复合丙烯酸树脂水性柔版油墨的研制详解
复合丙烯酸树脂水性柔版油墨的研制
摘要：合成适合水性油墨制备要求的丙烯酸乳液树脂与顺酐加成松香树脂，选用合理的水复合溶剂体系，在中和剂作用下丙烯酸树脂与顺酐加成树脂复合制备水性连结料，利用此复合水性连结料与优质颜料、填料和助剂通过分散研磨生产出水性柔版油墨。
关键词：丙烯酸树脂复合连结料水性柔版油墨
1 引言
溶剂型油墨中所含的有机挥发物(VOC)大多易燃有毒，会对环境造成严重的污染进而危害人类的健康。长期吸入有机挥发物会导致疲劳乏力、记忆衰退甚至死亡。VOC直接排放到大气中，在紫外线的辐射下会产生光化学烟雾或形成酸雾，有些有机挥发物还会对大气臭氧层造成破坏。为了限制印刷油墨中VOC对环境的污染和危害，自二十世纪六十年代以来世界各国相继颁布实施了有关的法律法规，对油墨中VOC的排放量作了严格的规定，同时油墨科技工作者也在不断地开发微含或不含VOC的、符合环保要求并能满足印刷适性的新型油墨，水性油墨应运而生。
水性油墨经过数十年的开发研究，在性能和应用方面得到了长足的发展，水性油墨以水为主，配以无毒或低毒的有机溶剂作为溶剂和稀释剂，不仅价格低廉、印刷适性良好，且无毒、芳香、安全、对环境友好，倍受印刷界的青睐。不同水性油墨品种因所采用的主成膜树脂不同而具有不同的性能和应用。目前，应用比较成功的主要有用于包装装潢印刷的顺酐加成松香树脂水性柔版油墨、丙烯酸树脂柔版及凹版水性油墨、水性豆油醇酸树脂油墨和水性环氧树脂塑凹油墨等。从应用的情况看，在水性油墨配方结构中采用单一品种的主成膜树脂很难达到产品综合性能的优化表征。本课题通过对合成材料进行精心筛选，对合成工艺路线进行优化组合，得到丙烯酸树脂和顺酐加成松香树脂，将二者在中和剂存在下于水复合溶剂体系中形成均一稳定的水性连结料，采用此连结料与着色颜料、填料和助剂经过分散研磨得到综合性能优良的水性柔版油墨。
2 实验研制
2.1 水性复合连结料的制备
2.1.1 丙烯酸乳液的合成
2.1.1.1 主要原料
丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、过硫酸铵、乳化剂、OP-10蒸馏水。
2.1.1.2 工艺操作
采用装有搅拌器、球形冷凝器、滴液漏斗和套管温度计，水浴加热的四口烧瓶。首先将蒸馏水、乳化剂加入装置好的四口反应烧瓶中，搅拌升温；将各单体混合后由滴液漏斗向瓶中滴加，同时加入碳酸氢钠、氨水调整体系pH=7～8，并开冷凝水；当温度升至75℃时加入过硫酸铵，继续升温至85℃保温反应2小时，再升温95℃反应1小时即为终点，白色乳液过滤备用。
2.1.2 顺酐加成松香树脂的合成
2.1.2.1 主要原材料
顺丁烯二酸酐、特级松香、季戊四醇。
2.1.2.2 工艺操作
将粉碎的松香投入三口瓶中，三口瓶装有搅拌器、球形冷凝器和套管温度计，用电热套加热。升温至170～180℃化料，化开后启动
搅拌、开冷凝降温160℃，加入顺酐，控制加料速度，防止溢锅；于210～220℃保温2小时，升温至230℃加入季戊四醇，加完升温至260～265℃保温酯化，2小时后测酸价，当AV≤160mgKOH/g立即出料。
2.1.3 水性连结料的制备
2.1.
3.1 主要原料
丙烯酸共聚乳液(自制)、顺酐加成松香树脂(自制)、异丙醇、乙醇、乙二醇、乙醚、一乙醇胺、蒸馏水。
2.1.
