本發(fā)明涉及油墨領(lǐng)域，具體地說是一種水性玻璃油墨及其制備方法。
背景技術(shù)：
：制作玻璃裝飾圖案的油墨一般為高溫?zé)Y(jié)油墨和低溫固化的溶劑型油墨，但這兩種油墨的制備方法均存在很大的缺陷：高溫?zé)Y(jié)油墨的燒結(jié)溫度高達(dá)600～800℃，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生粉煤灰，而低溫固化的溶劑型油墨需要用到毒性較大的有機(jī)溶劑。以上兩種油墨在生產(chǎn)過程中都有較重的污染，對(duì)人體毒害性大。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國人民對(duì)于綠色環(huán)保概念的不斷加強(qiáng)，加快了我國有機(jī)溶劑油墨向水性油墨的發(fā)展進(jìn)程。為了響應(yīng)節(jié)能環(huán)保大方針的號(hào)召，對(duì)水性油墨的研究也在越來越多，如專利申請(qǐng)?zhí)?00810194816.7公開了一種高耐水性的水性玻璃油墨用樹脂的制備方法，專利申請(qǐng)?zhí)?00710134937.8公開了一種自干玻璃油墨及其制備方法，但是這些油墨仍需要添加一些毒性較大的溶劑，沒能達(dá)到環(huán)保要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在提供一種水性玻璃油墨。本發(fā)明的另一目的在于公開上述水性玻璃油墨的制備方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采取以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種水性玻璃油墨，由50～65重量份的水性改性丙烯酸聚合物與30.5～55重量份的輔料組成，所述輔料由以下重量份的組分組成：偶聯(lián)劑1～5份；固化劑2～8份，消泡劑0.5～1份；流平劑1～3份；有機(jī)顏料8～10份；無機(jī)填充料6～8份；溶劑12～20份。優(yōu)選地，所述水性改性丙烯酸聚合物由以下重量份的原料經(jīng)縮合反應(yīng)得到：甲基丙烯酸甲酯15～20份、丙烯酸丁酯5～10、甲基丙烯酸羥乙酯10～18份、甲基丙烯酸3～5份、環(huán)氧樹脂34～50份、偶氮二異丁腈1～2份。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑是一類在分子中同時(shí)含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的有機(jī)硅化合物，其經(jīng)典產(chǎn)物可用通式Y(jié)SiX3表示。式中，Y為非水解基團(tuán)，一般為有機(jī)官能團(tuán)，與有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)而結(jié)合，X為可水解基團(tuán)，水解時(shí)生成硅醇，與無機(jī)物質(zhì)結(jié)合。由于這一特殊結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于在有機(jī)物與無機(jī)物之間架起分子橋梁，可以把兩個(gè)性質(zhì)差別很大的材料結(jié)合在一起，從而提高復(fù)合材料的性能，可以用于表面處理。優(yōu)選地，所述固化劑為二甲氨基丙胺、四乙烯五胺、異佛爾酮二胺、吡啶等一種或兩種以上混合物。樹脂固化過程中固化劑是必不可少的添加物，否則環(huán)氧樹脂不能固化。優(yōu)選地，所述固化劑為四乙烯五胺。優(yōu)選地，所述無機(jī)填充料為硫酸鋇、碳酸鈣中的一種或兩種混合物。優(yōu)選地，所述溶劑為醇類溶劑和醚類溶劑的混合物，所述醇與醚的體積比為30～60:40～70，所述醇類溶劑為乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇的一種或兩種以上混合物，所述醚類溶劑為乙二醇單丁醚、乙二醇雙丁醚、二乙醚、異丙醚的一種或兩種以上混合物。