本發(fā)明提供了一種水性光油用基礎粘接料(簡稱：基料)及其制備方法，是美化和保護彩色印刷包裝紙制品，使其能在高低溫、高濕度、負重等環(huán)境下經(jīng)受沖擊、碰撞、摩擦和耐某些化學物質(zhì)浸蝕的一種基礎性材料，屬于彩色印刷包裝領域。
背景技術：
“油漆”分清漆(簡稱：“油”)和色漆?！坝汀?清漆)主要用于材料表面的“上光”與“保護”，為此稱其為“光油”?！肮庥汀庇蓛刹糠謽嫵桑骸盎稀?“助劑”，兩者相互配合，基料決定基本質(zhì)量，助劑錦上添花，以實現(xiàn)“高光”、“半光”或“啞光”的效果?！吧瞎狻笔菫榱嗣阑噬堉破?，“保護”是為了已經(jīng)美化的彩色紙制品能滿足各種功能性需求。對材料的功能性需求的保護等級越高，對基料的質(zhì)量要求也就越高，對使用工藝要求越高，對基料和助劑的質(zhì)量要求也就越高。
現(xiàn)代社會對“光油”質(zhì)量的期望，“環(huán)保”是首位的。因為非環(huán)保的，會排放有機物的光油，從2016年11月4日起，都將面臨被強制征收“有機物排放費”的境地。因此，隨著技術的發(fā)展與進步，非環(huán)保的光油逐步被淘汰在所難免。
遺憾的是迄今為止，水性的、環(huán)保的、單組份使用的光油，性能一直難以大幅度提高，導致在原本可替代有毒有害的許多應用領域，始終難取得革命性突破。究其原因是現(xiàn)有技術所提供的原料、技術、產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量還不能滿足所有高標準的應用要求。以基料舉例，乳液聚合反應用的單體品種很多，以丙烯酸類聚合單體為例，有成百上千種，但按分子結構與應用分，基本分為兩類，即通用丙烯酸酯和特種丙烯酸酯。現(xiàn)有技術多半是對現(xiàn)有的、可用于聚合的通用丙烯酸酯和特種丙烯酸酯單體進行不同方式的搭配或組合，以期尋求到獲得特殊性能的方案，而缺少對聚合單體本身性能改進的研究。因此，決定高分子聚合物乳液用途及性能的最核心、最關鍵的聚合單體達不到應用要求，導致在可用于聚合的基礎性單體的品種極其有限的條件下，現(xiàn)有的基礎性單體原料無論通過什么辦法進行搭配和組合，通過乳液聚合，也很難滿足光油所需要的種種特殊物理狀態(tài)和耐化學品狀態(tài)。以致“光油”的核心基礎材料—“基料”很難滿足高標準的應用質(zhì)量要求。與此同時，正因為“基料”的重要性，針對“光油”基料的技術壁壘林立，鮮見前沿技術公開。為此，許多企業(yè)采購的是國外大品牌二、三流的基料，卻試圖開發(fā)出與國外大品牌企業(yè)用一流“基料”生產(chǎn)的“光油”產(chǎn)品相媲美的產(chǎn)品。分析“水性光油”技術發(fā)展的歷程就可以發(fā)現(xiàn)問題之所在：
1.“一種啤酒紙箱用水性光油及其制備方法”(cn201010219564.6)的技術方案，基料采用是市售的、通用型的“改性苯乙烯丙烯酸酯乳液”和“苯乙烯丙烯酸酯乳液”。該方案為了提高耐摩擦能力，使用了由聚乙烯蠟乳化的“抗磨蠟漿”，因此達到啤酒紙箱用光油的技術要求。只不過業(yè)內(nèi)人士都知道，“啤酒紙箱”屬于一種大路、快速消費產(chǎn)品的包裝，用戶對其的要求并不高，因為經(jīng)一次性使用后就會立即進行處理。
2.“一種水性上光油及其制備方法”(cn201110028462.0)的技術方案，基料采用“聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯”做“締合型乳化劑”，合成出含羥基的苯丙乳液，“以克服水性上光油施工過程中流平性能差、光澤度低等問題，不需要外加流平劑，產(chǎn)品就能達到較高的流平等級”。而有關技術人員都知道，含羥基官能團的苯丙乳液，早已應用于建筑用內(nèi)墻涂料的制備中，內(nèi)墻涂料用乳液的檔次，不會僅僅因為采用了“聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯”作“締合型乳化劑”，就可在不使用任何流平劑和其它助劑的情況下，滿足廣泛的應用工藝需求。