3.2 工艺操作
将异丙醇、乙二醇乙醚投入三口烧瓶中，开冷凝并升温至40℃，搅拌下投入粉碎的顺酐加成松香树脂，升温至70～75℃，保温2小时，树脂溶化后(瓶中透明)，于60℃下投入乙醇，用滴液漏斗同时向瓶中滴加丙烯酸共聚乳液和一乙醇胺，滴加速度以体系中无凝结物为宜；加料结束后，保持体系pH=7.5～8.5，保温1小时，温度不超过60℃，体系均匀透明后，用蒸馏水调整黏度合适，过滤出料，即得水性复合丙烯酸树脂连结料。
2.2 水性柔版油墨的制备
2.2.1 主要原料
水性复合丙烯酸树脂连结料（自制）、水性颜料、填料、助剂。
2.2.2 油墨的制备
按量称取水性复合丙烯酸树脂连结料于容器中，按量加入水性颜料、填料、助剂，预分散至无干粉料，倾入砂磨机（或胶体磨）中于35℃左右研磨至细度达标，出料包装，得水性复合丙烯酸树脂油墨。
(待续)
3 结果与讨论
3.1 水性连结料的复合
3.1.1 顺酐加成松香树脂合成
顺酐加成松香树脂是由顺丁烯二酸酐与松香通过1∶4加成后经多元醇酯化而成。该树脂的结构与性能对水墨的印刷作业适性和印刷质量适性具有决定性的影响，在合成顺酐加成松香树脂时应注意以下因素：
1)松香与顺酐的用量比。松香／顺酐＝1.14(摩尔比)时，得到的树脂在制备水墨连结料时具有理想的性状，松香／顺酐大于1.14时，因松香含量高使树脂脆性增大，水墨印膜的耐磨性变差，印迹掉粉；松香／顺酐小于1.14时，使得体系的官能度增大，造成后期酯化时胶化的可能性增大，树脂的水溶性变差。
2)多元醇的用量。以多元醇对加成树脂进行酯化，其目的在于提高树脂的分子量，赋予树脂优良的物理机械成膜性能。但是，为了保证树脂具有足够的成盐性从而决定树脂良好的水溶性，加成树脂只能部分酯化形成半酯树脂，即加成树脂分子中有一部分羧基(-COOH)没有被酯化，为后期成盐保留了可反应的活性基。季戊四醇用量应占树脂总量的8%～10%为宜。
3)加成树脂的酸价。树脂酸价是衡量树脂分子结构中活性羧基含量的指标，酸价低，树脂的水溶性差，但树脂的硬度和光泽好，相反，酸价高，树脂的水溶性好，对颜填料润湿性好，但树脂的硬度和光泽不良，耐水性不佳，综合的结果是加成树脂的酸价应控制在145mg KOH/g～155mgKOH/g范围内。
4)工艺操作的条件。树脂的加成条件主要是加成温度和时间，松香与顺酐的加成反应是放热反应，加之顺酐又极易升华，工艺操作过
程中，当松香熔化后应在较低的温度下向反应体系投顺酐，起始投顺酐的温度控制在160～170℃，当投入顺酐后体系自动升温至210～220℃，保温2小时后体系温度将呈下降趋势，加成反应到达终点；酯化条件：加成终了后，向体系投入季戊四醇，于260～265℃保温测酸价，此阶段应加大气道抽风，尽可能在较短的时间内使酸价合格，以免使树脂颜色加深。
3.1.2 乳液型丙烯酸树脂的设计
乳液型丙烯酸树脂是以丙烯酸与丙烯酸的衍生物和其他乙烯类单体在水溶性引发剂引发作用下，通过乳液共聚而成的，为了获得满足水性柔版油墨的制备要求，在树脂设计中主要考虑如下因素：
1)丙烯酸树脂的官能性。丙烯酸树脂的官能性取决于共聚物分子结构中的羧基官能团，此官能团可供后期中和成盐并赋予树脂具有水溶性，共聚物分子结构中的羧基是由丙烯酸单体引入的。共聚物设计中丙烯酸单体的用量过低，丙烯酸乳液与加成树脂液的拼混变差，出现分离，使水墨的稳定性变差，丙烯酸单体的用量过高，会导致水墨的干性变慢，印膜的耐磨性下降，抗水性变差。根据正交试验的结果，丙烯酸单体的理想用量应控制在25%～45%范围内。
2)丙烯酸树脂的成膜性。丙烯酸树脂的成膜性主要由共聚物的玻
璃化温度(Tg)综合表征，根据共聚各单体对共聚物玻璃化温度的贡献可将单体分为硬单体和软单体，各单体对共聚物玻璃化温度的影响可由经验公式：1/Tg=W1/Tg1+W2/g2T+......+W1/Tg1根据预期的Tg和各单体均聚物的Tg1确定各单体的量W1。共聚物的Tg 过高，印膜发脆，易掉粉；共聚物的Tg过低，印膜发粘，光泽度低。共聚物的Tg在65～85℃时，制备的水性柔版墨具有比较满意的印刷适性。
