一種具有抗菌功能的水性光油的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水性光油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有抗菌功能的水性光油。
【背景技術(shù)】
[0002]水性光油作為一種新興的綠色環(huán)保印刷材料，廣泛地應(yīng)用于食品包裝、醫(yī)藥包裝、煙包、書(shū)刊、掛歷等印刷，水性光油擁有出色的表面光澤度，因其溶劑主要為水，不會(huì)向大氣排放有害的揮發(fā)性氣體，比較環(huán)保，符合當(dāng)今提倡環(huán)保健康的理念。因此水性光油在今后有著廣闊的發(fā)展空間。
[0003]對(duì)于用于煙包、醫(yī)藥包裝、食品包裝印刷等衛(wèi)生要求較高領(lǐng)域的水性光油來(lái)說(shuō)，要求水性光油自身無(wú)毒無(wú)害。但是雖然水性光油自身對(duì)人體無(wú)毒害了，但是煙包、醫(yī)藥包裝和食品包裝袋上容易滋生病菌，如果水性光油具有抗菌功能，能夠有效解決這一問(wèn)題。
[0004]王燦才等在《包裝工程》發(fā)表的“水松紙抗菌水性油墨研宄”中公開(kāi)了一種抗菌水性油墨，其配方為:聯(lián)苯胺黃5%，二氧化鈦25%，水性丙烯酸樹(shù)脂液45%，乙醇15%以及去離子水10%。該水性油墨在水松紙上具有良好的印刷適性，并且具有良好的抗菌效果。
[0005]中國(guó)發(fā)明專利CN 102477238B公開(kāi)了一種水性光油，其配方包括水、丙烯酸聚合物、鈦白粉、重金石粉、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、玉墓墳、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、流平劑、增稠劑、多功能助劑、成膜助劑和殺菌防霉劑，該水性光油環(huán)保無(wú)毒、抗堿防霉、防潮。
[0006]以上兩種產(chǎn)品的但不足之處在于:抗菌成分與其他成分僅僅是物理混合，雖然起到了抗菌作用，但是分散性和效果均一般。
[0007]中國(guó)發(fā)明專利CN 102952431A公開(kāi)了一種煙用水松紙水性油墨及其制作方法，包括水性乳化樹(shù)脂油50-60份+氧化鐵顏料10-20份+去離子水10-20份+消泡劑、防沉降劑、流平劑、潤(rùn)濕劑、抗菌劑、潤(rùn)濕分散劑、表面張力劑助劑中的一種或一種以上0.5-1份。該發(fā)明的煙用水松紙水性油墨具有細(xì)度小，干燥速度快，稠度高，粘度低，分散穩(wěn)定性好，無(wú)硬結(jié)性沉淀，無(wú)凝聚，無(wú)殘留異味等優(yōu)點(diǎn)，但是該發(fā)明將殺菌劑直接配入水性油墨中，該殺菌劑雖然能夠起到殺菌作用，但是可能也會(huì)對(duì)人體有害，造成副作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有抗菌功能的水性光油，該水性光油自身無(wú)毒無(wú)害、分散性好、抗菌效果強(qiáng)。
[0009]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種具有抗菌功能的水性光油，按重量百分比計(jì)，其各組分含量如下:
40-50wt%水性樹(shù)脂液A ；
15-25 ￥丨％水性樹(shù)脂液B;
5-10%水性蠟乳液； l_2wt%茶阜素；
5~15 wt%去尚子水; 5-15 wt% 乙醇； l-3wt%消泡劑；
1-3 wt%流平劑； l-3wt%緩沖劑;
所述水性樹(shù)脂液A為納米二氧化鈦改性水性丙烯酸樹(shù)脂液，所述水性樹(shù)脂液B選自水性氨基樹(shù)脂液、馬來(lái)酸樹(shù)脂液、水性聚氨酯樹(shù)脂液中的一種。
[0010]上述的具有抗菌功能的水性光油按如下方法制備:
(1)將納米二氧化鈦、乙醇、去離子水和硅烷偶聯(lián)劑混合均勻后在60°C水浴回流反應(yīng)8_16h，然后降至室溫，產(chǎn)物經(jīng)過(guò)離心分離和洗滌，得到硅烷偶聯(lián)劑改性無(wú)機(jī)納米粒子，所述納米二氧化鈦、乙醇、去離子水和硅烷偶聯(lián)劑的重量用量比為1:30-50:5-15:1-3 ；
(2)將30-60份去離子水和1-3份乳化劑放入反應(yīng)器加熱至80°C，再將20-40份丙烯酸類單體、15-25份步驟(I)所得的硅烷偶聯(lián)劑改性無(wú)機(jī)納米粒子，3-5份聚乙二醇和0.25-0.5份水溶性引發(fā)劑放入反應(yīng)器后攪拌均勻，保溫0.5-1小時(shí)后，在2小時(shí)內(nèi)勻速加入
0.25-0.5份水溶性引發(fā)劑，然后再保溫4-8小時(shí)，之后一邊攪拌一邊加入氨水進(jìn)行中和，使溶液PH維持在7.5-8.5之間，再抽真空去除游離的氨水，最后過(guò)濾得到納米二氧化鈦改性水性丙烯酸樹(shù)脂液，以上物質(zhì)份數(shù)均為重量份數(shù)；
