本發(fā)明涉及聚氨酯樹酯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水性油墨用水性聚氨酯樹酯的合成方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯是由二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，還可含有醚、酯、脲、縮二脲，脲基甲酸酯等基團(tuán)。根據(jù)所用原料的不同，可有不同性質(zhì)的產(chǎn)品，一般為聚酯型和聚醚型兩類?？捎糜谥圃焖芰?、橡膠、纖維、硬質(zhì)和軟質(zhì)泡沫塑料、膠粘劑和涂料等。聚氨酯是一種新興的有機(jī)高分子材料，被譽(yù)為“第五大塑料”，因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、輕工、紡織、石化、冶金、電子、國防、醫(yī)療、機(jī)械等眾多領(lǐng)域。
油墨是用于包裝材料印刷的重要材料，它通過印刷將圖案、文字表現(xiàn)在承印物上。水性油墨由水性連接料、有機(jī)顏料、溶劑及相關(guān)助劑經(jīng)復(fù)合研磨加工而成，特別適用于煙、酒、食品、飲料、藥品、兒童玩具等衛(wèi)生條件要求嚴(yán)格的包裝印刷產(chǎn)品。水性油墨用水來代替?zhèn)鹘y(tǒng)油墨中占30%～70%的有毒有機(jī)溶劑，故在印刷過程中對(duì)工人的健康影響小，對(duì)大氣環(huán)境污染小，還消除了工作場所易燃易爆的隱患，提高了安全性，是一種公認(rèn)的環(huán)保型油墨。目前，水性油墨連接料用的較多的是水性聚氨酯樹脂、水性聚丙烯酸樹脂和水性改性丙烯酸樹脂。其中，水性聚氨酯油墨以其良好的耐磨性、耐擦傷性、耐溶劑性、軟硬平衡性和高光澤等優(yōu)點(diǎn)正受到越來越多的關(guān)注。普通的水性聚氨酯樹脂存在干燥速度慢、對(duì)非極性基材潤濕差、初粘力低等不足，不能滿足多種領(lǐng)域的要求，需要開發(fā)性能更加優(yōu)越的水性油墨用水性聚氨酯樹脂，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種水性油墨用水性聚氨酯樹酯的合成方法，通過該方法制得的水性聚氨酯樹酯流平性和展色性好，光澤度高，對(duì)多種非極性基材具有優(yōu)異的粘結(jié)力。本發(fā)明提出的一種水性油墨用水性聚氨酯樹酯的合成方法，包括如下步驟：
（1）按重量份數(shù)，在反應(yīng)容器中分別加入聚酯多元醇20-30份，聚醚多元醇20-30份，六亞甲基二異氰酸酯2.5-7份，異氟爾酮二異氰酸酯8-15份，催化劑0.04，于75-80℃反應(yīng)1小時(shí)得到預(yù)聚體；
（2）再加入親水?dāng)U鏈劑3-4份，丙酮11-12份，于70℃反應(yīng)2小時(shí)；
（3）加入三乙胺2.5-3.0份中和反應(yīng)20分鐘，中和后的預(yù)聚體加入到去離子水130-160份中乳化分散，并維持20-30分鐘；
（4）繼之滴加小分子二胺0.7-0.9份進(jìn)行擴(kuò)鏈，攪拌反應(yīng)1小時(shí)，真空脫去丙酮，得到35%-38%的水性聚氨酯乳液；
（5）最后加入去離子水、助溶劑、氨基硅烷0.9-1.1份，增稠劑0.5-1.0份，流平劑0.3-0.5份，攪拌1小時(shí)，過濾，最后得到固含量30%、粘度為16.0～18.0（秒/涂3杯）的水性油墨用水性聚氨酯樹酯。
其中，所述的聚酯多元醇為聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇的其中一種；聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚四氫呋喃醚的其中一種。
其中，所述催化劑為有機(jī)鉍、二月桂酸丁基錫的其中一種。
其中，所述親水?dāng)U鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸的其中一種。
其中，所述小分子二胺為乙二胺、異氟爾酮二胺的其中一種或兩種
其中，所述助溶劑為乙醇、異丙醇、丁醇的其中一種或兩種。
其中，所述氨基硅烷為氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的其中一種。
本發(fā)明在制備的過程，使用聚酯多元醇和聚醚多元醇與二異氰酸酯進(jìn)行共聚，同時(shí)使用氨基硅烷進(jìn)行改性。通過該方法制得的水性聚氨酯樹酯穩(wěn)定性好，流平性和展色性好，光澤度高，對(duì)多種非極性基材具有優(yōu)異的粘結(jié)力。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，這些實(shí)施例不能理解為是對(duì)技術(shù)方案的限制。
實(shí)施例1
本發(fā)明提出的一種水性聚氨酯油墨用水性聚氨酯樹酯的合成方法，包括如下步驟：