本發(fā)明的另一目的在于公開上述水性玻璃油墨的制備方法，包括以下步驟：S91:按所述重量份，將水性改性丙烯酸聚合物、偶聯(lián)劑、封閉型固化劑、消泡劑、流平劑、有機(jī)顏料、無機(jī)填充料、溶劑攪拌20min；S92：將步驟S91制得的混合物送入磨砂機(jī)中磨砂至細(xì)度低于15微米，過濾出料、包裝。優(yōu)選地，所述水性改性丙烯酸聚合物的制備包括以下步驟：S101:按所述重量份，將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸、偶氮二異丁腈混合攪拌至溶解；S102:將環(huán)氧樹脂加入15～25重量份的異丙醇中，加熱至環(huán)氧樹脂完全溶解后升溫至100～120℃，2～3h內(nèi)滴加S101步驟中制得的混合物，滴加完成后保溫反應(yīng)2-3h，降溫即得。本發(fā)明為常溫固化單組份水性玻璃油墨，所涉及的溶劑中，乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇等均為毒性較小的溶劑，并且在水中溶解性良好，不用苯等毒性較大的溶劑，并且反應(yīng)溫度低，克服了環(huán)境污染問題，很大程度上減輕了對(duì)外界環(huán)境的環(huán)保壓力、對(duì)工人勞動(dòng)環(huán)境的污染；并且該水性玻璃油墨附著力好、光澤高、耐腐蝕、硬度高并且無需烘烤，是一種綠色環(huán)保玻璃油墨。具體實(shí)施方式本發(fā)明中，消泡劑為金團(tuán)化學(xué)品有限公司的KEPER-706型消泡劑(簡寫為KEPER-706)、道康寧公司的DC-65型消泡劑(簡寫為DC-65)中的一種或兩種混合物；流平劑為金團(tuán)化學(xué)品有限公司的KEPER-191型流平劑(簡寫為KEPER-191)、德國畢克公司的BYK-410型流平劑(簡寫為BYK-410)中的一種或兩種混合物；其中消泡劑優(yōu)選DC-65、流平劑優(yōu)選BYK-410。有機(jī)顏料為氧化鐵紅130S或者鐵黃313。無機(jī)填充料為碳酸鈣或硫酸鋇。以下結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例11.水性改性丙烯酸聚合物的制備方法包括以下步驟：S11：攪拌下，按表1所述重量份，將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸、偶氮二異丁腈混合攪拌至溶解；S12：將環(huán)氧樹脂加入異丙醇中，加熱至環(huán)氧樹脂完全溶解后升溫至110℃，3h內(nèi)滴加S11步驟中制得的混合物，滴加完成后保溫反應(yīng)3h，降溫即得。＜表1＞原料名稱重量份甲基丙烯酸甲酯20丙烯酸丁酯7甲基丙烯酸羥乙酯10甲基丙烯酸3環(huán)氧樹脂39偶氮二異丁腈1異丙醇20所得水性改性丙烯酸聚合物外觀為淺黃色透明液體，粘度為5500mPa.s/25℃，PH值8.2，固體份含量為80％。2.水性玻璃油墨的制備包括以下步驟：S21：按表2所述重量份，將水性改性丙烯酸聚合物、硅烷偶聯(lián)劑、四乙烯五胺、DC-65、BYK-410、氧化鐵紅130S、硫酸鋇、異丙醇、乙二醇雙丁醚攪拌20min；S22：將步驟S21制得的混合物送入磨砂機(jī)中磨砂至細(xì)度低于15微米，過濾出料、包裝。＜表2＞原料名稱重量份水性改性丙烯酸聚合物53.5硅烷偶聯(lián)劑5四乙烯五胺5DC-650.5BYK-4102氧化鐵紅130S8硫酸鋇6異丙醇10乙二醇雙丁醚10實(shí)施例21.水性改性丙烯酸聚合物的制備方法包括以下步驟：S11：攪拌下，按表3所述重量份，將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸、偶氮二異丁腈混合攪拌至溶解；S12：將環(huán)氧樹脂加入異丙醇中，加熱至環(huán)氧樹脂完全溶解后升溫至100℃，3h內(nèi)滴加S11步驟中制得的混合物，滴加完成后保溫反應(yīng)3h，降溫即得。＜表3＞原料名稱重量份甲基丙烯酸甲酯17丙烯酸丁酯7甲基丙烯酸羥乙酯13甲基丙烯酸3環(huán)氧樹脂34偶氮二異丁腈1異丙醇25所得水性改性丙烯酸聚合物外觀為淺黃色透明液體，粘度為5300mPa.s/25℃，PH值8.3，固體份含量為75％。2.