一种高流平水性上光油及制备工艺的制作方法

本发明涉及上光油，具体为一种高流平水性上光油及制备工艺。

背景技术：

1、随着人民生活水平的提高和环保意识的增强，消费者对产品品质和环保性能的要求越来越高，尤其在印刷行业，环保要求已经成为制约传统产品发展的关键因素。传统的上光油大多为溶剂型，通常以聚氨酯、sbs、eva等为主体树脂，以醋酸乙酯、甲苯等为溶剂，再辅以增黏树脂、增塑剂等为助剂制成，存在有机溶剂易燃、挥发、污染环境的缺点。因此，无毒，无污染的水性上光油产品受到人们的青睐，可替代现有的污染空气的溶剂型上光油产品。

2、水性上光油是指以水为载体的，用印刷机联机或上光机离线涂布的，用来增加纸质印刷品的光泽度、耐水性、耐磨性的一种液体。依据体系的不同，水性上光油可分为水溶液型和乳液型两种。其中，丙烯酸酯乳液型水性上光油具备成膜性能好、与基材粘接力强、在长期强烈日光照射下不易泛黄变色等特点，已被广泛地研究和应用。然而，丙烯酸酯水性上光油普遍存在着流平性能差、光泽度低、耐磨性不足等问题，在应用上受到较大的限制。

3、因此，我们提出一种高流平水性上光油及制备工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高流平水性上光油及制备工艺，以解决现有技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种高流平水性上光油的制备工艺，包括如下步骤：

4、步骤s1：将三分之二质量份的去离子水和乳化剂混合均匀，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酰氧甲基苯基二甲基硅烷和含双键纳米碳酸钙混合均匀，制得预乳化液；

5、步骤s2：将碳酸氢钠和剩余质量份的去离子水混合均匀，升温至80-85℃，滴加三分之一质量份的预乳化液和三分之一质量份的过硫酸铵水溶液，1.5-2.0h滴完，保温30-40min；升温至85-90℃，滴加剩余质量份的预乳化液和剩余质量份的过硫酸铵水溶液，3-4h滴完，保温1-2h，冷却至室温，用氨水调节ph值为8-9，过滤，制得改性丙烯酸酯乳液；

6、步骤s3：将改性丙烯酸酯乳液、去离子水、消泡剂、流平剂、润湿剂和成膜助剂混合均匀，过滤，制得高流平水性上光油。

7、进一步的，所述高流平水性上光油包括以下重量组分：去离子水10-25份、改性丙烯酸酯乳液20-45份、消泡剂0.1-0.5份、流平剂0.1-3份、润湿剂0.1-2份、成膜助剂1-3份。

8、进一步的，所述改性丙烯酸酯乳液包括以下重量组分：碳酸氢钠0.5-1.0份、去离子水90-120份、乳化剂1.0-3.0份、苯乙烯10-15份、甲基丙烯酸甲酯20-25份、丙烯酸丁酯30-40份、丙烯酸2-4份、甲基丙烯酰氧甲基苯基二甲基硅烷3-5份、含双键纳米碳酸钙5-15份、过硫酸铵水溶液15-36份。

9、进一步的，过硫酸铵水溶液的浓度为5-10wt%。

10、进一步的，所述含双键纳米碳酸钙的制备方法如下：

11、步骤（1）：将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵加入去离子水中混合均匀，加入纳米碳酸钙，超声分散均匀，经球磨处理，得到改性纳米碳酸钙；

12、步骤（2）：在氮气保护下，将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、烯丙氧基聚氧乙烯醚和腰果酚混合均匀，升温至90-100℃，加入氯铂酸-异丙醇溶液，反应8-10h，减压蒸馏，得到改性有机硅；

13、步骤（3）：将改性有机硅、马来酸酐和对甲苯磺酸混合均匀，在60-80℃下反应3-5h，冷却至室温，得到中间体；

14、步骤（4）：在氮气保护下，将改性纳米碳酸钙、中间体和n,n-二甲基甲酰胺混均匀，加入四乙基溴化铵和对苯二酚混合均匀，升温至110-120℃，反应5-7h，冷却至室温，经洗涤、干燥后，得到含双键纳米碳酸钙。

15、进一步的，所述步骤（1）中，纳米碳酸钙、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和去离子水的质量比为1：（1-3）：（40-50）。

16、进一步的，所述步骤（2）中，1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、烯丙氧基聚氧乙烯醚和腰果酚的质量比为1：（2.0-2.5）：（2-4）。

17、进一步的，所述步骤（2）中，以铂原子计，氯铂酸-异丙醇溶液的用量为0.0001mol/l，氯铂酸-异丙醇溶液中氯铂酸与异丙醇的质量比为1：（50-100）。

18、进一步的，所述步骤（3）中，改性有机硅、马来酸酐和对甲苯磺酸的质量比为1：（1-2）：（0.03-0.05）。

19、进一步的，所述步骤（4）中，改性纳米碳酸钙、中间体和n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1：（2-4）：（20-30）。

