本發(fā)明屬于油墨制備，具體涉及一種塑料印刷復(fù)合油墨及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、油墨是一種由色料、助劑、連接料等組成的黏性膠狀流體，按照組成成分的不同，大致分為水性油墨、油性油墨、復(fù)合油墨等。目前市售水性油墨多數(shù)為丙烯酸酯乳液、丙烯酸乳液聚合而成，具有較好的附著力，同時(shí)，經(jīng)過硅酸鈉、鈦白粉、硫酸鋁等材料包覆，水性油墨具有較好的耐候性。然而，當(dāng)水性油墨細(xì)度低于10μm，會嚴(yán)重影響水墨流動性、流變性。由于水性油墨成分的特點(diǎn)，流動性比較大，黏度直接影響油墨轉(zhuǎn)印的質(zhì)量，黏度過低造成色淺，黏度過高造成流動性變差、干燥速度慢，從而造成臟板、糊板。在高濕環(huán)境下儲存水性油墨，油墨容易出現(xiàn)不抗堿、不抗乙醇和水、基材收縮等問題，在印刷過程中容易出現(xiàn)反粘現(xiàn)象，從而造成臟板、糊板。

2、基于這些問題，本領(lǐng)域通常開發(fā)油性油墨，常用的是金屬基油墨、高分子基油墨、碳基油墨等。其中，銀基導(dǎo)電油墨顯然有高的制備成本，以聚噻吩、聚吡咯等高分子為填料的油墨分子鏈剛性大，其加工性能受限，而碳基油墨耐濕性較差。同時(shí)，油性油墨以甲苯、二甲苯、工業(yè)酒精等有機(jī)溶劑為溶劑。在軟包裝行業(yè)，尤其是人們使用凹版印刷的塑料軟包裝越來越頻繁，由于油性油墨采用揮發(fā)性干燥為主的方式，塑料油墨印刷過程中會產(chǎn)生大量有機(jī)揮發(fā)污染物，越低沸點(diǎn)的溶劑越容易揮發(fā)、釋放出有毒氣體，在危害人體健康的同時(shí)，加劇了溫室效應(yīng)，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧等特性，嚴(yán)重污染了環(huán)境，印刷完成后產(chǎn)品的表面也有殘留的有毒物質(zhì)。

3、同時(shí)，油墨印刷技術(shù)在廣告、警示牌等方面得到了廣泛應(yīng)用。余輝時(shí)間和發(fā)光性能作為評價(jià)印刷品質(zhì)的重要指標(biāo)，直接關(guān)系到印刷品的效果。余輝時(shí)間是指印刷品在光照下發(fā)光后，光線逐漸減弱直至不可見所需的時(shí)間，而發(fā)光性能則是指印刷品在特定光照條件下的亮度和色度表現(xiàn)。這些性能指標(biāo)不僅與油墨的化學(xué)成分和物理結(jié)構(gòu)有關(guān)，還受到印刷工藝參數(shù)和紙張材料的影響。因此，研究油墨印刷技術(shù)對余輝時(shí)間和發(fā)光性能的影響，對于提升印刷品質(zhì)和拓展應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述內(nèi)容，為解決水性油墨吸濕反粘、低粘度導(dǎo)致發(fā)生糊板以及油性油墨有機(jī)溶劑揮發(fā)性強(qiáng)導(dǎo)致環(huán)境污染的問題，本發(fā)明提供了一種塑料印刷復(fù)合油墨，以及該油墨的制備方法。本發(fā)明的目的在于：

2、一、確保復(fù)合油墨成分均勻、具有較好的流動性；

3、二、提高油墨分子柔性，避免成型油墨開裂，延長其使用壽命；

4、三、提高復(fù)合油墨的發(fā)光壽命、效率。

5、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

6、一種塑料印刷復(fù)合油墨的制備方法，

7、所述方法包括：

8、1)取原料、芳香磺酸類化合物、磷光填料混合均勻得到連接料；

9、2)配制溶劑，加入催化劑加熱反應(yīng)，得到改性溶劑；

10、3)將連接料、改性溶劑、色料混合均勻得到混合物，經(jīng)過熱處理進(jìn)行降溫處理，降溫后加入抗氧化劑保溫，進(jìn)一步降溫進(jìn)行抽濾，除去催化劑得到復(fù)合油墨。