3)丙烯酸树脂合成的工艺方式。丙烯酸树脂采用种子乳液聚合，先使聚合体系在较低温度下(75～85℃)进行初期聚合生成活性种子，然后在较高温度下(85～95℃)使活性种子进一步与未聚合单体聚合，采用这种种子乳液聚合可使反应体系中的所有单体参与共聚。测试结果表明，体系中不存在游离单体。一方面，通过种子乳液聚合可提高共聚物的产率，乳液中因不存在游离单体而具有安全环保性；另一方面，所得到的乳液与顺酐加成松香树脂液具有良好的拼混性，满足水性柔版墨的制备要求。
(待续) 3.1.3 水性连结料的胺化复合
1)胺化剂的选择。顺酐加成松香树脂、丙烯酸树脂因其分子链侧含有活性羧基(-COOH),此官能团能够和胺成盐而赋予树脂水溶性
能?其反应可示为:
R-COOH+NH3R...COO-NH+4 水可溶(水性连结料形成过程)
R...COO+NH+4R-COOH+NH3 水不溶(油墨的干燥过程)
胺的用量和种类对树脂的水化及水化后印膜的性能有较大的影响。可选择氨水、一乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺等，氨水中和水墨干性快气味大，三乙醇胺对柔性版具有强腐蚀现象，一乙醇胺是水墨树脂常用的胺化剂。中和程度愈高油墨的黏度愈大，一般控制pH=7.5～8.5为佳。
2)胺化复合的方式
研究表明，胺化复合采取先将顺酐加成松香树脂溶解在复合溶剂中，同时滴加胺化剂和丙烯酸乳液，不停搅拌，加料结束后，继续搅拌保温，待体系均匀透明，即成水性复合丙烯酸树脂柔版墨用连结料。
3.2 颜填料及助剂的选择
水性墨的颜色是依靠颜料来表达的，适应水墨制备的颜料必须耐碱并具有良好的分散性。最适宜的是采用高固体含量的颜料滤饼，其着色力可提高5%～15%，色泽鲜艳，黏度低，体系稳定易分散，但
成本高。为了降低成本，本试验选择色泽鲜艳的有机颜料如：立索尔大红、金光红、酞箐蓝、酞箐绿、联苯胺黄、永固黄等，白色选用钛白粉，黑色选用高色素碳黑，填料选用胶质碳酸钙。同时为了提高颜填料的分散和稳定，通常要加入表面活性剂，水墨的性能大多通过适当的助剂进行调整，如润湿分散剂、消泡剂等。
3.3 水墨产品测试结果
对上述所研制的水性柔版墨进行测试，其结果如表1。
4 结语
研制合成的官能性丙烯酸乳液和顺酐加成松香树脂，在水复合溶剂体系中，选用合适的胺化剂，使两类树脂中和成盐，得到水性复合
丙烯酸树脂连结料；利用此水性连结料与优质颜填料和助剂复配，经过精心的分散研磨，制得性价比合理、适合装潢印刷的绿色环保水性柔版油墨。
水性油墨的配方&水性油墨成分
水性油墨Water-based ink 水性油墨简称为水墨，柔性版水性墨也称液体油墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水性油墨特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。
一、水性油墨的基本配方:
水溶性丙烯酸树脂25％～35％
水15％～25％
乙醇5％～15％
三乙胺5％～10％
颜料10％～30％
助剂1％～3％
二、水性油墨的成分：水性油墨由水性高分子乳液、颜料、表面活性剂、水及其他添加剂组成。
（1）水性高分子乳液
主要是丙烯酸、乙苯乙烯类合成物。作用是传输颜料的载体，提供附
着力、硬度、光亮度、干燥速度、耐磨性、耐水性。成膜乳液应用于非吸收
性承印物表面印刷；非成膜乳液应用于纸、纸板等吸收性材料印刷。（2）颜料
有机颜料有酞菁蓝、立索尔红；无机颜料有炭黑、钛白粉。
（3）表面活性剂
作用是降低表面张力，使墨在承印物上辅展开，提高水墨的稳定性。（4）水
溶剂。可改变水墨粘度，影响涂布墨层的厚度及干燥速度。性油墨区别于溶剂型油墨，最大的特点在于所用的溶解载体。溶剂型油墨的溶解载体
是有机溶剂，如甲苯、乙酸乙酯、乙醇等，而水性油墨的溶解载体是水和少量的醇(约3％～5％)。由于用水作溶解载体，水性油墨具有显著的环
保安全特点：安全、无毒、无害、不燃不爆、几乎无挥发性有机气体产生。
主要表现在以下四个方面：
1.对大气环境无污染；
2 . 减少印刷品表面残留毒物，保证食品卫生安全；
3.减少资源消耗并降低环保成本；
4 . 提高了作业环境的安全性，保障接触操作
水溶性丙烯酸树脂固体胶的研制
