本发明涉及水性光油及其制备方法，具体涉及一种能应用于塑料薄膜的保健型水性负离子肤感光油及其制备方法。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，室内装饰的要求也越来越高，除了要满足装饰性要求外，还要兼顾考虑环保性与功能性等要求。单靠饰品印花的色彩调配及图案设计已很难打动消费者。本发明制备了一款水性光油涂层，该光油采用水性体系，环保安全；光油具有肤感性能，可提升饰品的触感；光油还具有释放负离子的保健功能。目前，空气中的负离子浓度已被列为一项衡量环境、空气质量的重要指标，其含量与人体健康有密切关系。本发明产品兼具肤感及释放负离子等功能，是一款新型的复合保健型光油产品。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种能应用于塑料薄膜的水性负离子肤感光油及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种水性负离子肤感光油，由主体光油和固化剂两部分组成，其中，所述固化剂的重量配比为1-1.5份；所述主体光油由如下重量配比的原料组成：改性肤感树脂35-43份、改性高硅树脂10-18份、负离子粉0.5-1.5份、气相二氧化硅0.08-0.3份、润湿分散剂0.1-0.3份、助溶剂2-3份、蜡助剂4-5份、润湿流平剂0.4-0.7份、消泡剂0.106-0.128份、去离子水26.772-48.712份。
本发明中，所述固化剂可以为氮丙啶类固化剂或碳化二亚胺类固化剂中的任意一种或两种以上任意比例的混合物，优选碳化二亚胺类固化剂，如xl-702(stabl公司)、xl-725(stabl公司)、xl-732(stabl公司)、xl-752(stabl公司)，特别优选xl-752(stabl公司)。
所述负离子粉优选tzy-01(北京天之岩健康科技有限公司)。
所述气相二氧化硅优选比表面积在100m2/g以上的气相二氧化硅，如
所述润湿分散剂可以为聚羧酸(如anti-terra-203，byk公司)、聚羧酸盐(如disponerw-922，德谦公司；byk-p-104，byk公司)、聚丙烯酸衍生物(如disponerw-511，德谦公司；disponerw-519，德谦公司)中的任意一种或两种以上任意比例的混合物，优选聚羧酸盐类分散剂，特别优选byk-p-104(byk公司)。
所述助溶剂优选乙醇。
所述蜡助剂可以为改性聚酯型蜡(如addimer697，ceronas公司)、氧化聚合物蜡(如viscocer1017，ceronas公司；md-2042，keim公司)中的任意一种或两种以上任意比例的混合物，特别优选addimer697(ceronas公司)。
所述润湿流平剂可以为磺基琥珀酸酯类润湿流平剂(例如：
所述消泡剂可以为有机硅类消泡剂(如pulcra1918，科凯精细化工(上海)有限公司；drewplust-4201，ashland-aqualon公司；drewplusts-4481，ashland-aqualon公司)、矿物油类消泡剂(如drewplust-4507，ashland-aqualon公司；drewplust-4507，ashland-aqualon公司)、低级醇类消泡剂(如
本发明中，所述改性肤感树脂由本公司自制的聚(甲基)丙烯酸酯类水性肤感树脂改性而来，具体的，所述改性肤感树脂的制备方法如下(以下份数均指重量份)：
(1)打底相的制备：
将4份甲基丙烯酸甲酯单体(上海和创化学科技有限公司)、0.2份emulsogenapg2019(克莱恩公司)、引发剂水溶液、0.08份amp-95(dow公司)加入到52.044份去离子水中，以300rpm的速度搅拌溶解，得到打底相；
所述引发剂水溶液由0.25份过硫酸铵溶解于4份去离子水中制得；
(2)滴加相的制备：
将16份甲基丙烯酸甲酯单体(上海和创化学科技有限公司)、20份丙烯酸异癸酯单体(上海和创化学科技有限公司)按重量比＝9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、9:1均分成9份，得到9段混合单体，将2份丙烯酸单体(上海和创化学科技有限公司)及1.02份二丙烯酸新戊二醇酯单体(上海和创化学科技有限公司)混合后按重量均分成9份，分别加入所述9段混合单体中，并依次标为第2、3、4、5、6、7、8、9、10段单体；将0.1份emulsogenapg2019(克莱恩公司)和0.23份
(3)聚合阶段：
将步骤(1)打底相的温度升至80℃，调整搅拌速度为150rpm，体系出现蓝光后保持15min，再依次滴加第2、3、4、5、6、7、8、9、10段单体，每段单体滴加时间为35min，在滴加第3、5、7、9段单体时，同时滴加第3、5、7、9段乳化剂，每段乳化剂滴加时间同样为35min，所有单体、乳化剂滴加完毕后，保温搅拌1.5h；
