硅烷偶聯(lián)劑改性丙烯酸油墨連結(jié)料的制備及性能研究

1、班級(jí) 印刷二班姓名 戶(hù)忠赫指導(dǎo)教師 聶義然硅烷改性丙烯酸油墨連接料的制備及研究將從以下幾點(diǎn)進(jìn)行表達(dá)1 水性油墨2 國(guó)內(nèi)外水性油墨的發(fā)展歷程3 水性油墨的組成4 改性丙烯酸的制備設(shè)計(jì)5 實(shí)驗(yàn)6 對(duì)制備的乳液測(cè)試 進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，印刷行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展但在目前全國(guó)大多數(shù)印刷廠在印刷實(shí)際操作中通常使用溶劑型油墨含有大量的苯類(lèi)有機(jī)物，乙酸乙酯，酮類(lèi)，醇類(lèi)有機(jī)溶劑，這些有機(jī)揮發(fā)物（VOC)在印刷工人進(jìn)行印刷操作中會(huì)對(duì)其自身產(chǎn)生極大的傷害，同時(shí)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。據(jù)報(bào)道英國(guó)已經(jīng)立法，禁止印刷包裝食品用的薄膜使用溶劑型油墨 。 水性油墨以其自身優(yōu)良的性能成為了當(dāng)代印刷工藝中代替溶劑

2、型油墨的產(chǎn)品我國(guó)明確將水性油墨列為重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。溶劑型油墨1 對(duì)操作人員危害大2 易燃易爆3 對(duì)環(huán)境污染大水性油墨1 對(duì)操作人員危害小2 不易燃易爆3對(duì)環(huán)境污染小國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況國(guó)外發(fā)展情況國(guó)外水性油墨研究始于20世紀(jì)60年代，主經(jīng)歷了3個(gè)階段:第1階段是以松香、馬來(lái)酸改性樹(shù)脂為連接料的第一代水墨第2階段是以溶劑型苯乙烯-丙烯酸共聚樹(shù)脂為連接料的第二代水墨產(chǎn)品第3階段是以聚合乳液樹(shù)脂為連接料的第三代水墨產(chǎn)品與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)在水性油墨的研究方面起步較晚，第一代水墨產(chǎn)品是從新加坡引進(jìn)的，第二代水墨產(chǎn)品是在第一代水墨的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，第三代水墨產(chǎn)品是從國(guó)外直接引進(jìn)的，第四代水墨產(chǎn)品是目前使用的高檔水

3、墨。目前使用的高檔產(chǎn)品是由自行研發(fā)的樹(shù)脂或直接使用進(jìn)口樹(shù)脂生產(chǎn)的，且由天津油墨廠首先研制成功并投產(chǎn)。從上可以看出而無(wú)論國(guó)內(nèi)外水性油墨發(fā)展都取決于水性油墨連接料所用新型樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)及研究。水性油墨的組成水性油墨是由連接料，有色體（顏料），助劑，均勻混合成的粘稠混合物。水性油墨應(yīng)該有色彩鮮艷，良好的印刷特性，耐酸，堿，水，溶劑等應(yīng)用指標(biāo)。水性油墨的主要特征尤其連接料決定，以下為連接料的特性(1)粘度(2)干性(3)色澤(4)氣味(5)PH值而水性油墨的連接料一般都為合成樹(shù)脂，樹(shù)脂的性質(zhì)就是連接料的特性丙烯酸改性目的及意義本文選擇丙烯酸酯作為連接料研究對(duì)象。因?yàn)槠溥m用范圍廣，價(jià)格便宜。但在耐水性，耐候

4、性方面較差。在丙烯酸改性方面有很多研究。1有機(jī)硅改性2有機(jī)氟改性3環(huán)氧改性4聚氨酯改性5納米材料改性由于有機(jī)硅常見(jiàn)，同時(shí)在耐水性方面有優(yōu)勢(shì)，所以選擇有機(jī)硅改性丙烯酸。硅烷改性丙烯酸物理法 共混，生成產(chǎn)物分層，表現(xiàn)不良化學(xué)法 有機(jī)硅能嵌入，接枝到丙烯酸酯主鏈及側(cè)鏈上形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高耐水性。所以本文選擇化學(xué)法，而化學(xué)法一般選則乳液聚合方式。需要確定乳液配方，及實(shí)驗(yàn)參數(shù)。本文選取甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸和丙烯酸為硬單體以丙烯酸丁酯為軟單體來(lái)達(dá)到生成的乳液具有耐久性，柔韌性，附著力等性能同時(shí)加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550來(lái)提高其耐水性實(shí)驗(yàn)通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)比較確定實(shí)驗(yàn)方式，實(shí)驗(yàn)參數(shù)，反應(yīng)配比。最后確定選擇半連續(xù)

5、滴加法作為反應(yīng)方式確定實(shí)驗(yàn)的PH值為7，溫度60，攪拌器轉(zhuǎn)速3R/S，引發(fā)劑濃度1%確定反應(yīng)單體的正確配比為甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸丁酯20：50確定上述參數(shù)后，通過(guò)把不同乳化劑比例，硅烷偶聯(lián)劑配比，生成的產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)試比較后確定適合作為連接料的硅丙乳液。測(cè)試內(nèi)容對(duì)乳液進(jìn)行如下測(cè)試固含量粘度PH值吸水率耐候性對(duì)生成的薄膜進(jìn)行測(cè)試測(cè)試其耐水性耐摩擦（附著率）生成的乳液情況實(shí)驗(yàn)剛制備成的乳液放置1天后的乳液 放置10天的乳液通過(guò)前后對(duì)比圖片可以發(fā)現(xiàn)乳液沒(méi)有分層固含量測(cè)試固含量測(cè)試圖耐水性測(cè)試1 薄膜放置水中24時(shí) 前后對(duì)比圖，觀察其是否脫落，掉色。機(jī)械性能測(cè)試摩擦性能測(cè)試（測(cè)試薄膜附著力）比較前后圖片發(fā)現(xiàn)薄膜附著力，滿(mǎn)足印刷操作的印刷摩擦力。結(jié)論本實(shí)驗(yàn)在通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)總結(jié)出制備連接料的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)參數(shù)。當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑在加入丙烯酸酯中可以提高其耐水性，耐候性。在性能測(cè)試方面可以滿(mǎn)足其作為丙烯酸酯作為連接料的要求。而在制備過(guò)程中應(yīng)以半連續(xù)乳液滴加法為最優(yōu)方法種子乳液中的單體含量在1/3左右，種子乳液中的軟硬單體比為丙烯酸丁酯：甲基丙烯酸甲酯=15：6，總體的軟硬單體比例為丙烯酸丁酯：甲基丙烯酸甲酯=50：20為最優(yōu)配比。在綜合考慮連接料所需要的粘度，附著力，成膜性，色澤等性能后，可以得出以下結(jié)論，乳化劑op-10的乳化環(huán)境中較吐溫-80乳化環(huán)境好，乳化劑含量6%，硅烷含