水溶性丙烯酸树脂固体胶的研制 以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸为单体，采用乳液聚合法制得了丙烯酸树脂。当甲基丙烯酸的用量占总单体量的40%以上时，经碱中和得到完全溶于水的丙烯酸树脂。以水溶性丙烯酸树脂为胶粘剂原料制得了固体胶，探讨了固体胶的硬度与硬脂酸钠浓度、水溶性丙烯酸酯树脂浓度的关系。在灌装温度为85 ℃时，水溶性丙烯酸树脂固体胶的黏度仅为聚乙烯吡咯烷酮固体胶黏度的1/3。制得的固体胶经测试符合企标要求。 标签：水溶性丙烯酸树脂；固体胶；黏度；硬度 固体文具胶（简称固体胶）具有原料易得、制造简单、保存期长、便于携带、使用方便和粘接牢固等特点，近年来已逐渐代替传统的液体文具胶和浆糊，具有广阔的市场应用前景。 固体文具胶通常有4个主要成分：胶粘剂、赋形剂、溶剂和保湿剂。此外还可以加入各种添加剂，如填料、香料、作色剂和改性剂等。其中关键成分是胶粘剂。随着研究的不断深入和发展，出现了聚乙烯吡咯烷酮固体胶[1～3]、聚乙烯醇固体胶[4～7]、水性聚氨酯乳液固体胶[8～9]、淀粉醚固体胶[10]和水性环氧树脂固体胶[11]。 目前市售的固体胶主要有2类，一类是聚乙烯醇固体胶，这类胶具有价格便宜、胶液黏度小及容易灌装等优点，但存在含游离甲醛、固含量较低和容易收缩等不足之处；另一类是聚乙烯吡咯烷酮固体胶，这类胶具有不含甲醛、固含量较高、不易收缩以及粘接性较好等特点，但具有价格贵、胶液黏度大和不易灌装等缺陷。 本研究以水溶性丙烯酸树脂为主体材料生产固体胶，通过优化软硬单体和功能性单体的比例，利用功能性单体—COOH进行中和，生成了—COONa，改善了固体胶的收缩性；优化了固体胶的配方和生产工艺，降低了固体胶高温灌装时的黏度，提高了生产效率，次品率随之降低。 1 实验部分 1.1 实验原料 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸，工业级，上海华谊丙烯酸有限公司；反应性乳化剂（COPS-1），工业级，罗地亚公司；过硫酸钾，分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司；硬脂酸、甘油，工业级，杭州油脂化工有限公司；氢氧化钠，工业级，新疆天业（集团）有限公司；防腐剂（Promex20D），工业级，英国普隆化学股份有限公司。 1.2 实验仪器
丙烯酸树脂的合成
实验一溶剂型丙烯酸酯的合成实验（演示实验） 一、实验目的 了解涂料用热塑性丙烯酸酯树脂的合成方法。 二、实验原理 涂料用丙烯酸酯树脂的合成，可采用溶液聚合，乳胶聚合，本体聚合和悬浮聚合及非水分散聚合，其中以前两种方法最常用。 溶剂型丙烯酸酯树脂可分为热塑性和热固性两大类。热塑性丙烯酸酯树脂涂料的成膜主要是通过溶剂的挥发，分子链相互缠绕形成的。因此，漆膜的性能主要取决于单体的选择，分子量大小和分布及共聚物组成的均匀性。漆膜的性能如光泽，硬度，柔韧性，附着力，耐腐蚀性，耐候性和耐磨性等都与上述因素有关。漆用热塑性丙烯酸酯树脂的分子量一般在30000-130000之间，共聚物组成的均一性主要是通过分批逐步增量投入反应速度快的单体来实现的。漆膜的硬度，柔韧性等机械性能又与其玻璃化转变温度（T g）有直接的关系，共聚物的T g可由Fox 公式近似计算。 对于溶剂型清漆的配方设计，溶剂的选择极为重要，良溶剂使体系的粘度降低，固含量增加，树脂及其涂料的成膜性能好，不良溶剂则相反。选择溶剂时主要取决于溶剂的成本，对树脂的溶解能力，挥发速度，可燃性和毒性等。成膜物质可以由一种或多种热塑性丙烯酸酯树脂组成，也可以与其他成膜物质合用来改进其性能，混溶性好而常用的有硝酸纤维素，醋酸丁酸纤维素，乙基纤维素，氯乙烯-醋酸乙烯树脂以及过氧乙烯树脂等，它们在配方中的比例，可根据产品技术要求选择。 热塑性丙烯酸酯清漆表现了丙烯酸酯树脂的特点，具有较好的色泽，耐大气，保光，保色等性能，在金属，建筑，塑料，电子和木材等的保护和装饰上起着越来越重要的作用。 三、实验仪器和试剂 电动搅拌机，电动热套，四口烧瓶（250ml），球形冷凝管，温度计，涂-4