11、作為優(yōu)選，

12、步驟1)所述原料為松香改性酚醛樹脂；

13、步驟1)所述芳香磺酸類化合物為4，4′-聯(lián)苯二磺酸，其用量為0.06～0.08g/g原料；

14、步驟1)所述磷光填料為羧甲基殼聚糖、海藻酸鈉，羧甲基殼聚糖、海藻酸鈉按照1：(0.2～0.4)的質(zhì)量比配制，其用量為0.6～0.7g/g原料。

15、作為優(yōu)選，

16、步驟2)所述溶劑為大豆油、桐油，其用量為0.7～1ml/g原料，大豆油、桐油按照1：(0.3～0.4)的體積比配制。

17、作為優(yōu)選，

18、步驟2)所述催化劑為9，10-蒽醌，其用量為0.03～0.08g/ml溶劑；

19、步驟2)所述加熱反應(yīng)是于惰性氣體氣氛、200～220℃下，恒溫0.5～1h。

20、作為優(yōu)選，

21、步驟3)所述色料為溴四氯熒光素(也稱四溴熒光素，cas編號15086-94-9)，其用量為0.01～0.1g/g原料。

22、作為優(yōu)選，

23、步驟3)所述熱處理是于220～240℃下，恒溫2～2.5h。

24、作為優(yōu)選，

25、步驟3)所述降溫處理具體為：

26、先降溫至150～160℃，恒溫1～1.5h，加入抗氧化劑混合均勻后，再降溫至45～55℃進(jìn)行抽濾。

27、作為優(yōu)選，

28、步驟3)所述抗氧化劑為抗氧劑264，其用量為0.1～0.3g/g混合物。

29、一種塑料印刷復(fù)合油墨。

30、在本發(fā)明技術(shù)方案中，采用了一種高粘度樹脂，松香改性酚醛樹脂用量增加，連接料粘度增長，而溶納度減小，另外其用量對連接料的特征發(fā)射峰位置無明顯影響。松香改性酚醛樹脂的環(huán)狀結(jié)構(gòu)與溶劑的鏈狀結(jié)構(gòu)結(jié)合，為油墨分子提供了良好的溶解性，確保油墨具有良好的組分均勻性。進(jìn)一步地，本發(fā)明利用磷光填料強(qiáng)氫鍵的作用，為原料提供剛性結(jié)構(gòu)，同時(shí)，使得油墨穩(wěn)定，內(nèi)聚力增加。原料、芳香磺酸類化合物、磷光填料的用量與油墨粘度呈線性關(guān)系，隨著磷光填料用量的增加，流體分子相對運(yùn)動受阻，其流動性發(fā)生相應(yīng)變化。

