一种具有抗菌功能的水性光油的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水性光油技术领域，尤其涉及一种具有抗菌功能的水性光油。
【背景技术】
[0002]水性光油作为一种新兴的绿色环保印刷材料，广泛地应用于食品包装、医药包装、烟包、书刊、挂历等印刷，水性光油拥有出色的表面光泽度，因其溶剂主要为水，不会向大气排放有害的挥发性气体，比较环保，符合当今提倡环保健康的理念。因此水性光油在今后有着广阔的发展空间。
[0003]对于用于烟包、医药包装、食品包装印刷等卫生要求较高领域的水性光油来说，要求水性光油自身无毒无害。但是虽然水性光油自身对人体无毒害了，但是烟包、医药包装和食品包装袋上容易滋生病菌，如果水性光油具有抗菌功能，能够有效解决这一问题。
[0004]王灿才等在《包装工程》发表的“水松纸抗菌水性油墨研宄”中公开了一种抗菌水性油墨，其配方为:联苯胺黄5%，二氧化钛25%，水性丙烯酸树脂液45%，乙醇15%以及去离子水10%。该水性油墨在水松纸上具有良好的印刷适性，并且具有良好的抗菌效果。
[0005]中国发明专利CN 102477238B公开了一种水性光油，其配方包括水、丙烯酸聚合物、钛白粉、重金石粉、重质碳酸钙、高岭土、玉墓坟、润湿分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、多功能助剂、成膜助剂和杀菌防霉剂，该水性光油环保无毒、抗碱防霉、防潮。
[0006]以上两种产品的但不足之处在于:抗菌成分与其他成分仅仅是物理混合，虽然起到了抗菌作用，但是分散性和效果均一般。
[0007]中国发明专利CN 102952431A公开了一种烟用水松纸水性油墨及其制作方法，包括水性乳化树脂油50-60份+氧化铁颜料10-20份+去离子水10-20份+消泡剂、防沉降剂、流平剂、润湿剂、抗菌剂、润湿分散剂、表面张力剂助剂中的一种或一种以上0.5-1份。该发明的烟用水松纸水性油墨具有细度小，干燥速度快，稠度高，粘度低，分散稳定性好，无硬结性沉淀，无凝聚，无残留异味等优点，但是该发明将杀菌剂直接配入水性油墨中，该杀菌剂虽然能够起到杀菌作用，但是可能也会对人体有害，造成副作用。
【发明内容】
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有抗菌功能的水性光油，该水性光油自身无毒无害、分散性好、抗菌效果强。
[0009]本发明的具体技术方案为:一种具有抗菌功能的水性光油，按重量百分比计，其各组分含量如下:
40-50wt%水性树脂液A ；
15-25 ￥丨％水性树脂液B;
5-10%水性蜡乳液； l_2wt%茶阜素；
5~15 wt%去尚子水; 5-15 wt% 乙醇； l-3wt%消泡剂；
1-3 wt%流平剂； l-3wt%缓冲剂;
所述水性树脂液A为纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液，所述水性树脂液B选自水性氨基树脂液、马来酸树脂液、水性聚氨酯树脂液中的一种。
[0010]上述的具有抗菌功能的水性光油按如下方法制备:
(1)将纳米二氧化钛、乙醇、去离子水和硅烷偶联剂混合均匀后在60°C水浴回流反应8_16h，然后降至室温，产物经过离心分离和洗涤，得到硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，所述纳米二氧化钛、乙醇、去离子水和硅烷偶联剂的重量用量比为1:30-50:5-15:1-3 ；
(2)将30-60份去离子水和1-3份乳化剂放入反应器加热至80°C，再将20-40份丙烯酸类单体、15-25份步骤(I)所得的硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，3-5份聚乙二醇和0.25-0.5份水溶性引发剂放入反应器后搅拌均匀，保温0.5-1小时后，在2小时内匀速加入
0.25-0.5份水溶性引发剂，然后再保温4-8小时，之后一边搅拌一边加入氨水进行中和，使溶液PH维持在7.5-8.5之间，再抽真空去除游离的氨水，最后过滤得到纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液，以上物质份数均为重量份数；
(3 )将步骤(2 )所得的纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液与水性树脂液B、水性蜡乳液、茶皂素、去离子水、乙醇、消泡剂、流平剂、缓冲剂按配比混合均匀，再通过研磨分散得到具有抗菌功能的水性光油。