（1）按重量份數(shù)，在反應(yīng)容器中分別加入聚己二酸丁二醇酯二醇25份，聚氧化丙烯二醇25份，六亞甲基二異氰酸酯6.7份，異氟爾酮二異氰酸酯8.9份，催化劑0.04，于75-80℃反應(yīng)1小時(shí)得到預(yù)聚體；
（2）再加入二羥甲基丙酸4份，丙酮11.5份，于70℃反應(yīng)2小時(shí)；
（3）加入三乙胺3份中和反應(yīng)20分鐘，中和后的預(yù)聚體加入到去離子水145份中乳化分散，并維持20-30分鐘；
（4）繼之滴加乙二胺0.9份進(jìn)行擴(kuò)鏈，攪拌反應(yīng)1小時(shí)，真空脫去丙酮，得到35%-38%的水性聚氨酯乳液；
（5）最后加入去離子水、助溶劑、氨基硅烷1.0份，增稠劑0.8份，流平劑0.5份，攪拌1小時(shí)，過濾，最后得到固含量30%、粘度為16.0（秒/涂3杯）的水性油墨用水性聚氨酯樹酯。
實(shí)施例2
本發(fā)明提出的一種水性聚氨酯油墨用水性聚氨酯樹酯的合成方法，包括如下步驟：
（1）按重量份數(shù)，在反應(yīng)容器中分別加入聚己二酸丁二醇酯二醇25份，聚四氫呋喃醚二醇25份，六亞甲基二異氰酸酯6.7份，異氟爾酮二異氰酸酯8.9份，催化劑0.04，于75-80℃反應(yīng)1小時(shí)得到預(yù)聚體；
（2）再加入二羥甲基丙酸4份，丙酮11.5份，于70℃反應(yīng)2小時(shí)；
（3）加入三乙胺3份中和反應(yīng)20分鐘，中和后的預(yù)聚體加入到去離子水145份中乳化分散，并維持20-30分鐘；
（4）繼之滴加乙二胺0.9份進(jìn)行擴(kuò)鏈，攪拌反應(yīng)1小時(shí)，真空脫去丙酮，得到35%-38%的水性聚氨酯乳液；
（5）最后加入去離子水、助溶劑、氨基硅烷1.0份，增稠劑0.8份，流平劑0.5份，攪拌1小時(shí)，過濾，最后得到固含量30%、粘度為16.8（秒/涂3杯）的水性油墨用水性聚氨酯樹酯。
實(shí)施例3
本發(fā)明提出的一種水性聚氨酯油墨用水性聚氨酯樹酯的合成方法，包括如下步驟：
（1）按重量份數(shù)，在反應(yīng)容器中分別加入聚己二酸己二醇酯二醇25份，聚氧化丙烯二醇25份，六亞甲基二異氰酸酯6.7份，異氟爾酮二異氰酸酯8.9份，催化劑0.04，于75-80℃反應(yīng)1小時(shí)得到預(yù)聚體；
（2）再加入二羥甲基丙酸4份，丙酮11.5份，于70℃反應(yīng)2小時(shí)；
（3）加入三乙胺3份中和反應(yīng)20分鐘，中和后的預(yù)聚體加入到去離子水145份中乳化分散，并維持20-30分鐘；
（4）繼之滴加乙二胺0.9份進(jìn)行擴(kuò)鏈，攪拌反應(yīng)1小時(shí)，真空脫去丙酮，得到35%-38%的水性聚氨酯乳液；
（5）最后加入去離子水、助溶劑、氨基硅烷1.0份，增稠劑0.8份，流平劑0.5份，攪拌1小時(shí)，過濾，最后得到固含量30%、粘度為17.2（秒/涂3杯）的水性油墨用水性聚氨酯樹酯。
實(shí)施例4
本發(fā)明提出的一種水性聚氨酯油墨用水性聚氨酯樹酯的合成方法，包括如下步驟：
（1）按重量份數(shù)，在反應(yīng)容器中分別加入聚己二酸己二醇酯二醇25份，聚四氫呋喃醚二醇25份，六亞甲基二異氰酸酯6.7份，異氟爾酮二異氰酸酯8.9份，催化劑0.04，于75-80℃反應(yīng)1小時(shí)得到預(yù)聚體；
（2）再加入二羥甲基丙酸4份，丙酮11.5份，于70℃反應(yīng)2小時(shí)；
（3）加入三乙胺3份中和反應(yīng)20分鐘，中和后的預(yù)聚體加入到去離子水145份中乳化分散，并維持20-30分鐘；
（4）繼之滴加乙二胺0.9份進(jìn)行擴(kuò)鏈，攪拌反應(yīng)1小時(shí)，真空脫去丙酮，得到35%-38%的水性聚氨酯乳液；
（5）最后加入去離子水、助溶劑、氨基硅烷1.0份，增稠劑0.8份，流平劑0.5份，攪拌1小時(shí)，過濾，最后得到固含量30%、粘度為16.5（秒/涂3杯）的水性油墨用水性聚氨酯樹酯。
實(shí)施例5
本發(fā)明提出的一種水性聚氨酯油墨用水性聚氨酯樹酯的合成方法，包括如下步驟：
（1）按重量份數(shù)，在反應(yīng)容器中分別加入聚己二酸己二醇酯二醇25份，聚四氫呋喃醚二醇25份，六亞甲基二異氰酸酯2.7份，異氟爾酮二異氰酸酯14.2份，催化劑0.04，于75-80℃反應(yīng)1小時(shí)得到預(yù)聚體；
（2）再加入二羥甲基丙酸4份，丙酮12份，于70℃反應(yīng)2小時(shí)；
（3）加入三乙胺3份中和反應(yīng)20分鐘，中和后的預(yù)聚體加入到去離子水153份中乳化分散，并維持20-30分鐘；
（4）繼之滴加乙二胺0.9份進(jìn)行擴(kuò)鏈，攪拌反應(yīng)1小時(shí)，真空脫去丙酮，得到35%-38%的水性聚氨酯乳液；
（5）最后加入去離子水、助溶劑、氨基硅烷1.0份，增稠劑0.8份，流平劑0.5份，攪拌1小時(shí)，過濾，最后得到固含量30%、粘度為17.0（秒/涂3杯）的水性油墨用水性聚氨酯樹酯。
5種實(shí)施例水性聚氨酯樹酯的性能檢測和制作成水性聚氨酯油墨的性能檢測見下表：
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。