(4)后处理阶段：
将步骤(3)聚合反应液降温至75℃，加入叔丁基过氧化氢水溶液，保温搅拌10min，然后加入雕白粉水溶液，保温搅拌10min，之后降至室温(20～30℃)，经300目的尼龙滤袋过滤出料，即得所述改性肤感树脂；
所述叔丁基过氧化氢水溶液由0.038份叔丁基过氧化氢溶解于1份去离子水中得到；
所述雕白粉水溶液由0.038份雕白粉溶解于1份去离子水中得到。
所述改性高硅树脂由本公司自制的有机硅改性聚(甲基)丙烯酸酯乳液(发明专利名称：《一种抗污、耐水硅丙乳液及其制备方法》，申请号：201810271472.9，已公开)改性而来，具体的，所述改性高硅树脂的制备方法如下(以下份数均指重量份)：
(1)壳层单体滴加相的制备：
将2份丙烯酸单体(上海和创化学科技有限公司)、5份丙烯酸正丁酯单体(广州市中业化工有限公司)、25份ac-76(方舟(佛冈)化学材料有限公司)、10份甲基丙烯酸甲酯单体(广州市中业化工有限公司)、0.8份异丙苯过氧化氢(sigma-aldrich公司)、0.6份n,n-二甲基甲苯胺(天津中信凯泰化工有限公司)、2份ne-10(adeka公司)混合，在250rpm的搅速下搅拌溶解，得到壳层单体滴加相；
(2)种子相的制备：
将4份se-1025a(adeka公司)、1.1份ne-10(adeka公司)、5份丙烯酸正丁酯单体(广州市中业化工有限公司)加入到102份去离子水中，在750rpm的搅速下搅拌并升温至88℃，降低搅速至250rpm，加入4.3份过硫酸钠水溶液(0.3份过硫酸钠溶解于4份去离子水中得到)；
(3)自交联核相的制备：
待反应体系出现明显蓝光后，同时滴加62份丙烯酸正丁酯单体(广州市中业化工有限公司)和12份过硫酸钠水溶液(2份过硫酸钠溶解于10份去离子水中得到)，两者同时滴完，滴加时间在7h；
(4)有机硅壳层的制备：
将体系温度降至63℃，加入1.5份异丙醇，接着同时滴加步骤(1)制备的壳层单体滴加相和6.4份碳酸氢钠水溶液(0.4份碳酸氢钠溶解于6份去离子水中得到)，壳层单体滴加相的滴加时间在2h，碳酸氢钠水溶液的滴加速度以维持反应体系ph值在5.5～7.5为准进行调节，所述反应体系ph值每隔20min测一次；
(5)除残单：
当壳层单体滴加相和碳酸氢钠水溶液滴加完毕后，保温搅拌1.5h，加入2.08份叔丁基过氧化氢水溶液(0.08份叔丁基过氧化氢溶解于2份去离子水中得到)，保温搅拌10min，加入2.08份雕白粉水溶液(0.08份雕白粉溶解于2份去离子水中得到)，保温搅拌10min，最后降至室温出料，即得所述改性高硅树脂。
本发明还提供了所述水性负离子肤感光油的制备方法，所述的制备方法为(以下份数均指重量份)：
室温下，将4-7份去离子水、2-3份助溶剂、0.1-0.3份润湿分散剂、0.006-0.008份消泡剂依次加入到分散釜里，以50-150rpm的速度搅拌混合均匀后，再加入0.5-1.5份负离子粉、0.08-0.3份气相二氧化硅，以200-300rpm的速度搅拌混合均匀后，转移至卧式砂磨机中进行研磨3-5道，至颗粒粒径达到250nm以下后过滤出料，得到负离子浆；然后依次将35-43份改性肤感树脂、10-18份改性高硅树脂、22.772-41.712份去离子水、所得负离子浆、0.4-0.7份润湿流平剂、4-5份蜡助剂、0.1-0.12份消泡剂加入到分散缸里，以150-200rpm的速度搅拌0.5-1h后，过滤出料，得到主体光油；
所述水性负离子肤感光油的使用遵循现配现用原则，使用前主体光油与固化剂分开包装存储，使用时按配比添加1-1.5份固化剂混合搅拌均匀使用。
本发明所述水性负离子肤感光油可以通过凹版印刷或辊涂、刷涂等常规方式涂覆于pvc或pet塑料薄膜基材上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、采用水性体系，环保安全；
2、光油干燥成膜后，涂层肤感明显，自消光强烈，耐水性好，附着力强，耐醇擦性能优异；
3、产品具有释放负离子的功能，可使室内空气负离子浓度接近郊外、田野水平(4658个/cm3)；
表1.环境中负离子浓度与人体健康关系(引自《国际医学杂志》报导)
4、单组份主体光油a存储稳定周期长(超过1年)，添加了固化剂的双组份体系室温下可以稳定储存超过30天，可以满足实际生产需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
负离子浆的粒径及粒径分布测试在malvernzetasizer3000has粒度仪上进行，测试温度为25℃。
