本發(fā)明涉及功能性丙烯酸乳液制備技術(shù),尤其涉及pvc水性油墨用eaa雜化丙烯酸乳液及其制備方法。
背景技術(shù):
1、pvc是用途最廣泛的通用塑料之一,具有很好的隔水性,可用于食品、調(diào)味料、飲料等包裝,包裝各種物品的軟包裝、啤酒瓶蓋及飲料瓶蓋內(nèi)襯、家具和墻紙等。傳統(tǒng)的pvc印刷為了印刷效果及附著力等性能的考慮大多使用溶劑型油墨,其溶劑的揮發(fā)會(huì)對(duì)印刷操作人員及承印物接觸人帶來健康的損害。
2、此外用于包裝或印刷的pvc是一種非吸收性基材,且pvc制造時(shí)由于其材料的特殊,需加入一定量的增塑劑,提高其韌性,因此一般水性乳液會(huì)表現(xiàn)出熱粘冷脆的特點(diǎn),并且由于pvc膜材料是表面張力較低,油墨與基材的附著力較差,而在水性油墨中起到至關(guān)作用的便是水性連接料。
3、pvc彩膜行業(yè)是重要的地材裝飾基礎(chǔ)材料,利用彩膜可以制造出具有各種圖案的地板、壁紙材料。其中,油墨是制備pvc關(guān)鍵材料,其質(zhì)量直接影響彩膜質(zhì)量的穩(wěn)定性,近年來裝修的需求劇增,特別是歐美國(guó)家更是需求量巨大;另外一個(gè)方面,傳統(tǒng)用油墨都是油性的,含有大量的溶劑,造成了對(duì)環(huán)境污染,因此,加速油墨水性化是解決油性污染重要的途徑,但是,水性與油性相比,干燥速度,印刷質(zhì)量都有很大的差距,造成這些差距有如下的因素:成膜樹脂,顏料,助劑,pvc彩膜。
4、pvc家具膜行業(yè)印刷完后要與pvc耐磨層進(jìn)行短時(shí)間高溫貼合工藝(160-170℃,6-15秒,無特定壓力要求),耐磨層主要對(duì)印刷膜起防劃、防刮、耐水、耐油漬等保護(hù)作用,貼合pvc耐磨層的家具膜一般應(yīng)用于室內(nèi)家具面板、門板等,但由于pvc耐磨層本身的耐候性能有限,故很難將此種貼合pvc耐磨層的家具膜用于室外場(chǎng)所。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明為解決上述問題,圍繞上述pvc基材上使用的油墨用乳液在合成和應(yīng)用過程中遇到的問題進(jìn)行了工藝及結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì),使連接料與基材能夠更好地接觸并附著,同時(shí)提高了產(chǎn)品的耐水性。具體地,提供了一種pvc基材水性油墨用丙烯酸乳液及其制備方法,乳液以水為分散介質(zhì),使用方便,對(duì)環(huán)境無污染,對(duì)被膠接材料無污染,具有常溫固化、粘接強(qiáng)度高、耐水耐熱耐老化性能好的特點(diǎn),合成方法具有操作簡(jiǎn)便,制備效率高的特點(diǎn)。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
3、一種pvc水性油墨用eaa雜化丙烯酸乳液,包括如下重量份數(shù)的組分組成:
4、
5、其中,所述功能單體為帶有四氫呋喃環(huán)的丙烯酸酯,所述有機(jī)硅單體為帶乙烯基和烷基官能團(tuán)的聚有機(jī)硅氧烷。
6、進(jìn)一步地,所述eaa乳液michelman公司乙烯丙烯酸共聚物的prime4983-40r和prime?4990r中的一種或兩種;所述功能單體為四氫糠基丙烯酸酯(thfa),所述自交聯(lián)單體為南京百聚科技自交聯(lián)單體at-208,所述有機(jī)硅單體為斯洛柯3572f5帶乙烯基和烷基官能團(tuán)聚有機(jī)硅氧烷。
7、進(jìn)一步地,所述乳化劑可以為aeo-9、cops-1、co-436、svs、exg-202、sr10反應(yīng)型乳化劑中的一種或幾種、
8、進(jìn)一步地,所述引發(fā)劑可以為過硫酸銨,消泡劑可以為byk024,潤(rùn)濕劑可以為ot-75,防腐劑可以為lxe殺菌劑。
9、一種pvc水性油墨用eaa雜化丙烯酸乳液的制備方法,該方法包括如下工藝步驟:
10、a、將0.1重量份引發(fā)劑溶解于6重量份去離子水中,得聚合用引發(fā)劑溶液;
11、b、乳化釜中加入18重量份去離子水,分散攪拌加入1.0-1.2重量份乳化劑;分散攪拌均勻后依次加入1.5重量份甲基丙烯酸、15.3重量份丙烯酸丁酯、8.6重量份丙烯酸異辛酯、20.4重量份甲基丙烯酸甲酯、0.5-0.8重量份自交聯(lián)單體、0.8-1.0重量份有機(jī)硅單體、3.0重量份功能單體,攪拌分散50分鐘后制成預(yù)乳化液;
12、c、向反應(yīng)釜中加入23.7重量份去離子水,加入0.2-0.3重量份乳化劑,5-8重量份eaa乳液,升溫到80℃,加入3.4重量份步驟b配制的預(yù)乳化液,步驟a配制的1.6重量份引發(fā)劑溶液,反應(yīng)30分鐘后,滴加步驟b的65.7-66.4重量份的預(yù)乳化液,同步滴加步驟a配制的4.5重量份引發(fā)劑溶液,預(yù)乳化液與引發(fā)劑同時(shí)滴完;