水性玻璃油墨的制備包括以下步驟：S21：按表4所述重量份，將水性改性丙烯酸聚合物、硅烷偶聯(lián)劑、四乙烯五胺、DC-65、BYK-410、氧化鐵紅130S、硫酸鋇、異丙醇、乙二醇雙丁醚攪拌20min；S22：將步驟S21制得的混合物送入磨砂機(jī)中磨砂至細(xì)度低于15微米，過濾出料、包裝。＜表4＞原料名稱重量份水性改性丙烯酸聚合物50硅烷偶聯(lián)劑5四乙烯五胺2DC-650.5BYK-4101氧化鐵紅130S8硫酸鋇6異丙醇10乙二醇雙丁醚10實(shí)施例31.水性改性丙烯酸聚合物的制備方法包括以下步驟：S11：攪拌下，按表5所述重量份，將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸、偶氮二異丁腈混合攪拌至溶解；S12：將環(huán)氧樹脂加入異丙醇中，加熱至環(huán)氧樹脂完全溶解后升溫至110℃，3h內(nèi)滴加S11步驟中制得的混合物，滴加完成后保溫反應(yīng)3h，降溫即得。＜表5＞原料名稱重量份甲基丙烯酸甲酯20丙烯酸丁酯5甲基丙烯酸羥乙酯15甲基丙烯酸3環(huán)氧樹脂37偶氨二異丁腈1異丙醇25所得水性改性丙烯酸聚合物外觀為淺黃色透明液體，粘度為5000mPa.s/25℃，PH值8.3，固體份含量為75％。2.水性玻璃油墨的制備包括以下步驟：S21：按表6所述重量份，將水性改性丙烯酸聚合物、硅烷偶聯(lián)劑、四乙烯五胺、DC-65、BYK-410、鐵黃313、碳酸鈣、異丙醇、乙二醇雙丁醚攪拌20min；S22：將步驟S21制得的混合物送入磨砂機(jī)中磨砂至細(xì)度低于15微米，過濾出料、包裝。＜表6＞原料名稱重量份水性改性丙烯酸聚合物53.5硅烷偶聯(lián)劑5四乙烯玉胺5DC-650.5BYK-4102鐵黃3138碳酸鈣6異丙醇10乙二醇雙丁醚10實(shí)施例41.水性改性丙烯酸聚合物的制備方法包括以下步驟：S11：攪拌下，按表7所述重量份，將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸、偶氮二異丁腈混合攪拌至溶解；S12：將環(huán)氧樹脂加入異丙醇中，加熱至環(huán)氧樹脂完全溶解后升溫至120℃，2h內(nèi)滴加S11步驟中制得的混合物，滴加完成后保溫反應(yīng)2h，降溫即得。＜表7＞原料名稱重量份甲基丙烯酸甲酯15丙烯酸丁酯10甲基丙烯酸羥乙酯18甲基丙烯酸5環(huán)氧樹脂50偶氮二異丁腈2異丙醇15所得水性改性丙烯酸聚合物外觀為淺黃色透明液體，粘度為5300mPa.s/25℃，PH值8.3，固體份含量為80％。2.水性玻璃油墨的制備包括以下步驟：S21：按表8所述重量份，將水性改性丙烯酸聚合物、硅烷偶聯(lián)劑、四乙烯五胺、DC-65、BYK-410、鐵黃313、碳酸鈣、異丙醇、乙二醇雙丁醚攪拌20min；S22：將步驟S21制得的混合物送入磨砂機(jī)中磨砂至細(xì)度低于15微米，過濾出料、包裝。＜表8＞效果實(shí)施例將上述實(shí)施例1～4制得的油墨用水稀釋到印刷所需要的印刷粘度，噴涂或浸涂，常溫下固化。性能測試結(jié)果如下，并且上述實(shí)施例1～4制得的油墨隨著時(shí)間在玻璃上的牢固度會(huì)越來越強(qiáng)，一星期能達(dá)到最大牢固度。本發(fā)明由于采用了上述方案，所制得的常溫固化單組份水性玻璃油墨克服了傳統(tǒng)玻璃油墨的缺點(diǎn)，滿足了當(dāng)前國家提倡的“綠色、環(huán)保、節(jié)能”的要求，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國內(nèi)外同類產(chǎn)品的質(zhì)量水平。該產(chǎn)品可用水作為溶劑，除具有無刺激性氣體，綠色、環(huán)保、節(jié)能等特點(diǎn)外，尤其具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)印品色澤飽滿、光澤度高；(2)附著力強(qiáng)、硬度高；(3)抗耐腐蝕性能好。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)限制本發(fā)明之權(quán)利范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3