【CN110077133A】一种新型水性柔版印刷工艺【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910263538.4 (22)申请日 2019.04.03 (71)申请人 张少学 地址 138000 吉林省松原市前郭县长山镇 38号 (72)发明人 不公告发明人 (51)Int.Cl. B41M 1/04(2006.01) B41M 5/025(2006.01) B41M 7/00(2006.01) B41F 5/24(2006.01) B41F 23/04(2006.01) (54)发明名称 一种新型水性柔版印刷工艺 (57)摘要 本发明公开了一种新型水性柔版印刷工艺， 属于印刷领域，一种新型水性柔版印刷工艺，包 括承印材料外端设有印刷机，印刷机前端开凿有 收纳槽，收纳槽左右两端壁均开凿有水平槽，水 平槽上端壁开凿有竖直槽，收纳槽内滑动连接有 连接板，连接板左右两端均固定连接有滑块，滑 块与水平槽、竖直槽均相互匹配，连接板外端固 定连接有鼓风板，鼓风板与收纳槽相互匹配，它 可以实现通过烘干装置能够配合印刷的实施步 骤，对印刷中的承印材料进行热风吹干，在本发 明的作用下，能够根据工作人员需要对承印材料 外端的上光油或覆膜进行烘干，可以很好的辅助 工作人员的印刷操作，同时本发明可以进行旋转 吹风， 对承印材料烘干的更加均匀。权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 110077133 A 2019.08.02 C N 110077133 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110077133 A 1.一种新型水性柔版印刷工艺，所述印刷工艺的操作步骤为： 步骤一、工作人员对胶片进行剪片操作，将印刷原稿的胶片空白部分剪除，剪片完成后工作人员在进行拼版以及晒版操作。。 步骤二、通过显影液对印版进行冲洗清洁，在划痕处利用细毛笔蘸取稀硫酸对印版的进行修补处理。 步骤三、通过修版笔去除印版上的胶片边痕，且在修版的过程中及时对印版上的脏污擦除，修版完成后对印版再次进行质量检查。 步骤四、通过承印材料对印版操作印刷，且包括反面印刷。 步骤五、承印材料印刷完成后，再向承印材料表面涂抹上光油或者覆膜，并对光油或覆膜粘胶进行烘干。 步骤六、工作人员根据需要的尺寸大小对承印材料进行模切操作，将承印材料切断成需要的相同尺寸。 步骤七、工作人员再对模切完成后的相同尺寸的承印材料进行检验，并装配入库。 2.根据权利要求1所述的一种新型水性柔版印刷工艺，其特征在于：所述步骤五中承印材料外端设有印刷机(1)。 3.根据权利要求2所述的一种新型水性柔版印刷工艺，其特征在于：所述印刷机(1)前端开凿有收纳槽(3)，所述收纳槽(3)左右两端壁均开凿有水平槽(5)，所述上端壁开凿有竖直槽(9)，所述收纳槽(3)内滑动连接有连接板(10)，所述连接板(10)左右两端均固定连接有滑块(6)，所述滑块(6)与水平槽(5)、竖直槽(9)均相互匹配，所述连接板(10)外端固定连接有鼓风板(4)，所述鼓风板(4)与收纳槽(3)相互匹配，所述鼓风板(4)上端开凿有多个凹槽(11)。 4.根据权利要求1所述的一种新型水性柔版印刷工艺，其特征在于：所述上光油为水性上光油，所述水性上光油的稠度为40-60秒，所述覆膜材质为PVC树脂。 5.根据权利要求1所述的一种新型水性柔版印刷工艺，其特征在于：所述95％浓硫酸与水的配比为：1:100。 6.根据权利要求3所述的一种新型水性柔版印刷工艺，其特征在于：所述凹槽(11)下端壁固定连接有转动电机(15)，所述转动电机(15)外端固定连接有升降座(16)。 7.根据权利要求3所述的一种新型水性柔版印刷工艺，其特征在于：所述凹槽(11)内滑动连接有热风管(13)，所述热风管(13)与升降座(16)固定连接，所述热风管(13)外端开凿有出风孔(14)，所述出风孔(14)与热风管(13)相互连通。 8.根据权利要求3所述的一种新型水性柔版印刷工艺，其特征在于：所述印刷机(1)左右两端均开凿有圆柱形孔(8)，所述圆柱形孔(8)内滑动连接有加长杆(7)，所述加长杆(7)靠近滑块(6)的一端固定连接有限位块，所述滑块(6)靠近加长杆(7)的一端开凿有限移槽，所述限移槽与限位块相互匹配。 9.根据权利要求8所述的一种新型水性柔版印刷工艺，其特征在于：所述加长杆(7)外端固定连接有塑胶垫，所述塑胶垫外端开凿有弧形槽。 10.根据权利要求3所述的一种新型水性柔版印刷工艺，其特征在于：所述鼓风板(4)左右两端均固定连接有把手(12)，两个所述把手(12)外端固定连接有弹性绳，所述弹性绳外端开凿有多条异形槽。 2
