一种高附着力水性玻璃油墨及其制备方法与流程

本发明属于涂料，具体涉及一种高附着力水性玻璃油墨及其制备方法。

背景技术：

1、玻璃油墨是指可以在玻璃基板上进行印刷并且能牢固附着的油墨，按调墨溶剂类型可划分为油性玻璃油墨和水性玻璃油墨。其中，油性玻璃油墨由于调墨溶剂及稀释剂的使用使其具有很强的刺激性气味挥发，常年使用对操作人员身体有较大伤害。而水性玻璃油墨相比油性玻璃油墨，其以水为溶剂，水性高分子树脂作为连接料，不含有害的有机溶剂，能够减少对环境的污染和对人体的危害，无疑更加符合环保要求。

2、连接料作为油墨的连续相是影响油墨印刷性能的关键因素，连接料品质的好坏直接影响油墨的性能，水性油墨中最重要的组成部分即水性高分子树脂。水性丙烯酸树脂不但具备优异的光泽度、耐酸碱性及良好的耐候性、耐污染性等有机溶剂型树脂的优点，而且具有价格低、使用安全、节省能源、减少环境污染和公害等特点，是一种低voc的绿色环保型材料，并以其多样性和良好的理化性能已成为水性油墨连接料的最佳选择。然而单以水性丙烯酸树脂作为连接料的油墨与玻璃的结合作用较弱，油墨的附着力并不理想，油墨在干燥后墨膜容易划落和划伤。

3、因此，有必要进一步研发具有高附着力的水性玻璃油墨。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高附着力水性玻璃油墨。

2、本发明的另一目的在于提供上述高附着力水性玻璃油墨的制备方法。

3、本发明的目的通过下述技术方案实现：

4、一种高附着力水性玻璃油墨，按重量百分比计包括如下组分：

5、水性丙烯酸树脂40-55%，

6、环氧树脂改性聚氨酯树脂10-15%，

7、颜填料5-10%，

8、消泡剂0.1-0.5%，

9、流平剂0.2-1%，

10、分散剂0.1-1%，

11、偶联剂0-2%，

12、气相二氧化硅0.1-1%，

13、余量为水。

14、优选的，所述环氧树脂改性聚氨酯树脂按如下方法制备得到：

15、(1)在丙酮中加入质量比为(3-5):1的聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯，随后加入催化剂，在90-120℃下反应2-4h得到聚氨酯预聚体；

16、(2)将聚氨酯预聚体与e51型环氧树脂按质量比(1-3):1混合后，在120-140℃下反应3-4h得到环氧树脂改性聚氨酯树脂。

17、优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺、四甲基丁二胺中的任一种。

18、优选的，所述催化剂的加入量为反应底物的0.3-1wt%。

19、优选的，所述水性丙烯酸树脂按如下步骤制备：

20、将10-20重量份的丙烯酸异辛酯、15-25重量份的丙烯酸乙酯、40-50重量份的甲基丙烯酸甲酯、3-5重量份的丙烯酰胺、15-30重量份的顺丁烯二酸酐、30-50重量份水、0.2-2重量份引发剂以及3-5重量份的交联剂混合后在70-90℃下聚合反应5-8h，得到所述水性丙烯酸树脂。

21、优选的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的任一种，更优选为过硫酸铵。

22、优选的，所述交联剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的任一种。

23、优选的，所述颜填料为钛白粉、炭黑、钴蓝、滑石粉、碳酸钙粉、聚乙烯蜡中的任一种。

24、优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。在本发明的一些实施例中，所述有机硅消泡剂包括但不限于byk-020、byk-060n、byk066n、byk-077、byk-085中的至少一种。

25、在本发明的一些实施例中，所述流平剂包括但不限于efka-3500、efka-3600、efka-3037、efka-3034、efka-3033、efka-3777、efka-3772、efka-3886、efka-3236、efka-3288中的至少一种。

26、在本发明的一些实施例中，所述分散剂包括但不限于三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的至少一种。

27、优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。在本发明的一些实施例中，所述硅烷偶联剂包括但不限于kh550、kh560、kh570、kh792中的至少一种。

28、上述高附着力水性玻璃油墨的制备方法，包括如下步骤：

29、(1)按重量份称取所有组分后在2000-3000r/min转速下混合5-20min；

30、(2)将混合后的物料送入球磨机中研磨至细度为15μm以下，得到所述高附着力水性玻璃油墨。

31、本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

32、（1）本发明在水性丙烯酸树脂为主的连接料中加入了环氧树脂改性聚氨酯树脂成分，改性后提高了聚合物网络的交联密度，且环氧树脂改性聚氨酯树脂中含有大量的氨基甲酸酯键，能够增加所制备而成的油墨的附着力；同时，聚合物网络中丰富的氨基、羟基及水分子能够增强油墨与玻璃之间的氢键，有助于进一步增加油墨的附着力。

33、（2）本发明通过在聚氨酯主链中引入环氧基团使其兼具环氧树脂和聚氨酯树脂的性质，其与水性丙烯酸树脂及其他助剂混合后所制备的玻璃油墨还具备优良的硬度、耐磨性、耐热性和耐酸碱性能。

34、（3）本发明进一步优选自制的水性丙烯酸树脂用以配制玻璃油墨，其与环氧树脂改性聚氨酯树脂组合而成的连接料的交联密度进一步增大，连接料与其他助剂混合后所制备的玻璃油墨的附着力和耐热性均得到进一步提升。

技术特征：

1.一种高附着力水性玻璃油墨，其特征在于，按重量百分比计包括如下组分：

2.根据权利要求1所述高附着力水性玻璃油墨，其特征在于，所述环氧树脂改性聚氨酯树脂按如下方法制备得到：

3.根据权利要求1所述高附着力水性玻璃油墨，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂按如下步骤制备：

4.根据权利要求2所述高附着力水性玻璃油墨，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺、四甲基丁二胺中的任一种；所述催化剂的加入量为反应底物的0.3-1wt%。

5.根据权利要求1所述高附着力水性玻璃油墨，其特征在于，所述颜填料为钛白粉、炭黑、钴蓝、滑石粉、碳酸钙粉、聚乙烯蜡中的任一种。

6.根据权利要求1所述高附着力水性玻璃油墨，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

7.根据权利要求1所述高附着力水性玻璃油墨，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

8.根据权利要求3所述高附着力水性玻璃油墨，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的任一种。

9.根据权利要求3所述高附着力水性玻璃油墨，其特征在于，所述交联剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的任一种。

10.权利要求1-9任一项所述高附着力水性玻璃油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高附着力水性玻璃油墨及其制备方法，所述水性玻璃油墨按重量百分比计包括如下组分：水性丙烯酸树脂40‑55%，环氧树脂改性聚氨酯树脂10‑15%，颜填料5‑10%，消泡剂0.1‑0.5%，流平剂0.2‑1%，分散剂0.1‑1%，偶联剂0‑2%，气相二氧化硅0.1‑1%，余量为水。本发明在水性丙烯酸树脂为主的连接料中加入了环氧树脂改性聚氨酯树脂成分，改性后提高了聚合物网络的交联密度，且环氧树脂改性聚氨酯树脂中含有大量的氨基甲酸酯键，能够增加所制备而成的油墨的附着力；同时，聚合物网络中丰富的氨基、羟基及水分子能够增强油墨与玻璃之间的氢键，有助于进一步增加油墨的附着力。

技术研发人员：王方文,蒲治瑞,丁群
受保护的技术使用者：深圳市深赛尔股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/14