3.“水性凹版印刷上光油及其制備方法”(cn201110345415.9)的技術方案采用市售的、通用型的純丙乳液、苯丙乳液、叔丙乳液、乙丙乳液或者硅丙乳液中的一種與固體苯丙樹脂溶液共混成基料。也選用pe蠟、pp蠟、聚酰胺蠟、白碳黑類物質(zhì)增加耐摩擦性能。選用有機硅類或者氟碳類原料增加流平性，選用丙二醇醚類為成膜助劑。但有關技術人員可以看出，雖然該技術方案選用了“氟碳類原料”做流平劑，但由于基料還是市場的大路貨，因此內(nèi)在性能只會極其有限。
4.“一種耐磨高光澤水性上光油及其制備方法”(cn201210455267.0)的技術方案依然采用市售的、通用型的苯丙乳液、固體苯丙樹脂溶液與丙烯酸酯乳液共混成基料，選用“納米”級的水性聚乙烯蠟乳液提高耐摩擦能力。此技術方案選用納米級的聚乙烯蠟乳液，效果肯定好于非納米級的，但該方案因為采用的仍然是市售的、通用型的材料做基料，因此即使提高了耐磨性與光澤度，其內(nèi)在性能也還是極其有限。
5.“水性通用型上光油及其制備方法”(c201210565893.5n)的技術方案仍然采用市售的、通用型的“水性丙烯酸軟單體乳液”、“水性丙烯酸硬單體乳液”和高光水性樹脂液組成基料。仍然采用“水性蠟乳液”提高耐摩擦性能。由此可見，此技術方案的內(nèi)在質(zhì)量與前述的所有技術方案相比，不可能產(chǎn)生革命性的飛躍。
6.“一種環(huán)保高耐磨型水性光油及其制造方法”(cn201610032777.5)的技術方案繼續(xù)采用市售的、通用型的“有機硅改性純丙烯酸成膜乳液”、“水性有機硅改性苯丙烯酸成膜乳液”、“有機硅改性丙烯酸不成膜乳液”、“有機硅改性苯丙烯酸不成膜乳液”、“水性脂肪族聚氨酯分散體”等材料組成基料仍然選用“聚乙烯蠟、費托蠟或氟改性聚乙烯蠟”提高耐摩擦性能。還選用有毒有害的水性交聯(lián)劑“聚乙烯亞胺、碳化二亞胺或氮丙啶”做外添加交聯(lián)劑。但由于仍然采用的是大路貨乳液作基料，所以內(nèi)在質(zhì)量仍然不會發(fā)生質(zhì)的變化。
7.“用于膠版印刷機的水性墨斗上光油及其制備方法”(cn200910213906.0)該技術方案公布了一種能與德國海德堡公司w290墨斗上光油相媲美的水性墨斗上光油。方案采用廣泛的聚合單體，制備多種水性聚氨酯組合物或水性丙烯酸乳液組合物。使用高沸點溶劑做成膜助劑，同樣使用石蠟、聚乙烯蠟、蠟等乳液提高耐磨性能。遺憾的是，通過互聯(lián)網(wǎng)信息可以發(fā)現(xiàn)，該技術方案的申請人及發(fā)明人在“2012年肇慶市企業(yè)技術需求目錄”里，“肇慶市企業(yè)技術需求一覽表”，第78欄，廣東天龍油墨集團股份有限公司，提出了對“膠印水性墨斗上光油研發(fā)與應用”的技術需求，目的是尋求解決“水性墨斗上光油”的下列問題：
1.保證在印刷機上勻墨過程中粘性增值很小，光油基本不干燥，但轉移到紙張上后又快速干燥，以適應于快速印刷的要求；
2.為了得到非常高的光澤，必須保證乳液在干燥過程中，固體份不滲透入紙張中，應盡量漂浮于紙張表面，但為了減少表面張力，防止縮孔，必須保證乳液有一定潤濕分散性能，即原材料的選擇必須保證兩方面的平衡。
3.必須選擇耐熱性，防粘好的原材料或助劑。
4.本項目完成后，可完全替代進口w110、w290同類型產(chǎn)品。
以上信息透露，該技術方案在實施時，遇到了一些尚未克服的技術問題。
縱觀上述不同時期的“水性光油”的技術發(fā)展歷程，可以發(fā)現(xiàn)國內(nèi)企業(yè)的技術產(chǎn)品可滿足某些質(zhì)量標準要求較低的需求，而國外進口的大品牌技術產(chǎn)品則壟斷了行業(yè)的高端需求。為此，閱讀化學工業(yè)出版社2007年2月出版的《丙烯酸生產(chǎn)與應用技術》第9章p323，9.3.2.1“紙張上光”表9.9“交聯(lián)型丙烯酸乳液配方”的全文，并結合分析上述“水性光油”技術發(fā)展的歷程，發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有技術印刷包裝用光油的基料、助劑及應用技術始終未跳出《丙烯酸生產(chǎn)與應用技術》技術的條條框框。從世界技術領域來看，“光油”“油漆”“涂料”的基料—“丙烯酸類乳液”、“聚氨酯分散體”及“丙烯酸-聚氨酯”雜合物應用及各類“助劑”的運用，始終在“規(guī)范”、“指導”著“光油”“油漆”“涂料”的技術開發(fā)與生產(chǎn)。所以，針對彩色印刷包裝紙制品上光與保護的特點，制備出能滿足各類高標準質(zhì)量要求的、光油的基礎材料，是印刷包裝科技領域的急切愿望。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種水性光油基礎粘接料，解決了現(xiàn)有技術中的不足，該材料具有高標準的質(zhì)量要求，同時還具有環(huán)保無毒性。