20、进一步的，所述改性纳米碳酸钙、四乙基溴化铵和对苯二酚的质量比为1：（0.03-0.05）：（0.01-0.03）。

21、进一步的，所述乳化剂由质量比为1：(1-4)的阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成。

22、进一步的，所述阴离子乳化剂为烷基苯磺酸钠、烷基醇聚醚硫酸铵、烷基醇醚硫酸钠、烷基(芳基)磷酸酯、脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或多种。

23、进一步的，所述非离子乳化剂为烷基聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚乙氧基化物中的一种或多种。

24、进一步的，所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、本发明的一种高流平水性上光油及制备工艺，通过2,3-环氧丙基三甲基氯化铵对纳米碳酸钙进行改性，通过季铵盐的正电荷与纳米碳酸钙表面发生吸附作用，将另一端的环氧基团引入纳米碳酸钙的表面，得到改性纳米碳酸钙，减少碳酸钙颗粒之间的团聚现象，提高其有机基体中分散性；

27、通过1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、烯丙氧基聚氧乙烯醚和腰果酚发生硅氢加成反应，引入刚性的环状硅氧烷、聚醚链段和刚性苯环，能够有效提高上光油的流平性和耐温性能，提高其热稳定性；通过马来酸酐对改性有机硅中的羟基进行羧基化，产生含双键的中间体；最后，在四乙基溴化铵的催化下，通过改性纳米碳酸钙表面的环氧基团与中间体上的羧基发生环氧开环反应，得到含双键纳米碳酸钙；以含双键纳米碳酸钙为聚合单体，与丙烯酸酯类单体进行自由基加成聚合反应，实现了纳米碳酸钙在改性丙烯酸酯乳液中的均匀分散，显著提高了其耐磨性能和流平性。

28、2、本发明的一种高流平水性上光油及制备工艺，通过将改性丙烯酸酯乳液、去离子水、消泡剂、流平剂、润湿剂和成膜助剂混合均匀，过滤，制得高流平水性上光油，具有较高的流平性、光泽度和耐磨性能。

技术特征：

1.一种高流平水性上光油的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高流平水性上光油的制备工艺，其特征在于：所述高流平水性上光油包括以下重量组分：去离子水10-25份、改性丙烯酸酯乳液20-45份、消泡剂0.1-0.5份、流平剂0.1-3份、润湿剂0.1-2份、成膜助剂1-3份。

3.根据权利要求2所述的一种高流平水性上光油的制备工艺，其特征在于：所述改性丙烯酸酯乳液包括以下重量组分：碳酸氢钠0.5-1.0份、去离子水90-120份、乳化剂1.0-3.0份、苯乙烯10-15份、甲基丙烯酸甲酯20-25份、丙烯酸丁酯30-40份、丙烯酸2-4份、甲基丙烯酰氧甲基苯基二甲基硅烷3-5份、含双键纳米碳酸钙5-15份、过硫酸铵水溶液15-36份。

4.根据权利要求2所述的一种高流平水性上光油的制备工艺，其特征在于：所述含双键纳米碳酸钙的制备方法如下：

5.根据权利要求4所述的一种高流平水性上光油的制备工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，纳米碳酸钙、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和去离子水的质量比为1：（1-3）：（40-50）。

6.根据权利要求4所述的一种高流平水性上光油的制备工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、烯丙氧基聚氧乙烯醚和腰果酚的质量比为1：（2.0-2.5）：（2-4）。

7.根据权利要求4所述的一种高流平水性上光油的制备工艺，其特征在于：所述步骤（4）中，改性纳米碳酸钙、中间体、四乙基溴化铵和对苯二酚的质量比为1：（2-4）：（0.03-0.05）：（0.01-0.03）。

8.根据权利要求3所述的一种高流平水性上光油的制备工艺，其特征在于：所述过硫酸铵水溶液的浓度为5-10wt%。

9.根据权利要求3所述的一种高流平水性上光油的制备工艺，其特征在于：所述乳化剂由质量比为1：(1-4)的阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配而成。

10.根据权利要求1-9任一项所述制备工艺制得的一种高流平水性上光油。

技术总结
本发明涉及上光油技术领域，具体为一种高流平水性上光油及制备工艺。所述高流平水性上光油包括以下重量组分：去离子水10‑25份、改性丙烯酸酯乳液20‑45份、消泡剂0.1‑0.5份、流平剂0.1‑3份、润湿剂0.1‑2份、成膜助剂1‑3份。本发明通过将去离子水和乳化剂混合均匀，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酰氧甲基苯基二甲基硅烷和含双键纳米碳酸钙混合均匀，接着在引发剂的作用下，发生聚合反应，制得改性丙烯酸酯乳液；将改性丙烯酸酯乳液、去离子水、消泡剂、流平剂、润湿剂和成膜助剂混合均匀，过滤，制得光泽度高、耐磨性强的高流平水性上光油。

技术研发人员：周建军,李茂盛,周林,黄敬中,刘胜丕,龙纯,杨军
受保护的技术使用者：红河雄风印业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/6