場上的水性光油用樹脂(和實施例1相同)固含量約為35%-45%)相比,固含量較高,使水性光油具備較好的干燥性能;通過離心機試驗,將試樣旋轉(zhuǎn)三次,每次15分鐘,離心完成后發(fā)現(xiàn)試樣底部只有少許沉淀,證明制備的水性光油具備良好的存貯穩(wěn)定性。