本發(fā)明涉及油墨制備,尤其是一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法。
背景技術(shù):
1、目前,中國已成為世界第二大油墨生產(chǎn)國,有數(shù)百家中小型制造企業(yè)分布在全國各地。同時,水性油墨生產(chǎn)廠家有200余家,年產(chǎn)量千噸以上的水性油墨廠家屈指可數(shù)。國內(nèi)市場對平版膠印油墨、網(wǎng)印油墨、柔印油墨等特種印刷油墨的需求呈現(xiàn)上升趨勢,而且隨著人們可持續(xù)發(fā)展觀念的加強,更為先進的醇溶性和水性油墨等環(huán)保油墨需求也有望快速增長。
2、中國專利cn115838547a:公開了一種用于pvc裝飾膜的水性油墨制備方法,按照重量份數(shù)計,包括:聚乙烯醇研磨樹脂2-6份,顏料10-18份,分散劑1-3份,消泡劑0.1-0.5份,水性環(huán)氧樹脂20-35份,潤濕劑0.5-1.5份,助溶劑1-2份,純凈水13-40份,表面活性劑~1-1.5份,水性pvc膠20-40份,納米二氧化鈦分散液1-3份,聚乙烯蠟粉0.5-1份,乙酸乙酯20-35份。
3、中國專利cn115449260a:涉及油墨加工領(lǐng)域,具體公開了一種水性油墨及其制備法。一種水性油墨包括復(fù)合連接料,復(fù)合連接料包括改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂和有機硅樹脂,所述改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂和有機硅樹脂的質(zhì)量比為(1.2-2.0):(2.3-3.1):(0.8-1.9);其制備方法為:s1:制備復(fù)合連接料;s2:將顏料、去離子水和表面活性劑加入到混合復(fù)合連接料中,充分攪拌均勻,得到基體混合物;s3:在基體混合物中依次加入氨水、增稠劑、聚醚改性聚硅氧烷消泡劑、油墨稀釋劑、慢干劑和蠟燭劑,進行攪拌混合,最后得到水性油墨。
4、中國專利cn110669376a:公開了一種通用的高端水性uv油墨制備方法,涉及水性油墨制備技術(shù)領(lǐng)域。包括將40-55份有機硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物和20-30份丙烯酸酯單體加入至攪拌桶中,在攪拌速度700-1000rpm下攪拌10-20分鐘;將預(yù)分散得液體轉(zhuǎn)移至研磨機中,研磨1-3次;將研磨后的液體轉(zhuǎn)移至攪拌桶中,加入1-10份光引發(fā)劑、5-10份顏料、5-15份溶劑及1-5份助劑至攪拌桶中,在攪拌速度700-1000rpm下攪拌20-30分鐘,使混合液混合均勻,即得水性uv油墨。
5、以上專利及現(xiàn)有技術(shù)制備的油墨,其連接料大部分采用的是不可降解的樹脂材料,存在對環(huán)境、食品等有害的問題,且普遍生產(chǎn)成本高,既不經(jīng)濟也不環(huán)保。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題,本發(fā)明提供了一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法,其操作步驟為:
2、將30-40份聚乳酸微球、10-15份異丙醇、10-15份顏料、1-3份消泡劑、1-3份流平劑、1-3份表面活性劑、1-5份氨水、15-25份去離子水,在高速分散機中混合攪拌均勻,得到生物降解綠色印刷油墨。
3、作為優(yōu)選方案,所述的顏料為甲基橙、甲基藍、結(jié)晶紫、炭黑、鈦青山、洋紅6b、聯(lián)苯胺黃中的一種。
4、作為優(yōu)選方案,所述的消泡劑為二甲基聚硅氧烷、三甲基硅油、礦物油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一種。
5、作為優(yōu)選方案,所述的流平劑為byk-378流平劑、羥甲基纖維素、硅油、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、聚醚聚酯改性有機硅氧烷、烷基改性有機硅氧烷、聚醚改性二甲基聚硅氧烷中的一種。
6、作為優(yōu)選方案,所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、硫酸化蓖麻油、二辛基琥珀酸磺酸鈉、甘膽酸鈉、油酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉中的一種。
7、作為優(yōu)選方案,所述的聚乳酸微球的制備方法為:
8、a1:將乳酸水溶液在170-180℃下,脫水縮合,得到聚乳酸種子微球;
