一种水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法 (Water-based polyurethane ink binder and preparation method thereof ) 是由 欧华新 于 2021-07-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法,所述的水性油墨连接料,其制备原料由以下成分组成,且各成分的重量份为：聚氨酯35-45份、中和剂1.5-3份、矿物油20-40份、植物油10-15份、纳米纤维30-35份、水若干份,本发明的在制作水性油墨连接料时,采用增加纳米纤维的方式,极大提高连接料其本身的耐磨性能,在制备成油墨印刷在印刷品表面上时,连接料能够起到很好的保护颜料的作用,内含纳米纤维能够很好提高耐磨性,与现有的增加强度较高的颗粒与改性的方式相比,在提高耐磨性的同时,其制备方法简单,且满足生物降解,更加环保。(The invention discloses a water-based polyurethane ink binder and a preparation method thereof, wherein the preparation raw material of the water-based ink binder comprises the following components in parts by weight: 35-45 parts of polyurethane, 1.5-3 parts of neutralizer, 20-40 parts of mineral oil, 10-15 parts of vegetable oil, 30-35 parts of nano fiber and a plurality of parts of water.)
技术领域
本发明涉及连接料技术领域，具体为一种水性聚氨酯油墨连接料及其制 备方法。
背景技术
油墨连接料，又称联结剂、联结料或凡立水(Vehicle)，是由高分子物质 混溶制成的液状物质，在油墨中作为分散介质使用。是一种具有一定粘度和 流动度的液体，但不一定都是油质的，它起连接作用，使色料、填料等固体 物质分散在其中，印刷时利于油墨的均匀转移。连接料使颜料粒子得以良好 分散，是颜料粒子的载体，使之通过印刷机转移到承印物表面。因此，连接 料赋予了油墨流动能力、印刷能力。可以说，油墨就是通过连接料把颜料揉 和在一起的，它起着把着色剂从印版转移到承印物上的作用。它的另一个重 要作用，颜料依靠连接料的干燥成膜，牢固地附着在承印物表面并使墨膜耐 摩擦，有光泽。因此，连接料是一种成膜物质，它决定着油墨干燥性和膜层 品质，决定着油墨能否在承印物面上干燥、固着并成膜。
目前，用于改善水性油墨膜层耐磨性的手段主要包括向水性油墨中添加 氧化铝、氧化硅等机械强度较高的颗粒[刘军启，魏金栋，闫璐，徐海，李红 兵，梁小平，刘志锋.固态助剂对油墨耐磨性的影响，天津城建大学学报；崔 锦锋，周应萍.纳米水性柔版印刷油墨的研制，包装工业，2003，113]。另外， 也可以在水性油墨连接料树脂的聚合过程中加入改性剂，导致连接料树脂的 结构内部形成交联结构，使其分子结构更加致密从而提高油墨膜层的耐磨性 [费华，张莉莎，周赛春.丙烯酸类树脂为基料的水性油墨的研究，华中师范 大学学报(自然科学版)；谌龙兴，UV光油在金属油墨上耐磨性和附着力的改 进，印刷技术，2011，10；陈岚，陈义锋，朱传方，万婷，蒋华.酮醛改性水 性丙烯酸酯树脂的合成及性能研究，粘接，2004，25]，但是，用于提高油墨 膜层耐磨性的无机氧化物不能实现生物降解，大规模使用会对自然环境产生 一定的压力；而在连接料聚合过程中的改性剂则普遍是化学合成产物，在制 备和使用的过程中会消耗大量的化学试剂并产生挥发性的污染物，不利于环 境保护且不适应可持续发展，为此，我们提出一种水性聚氨酯油墨连接料及 其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够起到提高耐磨性能的水性聚氨酯油墨连 接料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水性聚氨酯油墨连接 料，制备原料由以下成分组成，且各成分的重量份为：
聚氨酯35-45份、中和剂1.5-3份、矿物油20-40份、植物油10-15份、 纳米纤维30-35份、水若干份。