未添加固化剂b的主体光油a的贮存稳定性是指光油液在60℃条件下静置18天，以不沉淀、不分层代表光油贮存稳定性>12个月；添加了固化剂b的主体光油a，即双组份体系的贮存稳定是指双组份体系在室温25℃条件下静置30天，以不沉淀、不分层、不凝胶代表双组份体系贮存稳定性好，可以满足实际生产需求。
光油涂膜耐水性按gb1733-1993进行，试样浸泡100h后不发生掉色、光泽度下降、起泡、脱落等现象即可认定为合格，浸泡时间越长且不发生前述变化的耐水性能越好。
光油涂膜的附着力测试按gb/t13217.7-2009进行，附着牢度≥95％即可认为树脂的附着牢度优异。
光油涂膜的耐酒精擦拭性能测试按gb/t23989-2009进行，其中，将擦拭用的有机溶剂换为酒精，往复擦拭10下涂层不发生破损即可认定为涂层耐酒精擦拭性合格，耐擦拭次数越多则证明性能越好。
光油涂膜的自消光性能是通过将光油干燥成膜后，由60°光泽度仪进行测试的，表面光泽度越低则表明光油的自消光性能越好。
光油涂膜的肤感性能是通过与市售的聚氨酯类水性肤感涂料/树脂比较来判定的，在同等条件下与pvc或pet塑料薄膜上成膜并在鼓风干燥箱中60℃烘干，若手摸触感接近则表明光油肤感性能好。
光油所释放的负离子浓度的检测依据q/jcjjt030～2002检验空气负离子的发生量，由中国建筑材料检测中心检测。
实施例1：
室温下将4kg的去离子水、2kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)、0.1kg的byk-p-104(byk公司)及0.008kg的drewplusts-4481(ashland-aqualon公司)依次加入到分散釜里，以50rpm的速度搅拌混合均匀后再加入0.5kg的tzy-01(北京天之岩健康科技有限公司)，0.08kg的
所述水性负离子肤感光油的使用遵循现配现用原则，使用前主体光油a与固化剂b分开包装存储，使用时按重量比固化剂b：主体光油a＝1:100混合搅拌均匀使用。
实施例2：
室温下将5kg的去离子水、3kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)、0.2kg的byk-p-104(byk公司)及0.006kg的drewplusts-4481(ashland-aqualon公司)依次加入到分散釜里，以100rpm的速度搅拌混合均匀后再加入1.2kg的tzy-01(北京天之岩健康科技有限公司)，0.2kg的
所述水性负离子肤感光油的使用遵循现配现用原则，使用前主体光油a与固化剂b分开包装存储，使用时按重量比固化剂b：主体光油a＝1.2:100混合搅拌均匀使用。
实施例3：
室温下将5kg的去离子水、2kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)、0.15kg的byk-p-104(byk公司)及0.008kg的drewplusts-4481(ashland-aqualon公司)依次加入到分散釜里，以100rpm的速度搅拌混合均匀后再加入0.8kg的tzy-01(北京天之岩健康科技有限公司)，0.15kg的
所述水性负离子肤感光油的使用遵循现配现用原则，使用前主体光油a与固化剂b分开包装存储，使用时按重量比固化剂b：主体光油a＝1.2:100混合搅拌均匀使用。
实施例4：
室温下将7kg的去离子水、2kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)、0.3kg的byk-p-104(byk公司)及0.008kg的drewplusts-4481(ashland-aqualon公司)依次加入到分散釜里，以150rpm的速度搅拌混合均匀后再加入1.5kg的tzy-01(北京天之岩健康科技有限公司)，0.3kg的
所述水性负离子肤感光油的使用遵循现配现用原则，使用前主体光油a与固化剂b分开包装存储，使用时按重量比固化剂b：主体光油a＝1.5:100混合搅拌均匀使用。
表2.实施例实验结果
注：对比实施例1为市售水性肤感光油，市售水性肤感光油双组份体系采用与实施例1同样的固化剂种类及配比。
由表1数据可知，本发明水性负离子肤感光油涂层肤感明显，自消光强烈，耐水性好，附着力强，耐醇擦性能优异；产品具有释放负离子的功能，可使室内空气负离子浓度接近郊外、田野水平(～4000个/cm3)；且单组份主体光油a存储稳定周期长(超过1年)，添加了固化剂的双组份体系室温下可以稳定储存超过30天，可以满足实际生产需求。对比市售水性肤感光油，本发明产品在双组份体系的储存稳定性、涂膜的耐水性、耐醇擦性及哑光度等性能均具有明显的优势，且市售水性肤感光油不具备本发明产品释放负离子的保健功能。以上结果表明作为一款保健型肤感光油产品，本发明在pvc或pet等塑料薄膜的水性肤感领域具有广阔的应用前景。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。