31、本發(fā)明采用芳香磺酸類化合物為客體磷光分子，芳香磺酸分子結(jié)構(gòu)影響油墨發(fā)光性能。如果改用苯胺-2，5-二磺酸單鈉鹽、2-萘磺酸所得油墨的余輝時(shí)間明顯比4，4′-聯(lián)苯二磺酸所得油墨的余輝時(shí)間短。4，4′-聯(lián)苯二磺酸雖然分子運(yùn)動性低，但是分子內(nèi)空間共軛更穩(wěn)定，相較于4，4′-聯(lián)苯二磺酸，苯胺-2，5-二磺酸單鈉鹽使分子表現(xiàn)出更活躍的分子運(yùn)動性，其發(fā)光波長峰逐漸藍(lán)移，其磷光壽命顯著下降。同時(shí)，分子呈現(xiàn)較大的剛性，目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率降低。相較于4，4′-聯(lián)苯二磺酸，2-萘磺酸共軛度高，分子間躍遷所需能量降低，其發(fā)光波長峰逐漸紅移，吸收強(qiáng)度增強(qiáng)。但是，2-萘磺酸更具柔性，對磷光分子的非輻射躍遷效果較差，淬滅效應(yīng)較強(qiáng)。由于常用激發(fā)光源，例如手電光的波長遠(yuǎn)低于2-萘磺酸所得油墨的激發(fā)波長，從宏觀上看，不利于生產(chǎn)塑料防撞反光警示柱、塑料標(biāo)識牌等。根據(jù)前述內(nèi)容，可以分析出空間共軛結(jié)構(gòu)會影響弱作用基的發(fā)光性能。另外，如果改用4-氨基-5-羥基-2，7-萘二磺酸單鈉鹽水和物，油墨不會發(fā)生室溫磷光效應(yīng)，僅具備熒光特性，其發(fā)光壽命短，而且stokes位移較小，從而導(dǎo)致激發(fā)光譜和發(fā)射光譜之間嚴(yán)重串?dāng)_，熒光猝滅現(xiàn)象嚴(yán)重。本發(fā)明協(xié)同羧甲基殼聚糖、海藻酸鈉，確保油墨產(chǎn)生室溫磷光效應(yīng)，經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隨著海藻酸鈉用量的增加，油墨成膜后余輝時(shí)間先增加后減少。海藻酸鈉用量多，原料成分堆積得緊密，隔絕了外部氧氣的淬滅作用，從而實(shí)現(xiàn)了更長的余輝時(shí)間。隨著海藻酸鈉用量的進(jìn)一步增加，磷光分子難以分散而出現(xiàn)局部團(tuán)聚，誘導(dǎo)磷光分子淬滅。同時(shí)，如果羧甲基殼聚糖含量過低，油墨成膜后出現(xiàn)裂紋，磷光分子淬滅，從而造成磷光性能衰減，余輝時(shí)間縮短。另外，如果改用纖維素鈉，油墨粘度低；改用阿拉伯樹膠，油墨成膜性差。

32、由于部分有機(jī)溶劑自身的成膜特性，所以油墨結(jié)膜干燥時(shí)間較長，慢干造成連接料滲透量大，油墨表面難以成膜。為解決這一問題，本發(fā)明制備了改性溶劑，改性溶劑可以有效替代傳統(tǒng)石油系礦物溶劑，不僅對揮發(fā)性有機(jī)化合物有抑制作用，還能為油墨提供良好的抗乳化性、光澤度。相較于使用傳統(tǒng)石油系礦物溶劑，本發(fā)明復(fù)合油墨分子受光激發(fā)下發(fā)生π→π*或n→π＊的電子躍遷，磷光尖峰對應(yīng)波長輕微紅移。隨著溶劑的加入，產(chǎn)品的最大發(fā)光強(qiáng)度降低，原因在于溶劑吸收了一些可見光。其中，大豆油主要以亞油酸為主，所含雙鍵較少，與桐油復(fù)配后，干燥時(shí)間縮減，溶劑附著力、著色力有明顯提升。為研究大豆油、桐油的復(fù)配比例對油墨的影響，本發(fā)明進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)，油墨成膜后不起皺，隨著溶劑用量的增加，干燥時(shí)間顯著縮短。然而使用過量溶劑會造成油墨成膜起皺，且添加過量桐油會影響油墨層透明度，其氧化干性效果較差，油墨表面起皺。

33、本發(fā)明所用催化劑9，10-蒽醌為稠環(huán)化合物，促進(jìn)大豆油、桐油長鏈結(jié)合，輔助溶劑與羧甲基殼聚糖結(jié)合，有利于含有極性基團(tuán)的染料分子均勻分散。經(jīng)過一系列熱處理、降溫處理的復(fù)合油墨粘度較大，按照本發(fā)明限定的溫度條件制備油墨，更符合塑料印刷適性標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的有益效果如下：

34、(1)本發(fā)明制備的復(fù)合油墨具有較好的流動性且成分均勻，應(yīng)用時(shí)能夠均勻涂布；

35、(2)本發(fā)明制備的復(fù)合油墨成膜后不起皺、不開裂，延長了使用壽命；

36、(3)本發(fā)明制備的復(fù)合油墨的發(fā)光強(qiáng)度高，余輝時(shí)間長。