13、d、預(yù)乳化液與引發(fā)劑滴完后繼續(xù)反應(yīng)20分鐘后,升溫至85℃,保溫反應(yīng)90分鐘后降溫至50℃以下,加入0.1重量份消泡劑、0.1重量份的防腐劑、0.1重量份的潤(rùn)濕劑、0.3加入重量份氨水,攪拌30分鐘后抽真空,紗布過濾出料即得eaa雜化丙烯酸乳液。
14、本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明采用乙烯丙烯酸共聚物乳液為核,由于是乙烯與丙烯酸共聚物,因此eaa雜化丙烯酸乳液的耐水性非常好,同時(shí)在聚合物鏈結(jié)構(gòu)中引入了柔性鏈乙烯結(jié)構(gòu),增加了eaa雜化丙烯酸乳液的柔韌性,解決了隨著溫度變化由eaa雜化丙烯酸乳液制備的油墨中連接材料伸縮對(duì)膠接層的影響,同時(shí)由于乙烯表面能低,增加了由eaa雜化丙烯酸乳液制備的油墨涂層在pvc膜上的潤(rùn)濕鋪展。同時(shí)由于大量羧基的引入與結(jié)構(gòu)中其它官能團(tuán)產(chǎn)生大量氫鍵的作用提高了eaa雜化丙烯酸乳液制備的油墨涂層附著力和耐水性。同時(shí)聚合物的結(jié)晶化被抑制,主鏈的線性被破壞,因此提高了eaa的透明性和韌性;2、自交聯(lián)單體at-208,室溫成膜,通過麥克爾反應(yīng),烯胺結(jié)構(gòu)可以與醛類與酰肼反應(yīng)通過螯合作用,提高了與基材層的附著力,耐水性和耐溶劑性能;3、功能單體thfa,為帶有四氫呋喃環(huán)的丙烯酸酯產(chǎn)品。四氫呋喃是一類雜環(huán)有機(jī)化合物,是一類具有極強(qiáng)極性的環(huán)醚類,在化學(xué)反應(yīng)和萃取時(shí)用可作為一種中等極性的溶劑使用。四氫呋喃基團(tuán)所帶來的強(qiáng)極性讓本品對(duì)大多數(shù)材料都有較強(qiáng)的附著力,對(duì)部分塑料比如pvc、pc、pet等甚至有溶脹作用。thfa還具有很好的耐侯性,耐黃變性,耐水性以及稀釋性和柔韌性;且thfa環(huán)上的孤電子對(duì)與at-208可發(fā)生麥克爾反應(yīng),實(shí)現(xiàn)高分子鏈由線性變?yōu)轶w型;4、帶乙烯基和烷基官能團(tuán)的聚有機(jī)硅氧烷,通過有機(jī)硅上的自由基與丙烯酸酯類進(jìn)行共聚合,將有機(jī)硅性質(zhì)引入乳液中,提高產(chǎn)品的滑度、耐磨性、防水和防污性能,同時(shí)在成膜后起到防止膜層返粘;有機(jī)硅氧烷在氨水揮發(fā)后體型ph降低,硅氧烷實(shí)現(xiàn)鏈間水解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)空間網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)。
1.一種pvc水性油墨用改性雜化丙烯酸乳液,其特征在于,所述pvc水性油墨用改性雜化丙烯酸乳液由含如下質(zhì)量含量的原料配制成:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc水性油墨用改性雜化丙烯酸乳液,其特征在于,所述引發(fā)劑為過硫酸銨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc水性油墨用改性雜化丙烯酸乳液,其特征在于,所述eaa乳液為乙烯丙烯酸共聚物乳液,功能單體為四氫糠基丙烯酸酯,自交聯(lián)單體為自交聯(lián)單體at-208,有機(jī)硅單體為3572f5帶乙烯基和烷基官能團(tuán)聚有機(jī)硅氧烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pvc水性油墨用改性雜化丙烯酸乳液,其特征在于,所述消泡劑為byk024,防腐劑為科萊恩nipacide?ci?15hs,潤(rùn)濕劑為氰特化工ot-75。
5.一種權(quán)利要求1所述的pvc水性油墨用改性雜化丙烯酸乳液的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述引發(fā)劑為過硫酸銨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述eaa乳液為乙烯丙烯酸共聚物乳液,功能單體為四氫糠基丙烯酸酯,自交聯(lián)單體為自交聯(lián)單體at-208,有機(jī)硅單體為3572f5帶乙烯基和烷基官能團(tuán)聚有機(jī)硅氧烷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述消泡劑為byk024,防腐劑為科萊恩nipacide?ci?15hs,潤(rùn)濕劑為氰特化工ot-75。
9.一種權(quán)利要求1所述的pvc水性油墨用改性雜化丙烯酸乳液在制備pvc水性油墨中的應(yīng)用,其特征在于,所述pvc水性油墨用改性雜化丙烯酸乳液作為連接料。