一种画布喷墨印刷用油墨防渗胶、制备方法及应用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种画布喷墨印刷用油墨防渗胶、制备方法及应用方法。
【背景技术】
[0002]喷墨打印印刷技术最初只能在小幅面的纸张上打印，当今已经拓展到在大幅面的纺织品和塑料薄膜(表面涂覆上吸墨层)上打印。印刷质量也不断提高，已经基本可满足装饰和广告等行业的需求，市场容量呈几何级增长，前途广阔。
[0003]但是，目前喷墨打印的广品质量还存在一些冋题，如印刷广品的画像清晰度不足，干燥性能不良，耐摩擦性能不佳，在高湿条件下，油画储存时会产生色差。这些问题都和喷墨打印前的涂胶技术相关联。
[0004]对于一般的家用打印和办公文件打印而言，为了提高打印高质量、获得高分辨率的精美图片，国内外有多家公司研宄开发能够快速吸收墨水、形成牢固色彩的油墨防渗透涂料用于纸类制品的彩色打印。这些纸类彩色喷墨打印用涂料的共同特点如下:
1.能快速吸收墨水。喷墨打印时，墨滴一旦接触到承印材料表面立刻和与之发生相互作用，保证在最短的时间内使油墨干燥固定。
[0005]2.能形成高分辨率的图像。保证喷墨点完整、不扩散、形状规则，能正确地产生预期的图像，色彩定位准确，不走样。
[0006]3.能使印刷色彩有一定的牢度，在一段时间内不变色、不脱落，即图像和文字要有良好的保存性。图像的保存性主要通过耐水性和耐光性来衡量。图像的耐水性是指图像被水某种程度的湿润时染料的流失情况，因为喷墨打印油墨大多为水性油墨，这就使得图像的耐水性显得尤为重要。耐光性指图像在保存过程中产生的光褪色或者氧化性气体引起的褪色现象，一般通过在涂层中添加紫外线吸收剂和抗氧化剂的方法来解决问题。
[0007]4.色彩还原性好，能真实再现原色彩、色彩鲜艳，光学密度大。提高图像的光学密度和色彩的鲜艳性，除油墨本身的因素外，还要考虑选用吸光系数大而散射系数小的涂布层O
[0008]喷墨打印纸的涂层涂料主要由颜料、胶粘剂和助剂组成。颜料主要是一些有吸墨性的多孔结构的材料，如二氧化硅、白土、轻质碳酸钙、硅酸盐、二氧化钛以及高分子树脂等。涂布纸所用的胶粘剂种类很多，如聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素、丁苯胶乳、改性淀粉、明胶、甲基丙烯酸甲酯丁酯共聚物等。目前，聚乙烯醇使用广泛，性能较好。配制涂料时还需要加入一些助剂，以进一步改善涂布操作性和纸张打印性。常用的助剂有颜料分散剂、消泡剂、交联剂、粘度调节剂、抗氧化剂、荧光增白剂以及阳离子固色剂等。
[0009]尽管用于彩色喷墨打印纸的涂料的开发研宄较多，但是关于纺织材料专用的涂料的相关技术却少有公开。
[0010]含氟材料具有极低的表面能，被广泛应用在涂料、织物整理、皮革、造纸、光纤、包装、微电子、汽车以及航空航天等领域。由于氟的电负性大，其原子周围分布较高的电子云密度，使得相邻氟原子之间相互排斥，结果分子链上的氟原子呈螺线形分布，形成对C-C主链的高度屏蔽保护作用，氟碳链结构上的这种特殊性决定了含氟聚合物优异的物理化学性能和表面性能。
[0011]乳液聚合是指在乳化剂的作用下，单体在水相中进行聚合反应并形成乳液的一种方法。该聚合法以水作为反应介质，环保，胶乳黏度低，便于传热、输送和生产；反应温度低，聚合速率快，聚合物的数均分子量大。常规乳液聚合中使用乳化剂，这些表面活性剂小分子在聚合物乳液中难以除去，进而影响表面性能和耐水洗性能等。无皂乳液聚合法可以改善上述不足，现已成为高分子化学领域的一项热门聚合技术。无皂乳液聚合从根本上解决了传统乳液中的常规乳化剂以物理吸附的方式附着在聚合物粒子表面严重影响了聚合物的表面性质及耐水洗性能等问题。引入可聚合乳化剂可通过分子中的碳碳双键参与共聚反应，牢固的化学键合到聚合物分子上，解决了常规乳化剂在聚合物中残留的问题。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是为了克服上述问题，提供了一种画布喷墨印刷用油墨防渗胶、制备方法及应用方法。