优选的，其原料包括以下重量份组成：
聚氨酯40份、中和剂2份、矿物油30份、植物油12份、纳米纤维32 份、水若干份。
优选的，所述中和剂包含熟石灰粉末和少量生石灰粉末。
优选的，所述植物油包含桐油、亚麻油和豆油中的一种。
优选的，一种水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，包括以下步骤；
S1.按照指定重量份称取各种原料，并将聚氨酯、矿物油和植物油，并将 其倒入搅拌容器中，同时滴加适量的水，增加；
S2.启动搅拌容器，使其进行搅拌30-40分钟，搅拌叶片的转速为200-300r/min；
S3.搅拌完毕后，采用均匀洒落的方式，将中和剂均匀分布在溶液表面， 之后再将纳米纤维撒入，开启搅拌容器，继续搅拌，使得中和剂和纳米纤维 均匀分布于原料中；
S4.加水乳化，最后通过加入水与搅拌后的原料混合，并升温至50℃后开 启搅拌容器，在500-600r/min的条件下搅拌2-3h。
优选的，所述纳米纤维的制备方法，包括以下步骤；
步骤一.选取适量的无机酸及纤维原料，纤维原料进行消毒除菌，干燥后 进行碾散；
步骤二.将处理好的纤维原料倒入反应容器中，并倒入适量无机酸，利用 搅拌设备在300-400r/min的转速下搅拌1h；
步骤三.伸入金属杆搅拌，利用金属杆将反应容器中纤维上带的负电荷转 移；
步骤四.将反应器内的溶液过滤、烘干，干燥后在碾碎得到纤维粉末。
优选的，步骤一中无机酸采用硝酸、盐酸和硫酸中的一种。
优选的，步骤一中纤维原料采用细菌纤维、叶限位和韧皮纤维中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的在制作水性油墨连接料时，采用增加纳米纤维的方式，极大 提高连接料其本身的耐磨性能，在制备成油墨印刷在印刷品表面上时，连接 料能够起到很好的保护颜料的作用，内含纳米纤维能够很好提高耐磨性，与 现有的增加强度较高的颗粒与改性的方式相比，在提高耐磨性的同时，其制 备方法简单，且满足生物降解，更加环保。
2.本发明内通过加入的中和剂，能够有效的中和止植物油中的过多游离 脂肪酸及聚氨酯中的脂酸，避免连接料的粘性过大，同时通过过多的熟石灰 悬浮物对纳米纤维晶须上的聚集，提高纤维的强度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种水性聚氨酯油墨连接料，制备原料由以下成分组成，且各成分的重 量份为：
聚氨酯35-45份、中和剂1.5-3份、矿物油20-40份、植物油10-15份、 纳米纤维30-35份、水若干份。
优选的，其原料包括以下重量份组成：
聚氨酯35份、中和剂1.5份、矿物油20份、植物油10份、纳米纤维30 份、水若干份。
优选的，所述中和剂包含熟石灰粉末和少量生石灰粉末。
优选的，所述植物油包含桐油、亚麻油和豆油中的一种。
优选的，一种水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，包括以下步骤；
S1.按照指定重量份称取各种原料，并将聚氨酯、矿物油和植物油，并将 其倒入搅拌容器中，同时滴加适量的水，增加；
S2.启动搅拌容器，使其进行搅拌30-40分钟，搅拌叶片的转速为 200-300r/min；
S3.搅拌完毕后，采用均匀洒落的方式，将中和剂均匀分布在溶液表面， 之后再将纳米纤维撒入，开启搅拌容器，继续搅拌，使得中和剂和纳米纤维 均匀分布于原料中；
S4.加水乳化，最后通过加入水与搅拌后的原料混合，并升温至50℃后开 启搅拌容器，在500-600r/min的条件下搅拌2-3h。
优选的，所述纳米纤维的制备方法，包括以下步骤；
步骤一.选取适量的无机酸及纤维原料，纤维原料进行消毒除菌，干燥后 进行碾散；
步骤二.将处理好的纤维原料倒入反应容器中，并倒入适量无机酸，利用 搅拌设备在300-400r/min的转速下搅拌1h；
步骤三.伸入金属杆搅拌，利用金属杆将反应容器中纤维上带的负电荷转 移；
步骤四.将反应器内的溶液过滤、烘干，干燥后在碾碎得到纤维粉末。
优选的，步骤一中无机酸采用硝酸、盐酸和硫酸中的一种。
优选的，步骤一中纤维原料采用细菌纤维、叶限位和韧皮纤维中的一种。
实施例2
一种水性聚氨酯油墨连接料，制备原料由以下成分组成，且各成分的重 量份为：
聚氨酯35-45份、中和剂1.5-3份、矿物油20-40份、植物油10-15份、 纳米纤维30-35份、水若干份。
优选的，其原料包括以下重量份组成：