水性丙烯酸树脂的合成和应用CE10P
基于Cardura TM E10P水性丙烯酸树脂的合成和应用 王丰万，邓子明，王位，阮军 （迈图化工企业管理（上海）有限公司，上海201203） 摘要：介绍了基于Cardura TM E10P水性丙烯酸树脂的合成和应用，从聚合物制备的相关因素，组成、制备工艺、性能检测等多个方面进行了阐述，同时测试了其相应的固化条件和最终涂料的性能。 关键词：Cardura TM E10P；水性丙烯酸树脂；合成；应用； Abstract：Introduction to the synthesis and application of Cardura TM E10P waterborne acrylic resin with polymer manufacturing conditions, composition, preparation process and properties tests, at the same time, the curing conditions and final coating properties have been evaluated. Key words: Cardura TM E10P; Waterborne acrylic resin; Synthesis; Application; 0 引言 丙烯酸树脂可以为汽车用清漆提供基料。溶剂型树脂满足汽车涂料的需要已经很久了。出于减少有机挥发物的需要，我们已经在研究如何提高树脂的固体份。出于同样的原因，水性基料已经在底漆和底色漆的生产中得到广泛的运用。但是对于面漆，仍然还处于完善阶段。作为水性体系，其中最关键的一个因素是如何使水性体系达到与溶剂型体系相同的性能。这就需要我们非常小心地控制水性基料制作时的各种参数。 现在的丙烯酸酯类清漆主要通过丙烯酸树脂上的羟基与氨基或者异氰酸酯反应固化。而使丙烯酸树脂获得羟基的方法之一是将叔碳酸缩水甘油酯—Cardura TM E10P 这个含有很大侧链的单官能团环氧引入丙烯酸树脂。Cardura E10P 的结构如下： Cardura E10P 可以利用分子上的环氧基团与羧酸反应，如丙烯酸及甲基丙烯酸，从而将叔碳酸缩水甘油酯的结构引入到丙烯酸聚合物中，同时产生一定比例的伯羟基和仲羟基。 Cardura E10P在水性丙烯酸树脂中的作用： （1）C ardura E10P可以利用空间位阻效应保护交联的化学键减少水解，这样就能够非常有效地改善耐酸性和耐化学品性； （2）C ardura E10P改性水性丙烯酸树脂具有更高的光泽； （3）C ardura E10P改性水性丙烯酸树脂中可以使用更少量的助溶剂； （4）C ardura E10P为生产水性丙烯酸树脂提供了方便。Cardura E10P能够作为反应初始阶段的起始溶剂（底料），然后再作为聚合物的一部分，这样就可以减少移去溶剂这个步骤。 1 基于Cardura E10P的水性丙烯酸树脂的合成 1.1水性体系的选择 水性涂料的基料根据其存在形式可以大致被分为两类：聚合物分散体和聚合物乳液。聚合物分散体往往是首先在某些助溶剂中聚合，然后再分散在水中(有时候我们也称这类分散
水性油墨知识原理