[0013]为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案:
一种画布喷墨印刷用油墨防渗胶，所述油墨防渗胶采用两种或两种以上含氟甲基丙烯酸酯衍生物单体和可以与上述单体进行自由基共聚的含有季铵盐分子结构的单体制备而成。
[0014]作为优选方案，所用两种含氟甲基丙烯酸酯衍生物单体的质量比为1:2-2:1。
[0015]作为优选方案，所述含氟甲基丙烯酸酯衍生物单体为甲基丙烯酸三氟乙酯和甲基丙烯酸六氟丁酯，所述含有季铵盐分子结构的单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
[0016]一种画布喷墨印刷用油墨防渗胶的制备方法，所述制备方法为乳液聚合，具体由以下步骤制备而成:将聚乙二醇甲基丙烯酸酯、阳离子乳化剂甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和去离子水加入到四口烧瓶中，高速搅拌下进行预乳化30min，然后加入1/3的混合单体，混合单体由甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、苯乙烯和丙烯酸丁酯组成；在氮气保护下升温至80°C，滴加偶氮二异丁脒盐酸盐水溶液，待反应出现乳白色后，开始同时滴加剩余的混合单体和引发液，在3h内滴加完成，继续升温至85°C反应2h，停止加热，在室温下冷却至40°C，调节乳液pH约为pH=6.7，即可得到稳定乳液，即为产品画布喷墨印刷用油墨防渗胶；乳液聚合中的各物质按重量份数计具体如下:水100份，聚乙二醇甲基丙烯酸酯5-7份，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵2.1-4.5份，甲基丙烯酸六氟丁酯2.1份，甲基丙烯酸三氟乙酯1.8份，苯乙烯2.5份，丙烯酸丁酯3.2份，偶氮二异丁脒盐酸盐0.2份。
[0017]一种画布喷墨印刷用油墨防渗胶的应用方法，具体包括以下步骤:取油墨防渗胶并使用去离子水稀释至固含量为5g/L，然后加热至40°C，按0.5g/L的比例加入气相二氧化硅纳米颗粒，SOOrpm下搅拌均匀作为工作浴液待用，将布料用轧车以一浸一轧方式进行整理，乳余率控制为70%，然后将布样在100°C的温度条件下烘5min，再于170°C温度下定形焙烘 3min。
[0018]作为优选方案，所述气相二氧化硅纳米的平均粒径10nm。
[0019]本发明与现有技术相比，有益效果是:本发明采用无皂乳液聚合方法合成阳离子含氟乳液用作胶粘剂，配合二氧化硅粉体制备大型画布喷墨打印用油墨防渗透涂料。产品涂料对画布表面施胶后可以明显改善画布白度、平滑度、喷墨打印色密度和墨点清晰度等指标。
【具体实施方式】
[0020]下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
[0021]如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
[0022]实施例1:
将聚乙二醇甲基丙烯酸酯，阳离子乳化剂甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，去离子水加入四口烧瓶中，高速搅拌(800rpm)预乳化30min，加入1/3的混合单体(由甲基丙稀酸三氟乙酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，聚乙二醇甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，苯乙烯和丙烯酸丁酯组成)，氮气保护下升温至80°C，滴加偶氮二异丁脒盐酸盐水溶液，待反应出现乳白色后，开始同时滴加剩余的混合单体和引发液，在3h内滴加完成，继续升温至85°C反应2h，停止加热，在室温下冷却至40°C，调节乳液pH约为pH=6.7，即可得到稳定乳液。
[0023]乳液聚合中使用各物质组成配方如下