聚氨酯35份、中和剂3份、矿物油20份、植物油10份、纳米纤维30 份、水若干份。
优选的，所述中和剂包含熟石灰粉末和少量生石灰粉末。
优选的，所述植物油包含桐油、亚麻油和豆油中的一种。
优选的，一种水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，包括以下步骤；
S1.按照指定重量份称取各种原料，并将聚氨酯、矿物油和植物油，并将 其倒入搅拌容器中，同时滴加适量的水，增加；
S2.启动搅拌容器，使其进行搅拌30-40分钟，搅拌叶片的转速为 200-300r/min；
S3.搅拌完毕后，采用均匀洒落的方式，将中和剂均匀分布在溶液表面， 之后再将纳米纤维撒入，开启搅拌容器，继续搅拌，使得中和剂和纳米纤维 均匀分布于原料中；
S4.加水乳化，最后通过加入水与搅拌后的原料混合，并升温至50℃后开 启搅拌容器，在500-600r/min的条件下搅拌2-3h。
优选的，所述纳米纤维的制备方法，包括以下步骤；
步骤一.选取适量的无机酸及纤维原料，纤维原料进行消毒除菌，干燥后 进行碾散；
步骤二.将处理好的纤维原料倒入反应容器中，并倒入适量无机酸，利用 搅拌设备在300-400r/min的转速下搅拌1h；
步骤三.伸入金属杆搅拌，利用金属杆将反应容器中纤维上带的负电荷转 移；
步骤四.将反应器内的溶液过滤、烘干，干燥后在碾碎得到纤维粉末。
优选的，步骤一中无机酸采用硝酸、盐酸和硫酸中的一种。
优选的，步骤一中纤维原料采用细菌纤维、叶限位和韧皮纤维中的一种。
实施例3
一种水性聚氨酯油墨连接料，制备原料由以下成分组成，且各成分的重 量份为：
聚氨酯35-45份、中和剂1.5-3份、矿物油20-40份、植物油10-15份、 纳米纤维30-35份、水若干份。
优选的，其原料包括以下重量份组成：
聚氨酯45份、中和剂3份、矿物油40份、植物油15份、纳米纤维35 份、水若干份。
优选的，所述中和剂包含熟石灰粉末和少量生石灰粉末。
优选的，所述植物油包含桐油、亚麻油和豆油中的一种。
优选的，一种水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，包括以下步骤；
S1.按照指定重量份称取各种原料，并将聚氨酯、矿物油和植物油，并将 其倒入搅拌容器中，同时滴加适量的水，增加；
S2.启动搅拌容器，使其进行搅拌30-40分钟，搅拌叶片的转速为 200-300r/min；
S3.搅拌完毕后，采用均匀洒落的方式，将中和剂均匀分布在溶液表面， 之后再将纳米纤维撒入，开启搅拌容器，继续搅拌，使得中和剂和纳米纤维 均匀分布于原料中；
S4.加水乳化，最后通过加入水与搅拌后的原料混合，并升温至50℃后开 启搅拌容器，在500-600r/min的条件下搅拌2-3h。
优选的，所述纳米纤维的制备方法，包括以下步骤；
步骤一.选取适量的无机酸及纤维原料，纤维原料进行消毒除菌，干燥后 进行碾散；
步骤二.将处理好的纤维原料倒入反应容器中，并倒入适量无机酸，利用 搅拌设备在300-400r/min的转速下搅拌1h；
步骤三.伸入金属杆搅拌，利用金属杆将反应容器中纤维上带的负电荷转 移；
步骤四.将反应器内的溶液过滤、烘干，干燥后在碾碎得到纤维粉末。
优选的，步骤一中无机酸采用硝酸、盐酸和硫酸中的一种。
优选的，步骤一中纤维原料采用细菌纤维、叶限位和韧皮纤维中的一种。
实施例4
一种水性聚氨酯油墨连接料，制备原料由以下成分组成，且各成分的重 量份为：
聚氨酯35-45份、中和剂1.5-3份、矿物油20-40份、植物油10-15份、 纳米纤维30-35份、水若干份。
优选的，其原料包括以下重量份组成：
聚氨酯45份、中和剂1.5份、矿物油40份、植物油15份、纳米纤维35 份、水若干份。
优选的，所述中和剂包含熟石灰粉末和少量生石灰粉末。
优选的，所述植物油包含桐油、亚麻油和豆油中的一种。
优选的，一种水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，包括以下步骤；
S1.按照指定重量份称取各种原料，并将聚氨酯、矿物油和植物油，并将 其倒入搅拌容器中，同时滴加适量的水，增加；
S2.启动搅拌容器，使其进行搅拌30-40分钟，搅拌叶片的转速为 200-300r/min；
S3.搅拌完毕后，采用均匀洒落的方式，将中和剂均匀分布在溶液表面， 之后再将纳米纤维撒入，开启搅拌容器，继续搅拌，使得中和剂和纳米纤维 均匀分布于原料中；