水性油墨Water-based ink 水性油墨简称为水墨，柔性版水性墨也称液体油墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水性油墨特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。 [编辑本段]水溶性树脂 水溶性树脂或水分散性树脂皆为水性油墨的连接料，它对油墨的粘度、附着力、光泽、干燥及印刷适应性都有很大的影响。在国内，常采用松香改性马来酸树脂作连接料来制作油墨，但此种油墨仅能用于印刷一般纸箱，满足不了中、高档包装印刷所要求的光泽和耐水性的要求。氨基甲酸乙酯树脂的稳定性较好，但印刷适应性和可溶性略差一些，其他还有用苯乙烯改性马来酸树脂、水性氨基树脂以及聚乙烯醇和羧甲基纤维素等，这些高分子树脂一般均含有－COOH（羧基）、－OH（羟基）、－NH2（胺基）等亲水基团，经过特定的工艺处理，成为完全溶于水的树脂，可以作为水性油墨的连接料。但是，依然明显地存在一些不尽人意的地方，且对水性油墨的印刷适应性、光泽度、耐水性等都有不同的影响（见表1）。 马来酸树脂氨基甲酸乙酯树脂水性氨基树脂羧甲基纤维素水溶性丙烯酸树脂 颜料分散性中中良良优 印刷适应性中中中良优 耐湿摩擦性中中良中优 耐干摩擦性差中差中优 油墨稳定性中良中中优 耐热性差差中中极优 耐水性差差中差优 着色性中中差中良 光泽差差中差良 由表1可知，选用水溶性丙烯酸改性树脂作水性油墨的连接料，其光泽度、耐候性、耐热性、耐水性、耐化学性和耐污染性等方面均具有显著的优势，在直接分散溶解或合成高分子乳液时，也均能表现出优良的性能。用该树脂制成油墨，产品可达到国外先进产品的质量水平。使用水溶性偶氮引发剂作为丙烯酸树脂的主要引发剂后，丙烯酸树脂的性能又得到明显提升。 [编辑本段]水性UV油墨原料 1.组成原料：光固化树脂 水性UV油墨一般由基料树脂、光引发剂、添加剂和水组成。基料树脂是油墨体系的主体成分，油墨最终固化膜的性能主要由基料树脂决定。常用的树脂有：不饱和聚酯、聚氨酯丙烯酸酯类、丙烯酸酯化聚丙烯酸、聚酯丙烯酸酯。 用于光固化水性油墨的不饱和聚酯，是以二元醇或多元醇与马来酸酐进行酯化反应制备而成的。为了使树脂具有亲水性，可以利用二元醇（如聚乙二醇）引入亲水结构，用含光活性基团的酸或醇封端则可获得光活性。 聚氨酯丙烯酸酯类树脂是目前研究得最多的体系。与一般的聚氨酯丙烯酸酯的差别仅在于如何在分子中引入亲水性结构。与上述不饱和聚酯相似，亲水性结构一般可利用二元醇单元引入。例如可利用聚乙二醇引入非离子型的亲水链段；利用二羟甲基丙酸（D M P A ）引入羧基，得到离子型的自乳化树脂。光活性基团可以通过（甲基）丙烯酸羟乙酯（H E A 或H E M A ）的羟基与聚氨酯末端异氰酸酯基（-NCO）反应引入，也可以利用丙烯酸与端羟基聚氨酯的羟基进行酯化反应得到。 丙烯酸酯化聚丙烯酸具有价廉、易制备、墨膜丰满、光泽好等优点。一般可用丙烯酸与各种丙烯酸酯共聚引入亲水性的羧基，用（甲基）丙烯酸羟乙酯或（甲基）
水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆研制_闫福安
文章编号:10044736(2003)02000603 水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆研制 闫福安 1,2 ,官文超 1 (1.华中科技大学化学系,湖北武汉430074;2.武汉化工学院化工与制药学院,湖北武汉430073) 摘 要:由甲基丙烯酸甲酯(M M A)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸(M A A)为单体,通过自由基溶液共聚合合成了丙烯酸酯四元共聚物,以二甲基乙醇胺(DM A E)中和制得了丙烯酸酯共聚物水溶液.该树脂同六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂(HM M M )复配成的烘漆具有优秀性能.讨论了工艺条件对水溶胶性质及涂膜性能的影响. 关键词:水性丙烯酸树脂;合成;六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂;烘漆 中图分类号:T Q 433.4+ 32 文献标识码:A 收稿日期:20030312 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20074012) 作者简介:闫福安(1964),男,河南人,博士生,副教授,主要从事水性功能高分子的研究与开发. 0 引 言 丙烯酸树脂是一种优秀的涂料树脂,由其配制的塑料漆、聚氨酯漆、氨基烘漆近年来发展很快[1] .