(3 )將步驟(2 )所得的納米二氧化鈦改性水性丙烯酸樹(shù)脂液與水性樹(shù)脂液B、水性蠟乳液、茶皂素、去離子水、乙醇、消泡劑、流平劑、緩沖劑按配比混合均勻，再通過(guò)研磨分散得到具有抗菌功能的水性光油。
[0011]作為優(yōu)選，所述的納米二氧化鈦的粒徑在10-20nm。
[0012]作為優(yōu)選，所述的丙烯酸類單體選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺中的至少兩種。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明方法通過(guò)聚乙二醇對(duì)丙烯酸樹(shù)脂引入了親水結(jié)構(gòu)，提高了丙烯酸樹(shù)脂的親水性，將水性丙烯酸樹(shù)脂與水性氨基樹(shù)脂液、馬來(lái)酸樹(shù)脂液或水性聚氨酯樹(shù)脂液進(jìn)行復(fù)配，融合了各種樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)。
[0014]同時(shí)，采用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米二氧化鈦進(jìn)行改性，使其能與丙烯酸類單體共聚，將納米二氧化鈦和羥烷基引入到水性丙烯酸樹(shù)脂上，經(jīng)修飾后的納米二氧化鈦直接參與聚合，在樹(shù)脂中的分布均勻，對(duì)水性丙烯酸樹(shù)脂的改性效果更佳。
[0015]納米二氧化鈦具有出色的耐光老化性能和抗菌防霉性能，此外，在水性光油的配方中添加了茶皂素，茶皂素?fù)碛谐錾娜榛?、?rùn)濕、分散性能，在水性光油中能夠起到分散劑的作用，不僅如此，茶皂素還具有一定的殺菌功能，對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等具有良好的抑制能力，茶皂素在醇水溶液中溶解性好，作為水性光油的分散劑和抗菌劑具有廣闊前景，雖然茶皂素會(huì)有在振蕩情況下起泡的問(wèn)題，但是通過(guò)消泡劑便可解決。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0017]實(shí)施例1
(I)硅烷偶聯(lián)劑改性無(wú)機(jī)納米粒子的制備
將重量用量比為1:40:10:2的納米二氧化鈦、乙醇、去離子水和硅烷偶聯(lián)劑混合均勻后在60°C水浴回流反應(yīng)12h，然后降至室溫，產(chǎn)物經(jīng)過(guò)離心分離和洗滌，得到硅烷偶聯(lián)劑改性無(wú)機(jī)納米粒子。所述納米二氧化鈦的粒徑為10nm。
[0018](2)納米二氧化鈦改性水性丙烯酸樹(shù)脂液的制備
將45份去離子水和2份乳化劑放入反應(yīng)器加熱至80°C，再將10份甲基丙烯酸甲酯、10份甲基丙烯酸乙酯、10份苯乙烯、20份步驟(I)所得的硅烷偶聯(lián)劑改性無(wú)機(jī)納米粒子，4份聚乙二醇和0.4份水溶性引發(fā)劑放入反應(yīng)器后攪拌均勻，保溫0.75小時(shí)后，在2小時(shí)內(nèi)勻速加入0.4份水溶性引發(fā)劑，然后再保溫6小時(shí)，之后一邊攪拌一邊加入氨水進(jìn)行中和，使溶液PH維持在7.5-8.5之間，再抽真空去除游離的氨水，最后過(guò)濾得到納米二氧化鈦改性水性丙烯酸樹(shù)脂液，以上物質(zhì)份數(shù)均為重量份數(shù)。
[0019](3)納米二氧化鈦改性的復(fù)合型水性光油的制備具有抗菌功能的水性光油各組分含量如下:
45wt%納米二氧化鈦改性水性丙稀酸樹(shù)脂液；
20 wt%水性氨基樹(shù)脂液；
7.5wt%水性蠟乳液；
1.5wt%茶阜素；
10 wt%去離子水；
10 wt%乙醇；
2wt%消泡劑；
2wt%流平劑；
2?七％緩沖劑。
[0020]將步驟(2)所得的納米二氧化鈦改性水性丙烯酸樹(shù)脂液與水性氨基樹(shù)脂液、水性蠟乳液、茶皂素、去離子水、乙醇、消泡劑、流平劑、緩沖劑按配比混合均勾，再通過(guò)研磨分散得到具有抗菌功能的水性光油。
[0021]實(shí)施例2
(I)硅烷偶聯(lián)劑改性無(wú)機(jī)納米粒子的制備
將重量用量比為1:30:5:1的納米二氧化鈦、乙醇、去離子水和硅烷偶聯(lián)劑混合均勻后在60°C水浴回流反應(yīng)8h，然后降至室溫，產(chǎn)物經(jīng)過(guò)離心分離和洗滌，得到硅烷偶聯(lián)劑改性無(wú)機(jī)納米粒子。所述納米二氧化鈦的粒徑為20nm。
[0022](2)納米二氧化鈦改性水性丙烯酸樹(shù)脂液的制備
將30份去離子水和I份乳化劑放入反應(yīng)器加熱至80°C，再將10份甲基丙烯酸乙酯、10份丙烯酸甲酯、15份步驟(I)所得的硅烷偶聯(lián)劑改性無(wú)機(jī)納米粒子，3份聚乙二醇和0.25份水溶性引發(fā)劑放入反應(yīng)器后攪拌均勻，保溫0.5小時(shí)后，在2小時(shí)內(nèi)勻速加