實現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術方案為：
一種水性光油基礎粘接料，原料包括以下組分，各組分以及各組分的質(zhì)量份如下所示：
所述改性abs樹脂、改性水溶性松香樹脂、改性的特種丙烯酸酯類單體以及改性的通用丙烯酸酯類單體中改性處理方法均為：用鈷60γ射線輻射將以下原料經(jīng)1～50kgy的吸收劑量進行改性處理。
所述的改性的特種丙烯酸酯類單體選用改性乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯。
所述的通用丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯以及丙烯酸丁酯中的一種以上。
所述硅氧烷低聚物水溶液選用dynasylanhydrosil2627。
所述水溶性氨基/乙烯基官能團硅氧烷共聚齊聚物選用dynasylanhs2791、dynasylanhydrosil2781、dynasylanhs2907中的一種以上。
所述的硅烷單體選用coatosil1757。
本發(fā)明同時還提供了上述的水性光油基礎粘接料的制備方法，包括以下步驟：
(1)、按照各組分的質(zhì)量份數(shù)稱取各組分，并進行改性處理；
(2)、將改性abs樹脂溶解于改性的通用丙烯酸酯類單體中，攪拌直至完全溶解；
(3)在混合溶解液里加入naoh水溶液，繼續(xù)進行攪拌，顏色變化后分盡水層；
(4)再加入改性的特種丙烯酸酯類單體；
(5)將硅氧烷低聚物水溶液、水溶性氨基/乙烯基官能團硅氧烷共聚齊聚物、硅烷單體、鏈轉移劑、1～14質(zhì)量份的反應型乳化劑和10～70質(zhì)量份的去離子水投入到配料罐中，混合并攪拌均勻得到預乳化液，從預乳化液中取出1％～12％作為種子反應用預乳化液，剩余預乳化液輸送到預乳化液高位滴加槽中備用；
(6)在裝有5～60質(zhì)量份的去離子水的加熱攪拌罐中，加入改性水溶性松香樹脂，攪拌至完全溶解成水溶液，注入高位滴加槽中備用；
(7)將1～4質(zhì)量份的反應型乳化劑、10～20質(zhì)量份的去離子水投入到反應釜中，攪拌混合均勻得到反應釜底水；
(8)將過硫酸鉀與10～15質(zhì)量份去離子水混合配置成過硫酸鉀溶液，并輸送到過硫酸鉀溶液用料槽中，加熱反應釜，當反應釜內(nèi)的溫度達到50～90℃時，向反應釜底水中加入過硫酸鉀溶液中的1％～12％和種子反應用預乳化液，攪拌均勻，進行種子聚合反應，反應完成后得到乳液狀種子；
(9)種子形成后，將反應釜溫度調(diào)整到60～90℃，隨后向反應釜內(nèi)的種子中同步滴加剩余的過硫酸鉀溶液和剩余的預乳化液及改性松香樹脂的水溶液，進行乳液聚合反應，1～12小時滴完，聚合反應完成后，得到水性乳液聚合物；
(10)用ph值調(diào)節(jié)劑將水性乳液聚合物的ph值調(diào)整到6～9；
(11)在已調(diào)ph值的水性乳液聚合物中加入附著力促進樹脂、水性的螯合物、疏水劑，即制得水性光油基礎粘接料。
由上述技術方案可知，本發(fā)明提供的制備方法，在制備乳液前，首先對參與聚合的abs樹脂、水溶性松香樹脂、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯使用鈷60γ射線經(jīng)1～50kgy的吸收劑量進行輻照改性，改性后的原料對乳液性能、用量、用法均產(chǎn)生了對水性光油應用所需要的特殊的物理與化學性能：abs樹脂雖為市售不同類型的abs樹脂，但這種世界用量最大的樹脂卻具有廣泛的、特殊的物理和化學性能，經(jīng)改性后雖由不溶物改變成為可溶物，但仍保留了該樹脂各類品種應有的特性；水溶性松香樹脂經(jīng)改性后，改變了單一分子量狀態(tài)，構成不同分子量樹脂，有利于使乳液聚合物獲取極好的附著力、剝離強度、光澤度、耐熱等性能；乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯改性后水解速度大幅度降低，有利于在產(chǎn)品有效期維持固有性質(zhì)。