9、a2:將60-90份聚乳酸種子微球、1-5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、1-3份過氧化苯甲酰、1-3份三乙醇胺單油酸酯,攪拌混合后,加入1-3份二叔丁基甲基苯酚,發(fā)生溶脹反應(yīng),得到聚乳酸微球;
10、a3:取40-100份聚乳酸微球,將其放置于低溫等離子體處理設(shè)備中;選擇混合蒸汽作為載氣,控制氣流速度在10-20毫升/分鐘,并調(diào)整功率到100-200瓦特,對聚乳酸微球進行30-60分鐘的等離子體處理,從而獲得經(jīng)過改性的聚乳酸微球;
11、作為優(yōu)選方案,所述的混合蒸汽為氨氣、(+)-檸檬烯1,2-環(huán)氧化物、聯(lián)苯-4,4'-二硫醇cas號6954-27-4的混合蒸汽,體積比為1:0.2-0.5:0.002-0.03。
12、反應(yīng)機理
13、1、等離子體改性引入胺基
14、聚乳酸微球先通過等離子體處理,使其表面活化形成自由基或離子態(tài),進而與含胺基的化合物(如胺基硅烷偶聯(lián)劑)反應(yīng),成功將胺基引入到微球表面;這一過程為后續(xù)的化學(xué)反應(yīng)提供了必要的官能團。
15、2、胺基與環(huán)氧基的開環(huán)加成反應(yīng)
16、引入到聚乳酸微球表面的胺基與(+)-檸檬烯1,2-環(huán)氧化物中的環(huán)氧基進行開環(huán)加成反應(yīng);胺基作為親核試劑攻擊環(huán)氧環(huán)上的碳原子,導(dǎo)致環(huán)的打開并形成了一個新的羥基和仲胺基,意味著檸檬烯基團被共價地鍵合到微球表面上。
17、3、巰基-環(huán)氧基開環(huán)加成反應(yīng)
18、在第二步中形成的羥基可繼續(xù)與聯(lián)苯-4,4'-二硫醇中的巰基進行開環(huán)加成反應(yīng);同樣地,巰基作為親核試劑攻擊羥基旁邊的碳原子,引起開環(huán),并形成新的硫醚鍵連接聯(lián)苯基團,至此完成了聚乳酸微球的表面功能化。
19、技術(shù)效果
20、本發(fā)明的一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下顯著效果:
21、1、提高表面粗糙度和化學(xué)多樣性
22、通過接枝檸檬烯和聯(lián)苯基團,聚乳酸微球的表面變得粗糙且化學(xué)性質(zhì)更加多樣;這種物理和化學(xué)的變化有利于增強與油墨中其他成分的相互作用,包括提供更多可能的氫鍵和靜電吸引,從而顯著提升油墨的附著力。
23、2、改善分散性和潤濕性
24、改性后的微球表面極性增加,有助于提高其在油墨中的分散性和潤濕性;這不僅有利于油墨的均勻分布,也有助于干燥后膜層的均勻性,進一步促進油墨附著力的提高。
25、3、增強相容性
26、引入的檸檬烯和聯(lián)苯基團增加了聚乳酸微球與油墨中其他有機成分的相容性,減少相分離的可能性;這種相容性的提高有利于形成均一穩(wěn)定的油墨系統(tǒng),從而在印刷過程中及印刷完成后維持良好的附著性。
1.一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法,其操作步驟為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法,其特征在于:所述的顏料為甲基橙、甲基藍、結(jié)晶紫、炭黑、鈦青山、洋紅6b、聯(lián)苯胺黃中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法,其特征在于:所述的消泡劑為二甲基聚硅氧烷、三甲基硅油、礦物油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法,其特征在于:所述的流平劑為byk-378流平劑、羥甲基纖維素、硅油、聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、聚醚聚酯改性有機硅氧烷、烷基改性有機硅氧烷、聚醚改性二甲基聚硅氧烷中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法,其特征在于:所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、硫酸化蓖麻油、二辛基琥珀酸磺酸鈉、甘膽酸鈉、油酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法,其特征在于:所述的聚乳酸微球的制備方法為:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種生物降解綠色印刷油墨的制備方法,其特征在于:所述的混合蒸汽為氨氣、(+)-檸檬烯1,2-環(huán)氧化物、聯(lián)苯-4,4'-二硫醇cas號6954-27-4的混合蒸汽,體積比為1:0.2-0.5:0.002-0.03。