[0011]作为优选，所述的纳米二氧化钛的粒径在10-20nm。
[0012]作为优选，所述的丙烯酸类单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺中的至少两种。
[0013]本发明的有益效果是:本发明方法通过聚乙二醇对丙烯酸树脂引入了亲水结构，提高了丙烯酸树脂的亲水性，将水性丙烯酸树脂与水性氨基树脂液、马来酸树脂液或水性聚氨酯树脂液进行复配，融合了各种树脂的优点。
[0014]同时，采用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行改性，使其能与丙烯酸类单体共聚，将纳米二氧化钛和羟烷基引入到水性丙烯酸树脂上，经修饰后的纳米二氧化钛直接参与聚合，在树脂中的分布均匀，对水性丙烯酸树脂的改性效果更佳。
[0015]纳米二氧化钛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，茶皂素拥有出色的乳化、润湿、分散性能，在水性光油中能够起到分散剂的作用，不仅如此，茶皂素还具有一定的杀菌功能，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等具有良好的抑制能力，茶皂素在醇水溶液中溶解性好，作为水性光油的分散剂和抗菌剂具有广阔前景，虽然茶皂素会有在振荡情况下起泡的问题，但是通过消泡剂便可解决。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0017]实施例1
(I)硅烷偶联剂改性无机纳米粒子的制备
将重量用量比为1:40:10:2的纳米二氧化钛、乙醇、去离子水和硅烷偶联剂混合均匀后在60°C水浴回流反应12h，然后降至室温，产物经过离心分离和洗涤，得到硅烷偶联剂改性无机纳米粒子。所述纳米二氧化钛的粒径为10nm。
[0018](2)纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液的制备
将45份去离子水和2份乳化剂放入反应器加热至80°C，再将10份甲基丙烯酸甲酯、10份甲基丙烯酸乙酯、10份苯乙烯、20份步骤(I)所得的硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，4份聚乙二醇和0.4份水溶性引发剂放入反应器后搅拌均匀，保温0.75小时后，在2小时内匀速加入0.4份水溶性引发剂，然后再保温6小时，之后一边搅拌一边加入氨水进行中和，使溶液PH维持在7.5-8.5之间，再抽真空去除游离的氨水，最后过滤得到纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液，以上物质份数均为重量份数。
[0019](3)纳米二氧化钛改性的复合型水性光油的制备具有抗菌功能的水性光油各组分含量如下:
45wt%纳米二氧化钛改性水性丙稀酸树脂液；
20 wt%水性氨基树脂液；
7.5wt%水性蜡乳液；
1.5wt%茶阜素；
10 wt%去离子水；
10 wt%乙醇；
2wt%消泡剂；
2wt%流平剂；
2?七％缓冲剂。
[0020]将步骤(2)所得的纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液与水性氨基树脂液、水性蜡乳液、茶皂素、去离子水、乙醇、消泡剂、流平剂、缓冲剂按配比混合均勾，再通过研磨分散得到具有抗菌功能的水性光油。
[0021]实施例2
(I)硅烷偶联剂改性无机纳米粒子的制备
将重量用量比为1:30:5:1的纳米二氧化钛、乙醇、去离子水和硅烷偶联剂混合均匀后在60°C水浴回流反应8h，然后降至室温，产物经过离心分离和洗涤，得到硅烷偶联剂改性无机纳米粒子。所述纳米二氧化钛的粒径为20nm。
[0022](2)纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液的制备
将30份去离子水和I份乳化剂放入反应器加热至80°C，再将10份甲基丙烯酸乙酯、10份丙烯酸甲酯、15份步骤(I)所得的硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，3份聚乙二醇和0.25份水溶性引发剂放入反应器后搅拌均匀，保温0.5小时后，在2小时内匀速加