以上實施步驟中，利用輻射改性后的原料，尤其是改性abs樹脂和改性水溶性松香樹脂參與共聚后形成的水性丙烯酸酯乳液聚合物，克服了丙烯酸類乳液、聚氨酯分散體及丙烯酸-聚氨酯雜合物組成的基料必然出現(xiàn)的種種物理及化學缺陷，而這種缺陷的彌補恰好是解決水性光油這一特殊的應用特點所急需的。與此同時，改性乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯對穩(wěn)定光油的高附著力和剝離力也起著重要作用；加入
與現(xiàn)有技術產(chǎn)品相比，本發(fā)明的有益效果為：
1、以上對材料的改性應用并與其它基礎原料協(xié)同，可使基料在自然干燥固化的條件下，大大提升水性光油的附著力、抗剝離力、抗沖擊性、抗撞擊性、抗摩擦性、耐水性、耐熱水性、耐高低溫性，抗收縮性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學品性、耐油性、耐沖擊性、介電性、耐磨性、染色性、抗酸、堿、鹽的腐蝕性，耐受有機溶劑溶解性，提高表面光澤等性能。還可通過對材料的改性和對改性材料的篩選與搭配，依據(jù)不同需要平衡基料的性能與狀態(tài)。
2、基料所用原料均為環(huán)保無毒物質(zhì)，制備過程中均以去離子水為溶劑，制備過程中沒有添加任何有機溶劑和增塑劑，因而該基料沒有任何有毒有害物質(zhì)和刺激性氣味。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明做詳細具體的說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不局限于以下實施例。
實施例1
本實施例中所提供的水性光油基礎粘接料的制備方法如下：
(1)、按照各組分的質(zhì)量份數(shù)稱取各組分，并進行改性處理；其中abs樹脂改性后得到可溶性abs樹脂；水溶性松香樹脂改性后分子量發(fā)生多樣性變化；乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯改性后抗水解能力增強。
(2)、將20質(zhì)量份的改性abs樹脂溶解于20質(zhì)量份的甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯的混合物內(nèi)，攪拌直至完全溶解；
(3)在混合溶解液里加入適量5％naoh水溶液，繼續(xù)進行攪拌，顏色變化后分盡水層；
(4)再加入0.5質(zhì)量份的改性乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯；
(5)將2質(zhì)量份的
(6)在裝有15質(zhì)量份的去離子水的加熱攪拌罐中，加入20質(zhì)量份由不同分子量組成的改性水溶性松香樹脂，在一定溫度下攪拌至完全溶解成水溶液，注入高位滴加槽中備用；
(7)將1質(zhì)量份的反應型乳化劑，10質(zhì)量份的去離子水，投入到反應釜中，攪拌混合均勻得到反應釜底水；
(8)稱取0.1質(zhì)量份過硫酸鉀，將過硫酸鉀與10質(zhì)量份去離子水混合配置成過硫酸鉀溶液，并輸送到過硫酸鉀溶液用料槽中，加熱反應釜，當反應釜內(nèi)的溫度達到70℃時，向反應釜底水中加入過硫酸鉀溶液中的9％和種子反應用預乳化液，攪拌均勻，進行種子聚合反應，反應完成后得到乳液狀種子；
(9)聚合反應：種子形成后，將反應釜溫度調(diào)整到75℃，隨后向反應釜內(nèi)的種子中同步滴加剩余的過硫酸鉀溶液和剩余的預乳化液及改性松香樹脂的水溶液，進行乳液聚合反應，3小時滴完，聚合反應完成后，得到水性乳液聚合物；
(10)用ph值調(diào)節(jié)劑將水性乳液聚合物的ph值調(diào)整到7；
(11)制備基料：在已調(diào)ph值的水性乳液聚合物中加入2質(zhì)量份的
將本實施例中所制得的水性光油基礎粘接料，加入少量成膜助劑、流平劑、潤濕劑等助劑后配成水性光油，脫機涂布后，測試結果如下：
外觀：透明或半透明乳液
氣味：微香
實施例2
本實施例中所提供的水性光油基礎粘接料的制備方法如下：