S4.加水乳化，最后通过加入水与搅拌后的原料混合，并升温至50℃后开 启搅拌容器，在500-600r/min的条件下搅拌2-3h。
优选的，所述纳米纤维的制备方法，包括以下步骤；
步骤一.选取适量的无机酸及纤维原料，纤维原料进行消毒除菌，干燥后 进行碾散；
步骤二.将处理好的纤维原料倒入反应容器中，并倒入适量无机酸，利用 搅拌设备在300-400r/min的转速下搅拌1h；
步骤三.伸入金属杆搅拌，利用金属杆将反应容器中纤维上带的负电荷转 移；
步骤四.将反应器内的溶液过滤、烘干，干燥后在碾碎得到纤维粉末。
优选的，步骤一中无机酸采用硝酸、盐酸和硫酸中的一种。
优选的，步骤一中纤维原料采用细菌纤维、叶限位和韧皮纤维中的一种。
实施例5
一种水性聚氨酯油墨连接料，制备原料由以下成分组成，且各成分的重 量份为：
聚氨酯35-45份、中和剂1.5-3份、矿物油20-40份、植物油10-15份、 纳米纤维30-35份、水若干份。
优选的，其原料包括以下重量份组成：
聚氨酯45份、中和剂1.5份、矿物油40份、植物油15份、纳米纤维30 份、水若干份。
优选的，所述中和剂包含熟石灰粉末和少量生石灰粉末。
优选的，所述植物油包含桐油、亚麻油和豆油中的一种。
优选的，一种水性聚氨酯油墨连接料的制备方法，包括以下步骤；
S1.按照指定重量份称取各种原料，并将聚氨酯、矿物油和植物油，并将 其倒入搅拌容器中，同时滴加适量的水，增加；
S2.启动搅拌容器，使其进行搅拌30-40分钟，搅拌叶片的转速为 200-300r/min；
S3.搅拌完毕后，采用均匀洒落的方式，将中和剂均匀分布在溶液表面， 之后再将纳米纤维撒入，开启搅拌容器，继续搅拌，使得中和剂和纳米纤维 均匀分布于原料中；
S4.加水乳化，最后通过加入水与搅拌后的原料混合，并升温至50℃后开 启搅拌容器，在500-600r/min的条件下搅拌2-3h。
优选的，所述纳米纤维的制备方法，包括以下步骤；
步骤一.选取适量的无机酸及纤维原料，纤维原料进行消毒除菌，干燥后 进行碾散；
步骤二.将处理好的纤维原料倒入反应容器中，并倒入适量无机酸，利用 搅拌设备在300-400r/min的转速下搅拌1h；
步骤三.伸入金属杆搅拌，利用金属杆将反应容器中纤维上带的负电荷转 移；
步骤四.将反应器内的溶液过滤、烘干，干燥后在碾碎得到纤维粉末。
优选的，步骤一中无机酸采用硝酸、盐酸和硫酸中的一种。
优选的，步骤一中纤维原料采用细菌纤维、叶限位和韧皮纤维中的一种。
本方案中，为了体现不同含量中和剂及纳米纤维给连接料带来不同功能 的检测，人员将实施例1-5中制备的的连接料与颜料粉末融合后进行印刷， 在印刷品晾干后进行人工耐磨试验，根据磨损程度得出实施例1-5中不同印 刷品的耐磨性能。
同时，本方案中，综合上述实施例得到如下图表：
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
粘度
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流动性
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耐磨性能
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√√√
√√√
√√
图示中“√”数量越多，代表其对应功能越强，由表格得知，中和剂及 纳米纤维的含量增多，会提高连接料的耐磨性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来 将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示 这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、 “包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系 列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明 确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有 的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。
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