(1)、按照各組分的質(zhì)量份數(shù)稱取各組分，并進行改性處理；其中abs樹脂改性后得到可溶性abs樹脂；水溶性松香樹脂改性后分子量發(fā)生多樣性變化；乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯改性后抗水解能力增強。
(2)、將35質(zhì)量份的改性abs樹脂溶解于35質(zhì)量份的甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯的混合物內(nèi)，攪拌直至完全溶解；
(3)在混合溶解液里加入適量5％naoh水溶液，繼續(xù)進行攪拌，顏色變化后分盡水層；
(4)再加入3質(zhì)量份的改性乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯；
(5)將5質(zhì)量份的
(6)在裝有35質(zhì)量份的去離子水的加熱攪拌罐中，加入40質(zhì)量份由不同分子量組成的改性水溶性松香樹脂，在一定溫度下攪拌至完全溶解成水溶液，注入高位滴加槽中備用；
(7)將2.5質(zhì)量份的反應型乳化劑，15質(zhì)量份的去離子水，投入到反應釜中，攪拌混合均勻得到反應釜底水；
(8)稱取1質(zhì)量份過硫酸鉀，將過硫酸鉀與13質(zhì)量份去離子水混合配置成過硫酸鉀溶液，并輸送到過硫酸鉀溶液用料槽中，加熱反應釜，當反應釜內(nèi)的溫度達到86℃時，向反應釜底水中加入過硫酸鉀溶液中的6％和種子反應用預乳化液，攪拌均勻，進行種子聚合反應，反應完成后得到乳液狀種子；
(9)聚合反應：種子形成后，將反應釜溫度調(diào)整到75℃，隨后向反應釜內(nèi)的種子中同步滴加剩余的過硫酸鉀溶液和剩余的預乳化液及改性松香樹脂的水溶液，進行乳液聚合反應，6小時滴完，聚合反應完成后，得到水性乳液聚合物；
(10)用ph值調(diào)節(jié)劑將水性乳液聚合物的ph值調(diào)整到7；
(11)制備基料：在已調(diào)ph值的水性乳液聚合物中加入6質(zhì)量份的
將本實施例中所制得的水性光油基礎粘接料，加入少量成膜助劑、流平劑、潤濕劑等助劑后配成水性光油，刷到木質(zhì)基材上，完全固化后，進行超范圍性能測試，結果如下：
實施例3
本實施例中所提供的水性光油基礎粘接料的制備方法如下：
(1)、按照各組分的質(zhì)量份數(shù)稱取各組分，并進行改性處理；其中abs樹脂改性后得到可溶性abs樹脂；水溶性松香樹脂改性后分子量發(fā)生多樣性變化；乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯改性后抗水解能力增強。
(2)、將50質(zhì)量份的改性abs樹脂溶解于40質(zhì)量份的甲基丙烯酸丁酯內(nèi)，攪拌直至完全溶解；
(3)在混合溶解液里加入適量5％naoh水溶液，繼續(xù)進行攪拌，顏色變化后分盡水層；
(4)再加入6質(zhì)量份的改性乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯；
(5)將8質(zhì)量份的
(6)在裝有55質(zhì)量份的去離子水的加熱攪拌罐中，加入55質(zhì)量份由不同分子量組成的改性水溶性松香樹脂，在一定溫度下攪拌至完全溶解成水溶液，注入高位滴加槽中備用；
(7)將4質(zhì)量份的反應型乳化劑，20質(zhì)量份的去離子水，投入到反應釜中，攪拌混合均勻得到反應釜底水；
(8)稱取4質(zhì)量份過硫酸鉀，將過硫酸鉀與14質(zhì)量份去離子水混合配置成過硫酸鉀溶液，并輸送到過硫酸鉀溶液用料槽中，加熱反應釜，當反應釜內(nèi)的溫度達到60℃時，向反應釜底水中加入過硫酸鉀溶液中的3％和種子反應用預乳化液，攪拌均勻，進行種子聚合反應，反應完成后得到乳液狀種子；
(9)聚合反應：種子形成后，將反應釜溫度調(diào)整到80℃，隨后向反應釜內(nèi)的種子中同步滴加剩余的過硫酸鉀溶液和剩余的預乳化液及改性松香樹脂的水溶液，進行乳液聚合反應，11小時滴完，聚合反應完成后，得到水性乳液聚合物；
(10)用ph值調(diào)節(jié)劑將水性乳液聚合物的ph值調(diào)整到8；
(11)制備基料：在已調(diào)ph值的水性乳液聚合物中加入8質(zhì)量份的