但常规的丙烯酸树脂是溶剂型的,随着其施工、应用,有大量的芳烃、酯或酮类溶剂进入大气,造成严重的环境污染. 现在,世界各国的环保法规日益严格,人们的环保意识也日益加强,因此,涂料的“高固体化、粉末化、辐射可固化及水性化”趋势愈来愈明朗,该“四化”标志着涂料的发展方向.由于粉末涂料、辐射可固化涂料因施工工艺特殊,其应用受到一定条件的限制;高固体份涂料由于理论、技术水平的制约,其发展也比较缓慢.近年来,水性涂料树脂合成用功能单体发展很快,已有大量的水性单体投放市场,因此水性涂料成为涂料工业中发展最快的环保产品,在美、欧发达国家水性漆已经占到涂料产量的一半左右,而且发展势头迅猛.近年来,我们对水性醇酸[2]、水性聚酯[3]及水性聚氨酯树脂[4]的合成进行了一些研究工作,本文主要介绍水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆的研制,由其在工业涂料方面取代溶剂型相关产品,具有重要意义. 1 实验部分 1.1 实验原料及处理 甲基丙烯酸甲酯(M M A)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸(M AA)均为化学纯,N 2气氛下,在对苯二酚(M AA 用 CuCl)存在下减压蒸馏后使用;过氧化苯甲酰(BPO)为分析纯,经重结晶后使用;巯基乙醇(链转移剂)、丙二醇丁醚、二甲基乙醇胺(DM AE )均为化学纯,直接使用;六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂(HMM M;固含量≥97%,mass ratio),工业品(美国,氰特工业公司),直接使用.1.2 丙烯酸酯共聚物的合成原理 丙烯酸酯共聚物的合成原理[5]可用图1所示的聚合反应方程式表示. 1.3 丙烯酸酯共聚物的合成工艺 在装有搅拌装置、冷凝器、温度计和恒压滴液漏斗的四口反应瓶中,加入一定量的溶剂;将单体(单体以80%固含量计,mass ratio )、引发剂、链转移剂配成混合溶液,取1/3加入四口瓶;N 2保护下,在80℃下进行溶液共聚合;另外2/3单体溶液加入恒压滴液漏斗,同时滴加,约2h 滴完,继续反应2h,得到淡黄色透明丙烯酸酯共聚物粘稠溶液.降温至60℃,强烈搅拌下,按一定中和度滴加二甲基乙醇胺中和,然后滴加蒸馏水,调节固含量为40%,即得到淡黄色透明丙烯酸酯共聚物水溶液. 1.4 产品技术指标 外观 淡黄色半透明水溶液固体含量/% 40pH 值 7.0～7.5粘度(涂4杯)/s 70～100 羟值(每克固体树脂中KOH 毫克数) 100 1.5 水性丙烯酸氨基烘漆的配制 1.5.1 实验配方 以水性丙烯酸树脂和HMM M 第25卷第2期 武 汉 化 工 学 院 学 报 V o l.25 N o.2 2003年6月 J . W uhan Inst. Chem. Tech. Jun. 2003
水性油墨废水
一、水性油墨废水来源 水性油墨废水仍属于纺织染整工业水污染物的一部分，水性油墨废水作为染整工业废水中的印染废水的一种新型典型废水，它的突出特点是高CODcr、高色度和难生物降解。它一旦进入水体，会对水环境造成极大的污染，严重威胁着人类的生产生活和自然界的生态平衡。 水性油墨主要应用于书籍、杂志等低档印刷品，瓦楞纸等要求低的印刷行业，烟厂、酒厂、药厂、化妆品、儿童玩具类企业产品包装、牛奶和饮料复合纸包装等柔性版印刷领域以及其他纸箱包装行业。水性油墨在生产和应用的过程中，由于设备的清洗，产生一定数量的水性油墨废水。水性油墨在应用领域的废水来源主要是更换油墨等需要清洗印刷相关设备的排水，例如：洗棍、洗槽、洗桶、冲洗操作间等产生的废水。 水性油墨可分为水溶性、碱溶性和扩散性三类。目前研制与开发使用较多的是碱溶性油墨。 （1）、水溶性油墨其连接料包括聚乙烯醇、羟乙基纤维素和聚乙烯砒铬酮等。这类连接料可以永久地被水溶解，所以配制的油墨只能应用在不接触水的场合。 （2）、碱溶性油墨其连接料是一种酸性树脂的碱溶液，加入适量的氢氧化铵。两者化学作用后形成可溶性树脂盐，在油墨干燥过程中，氨挥发后使油墨变成不溶于水的物质。（3）、扩散性油墨其连接料是悬浮在水中的细小树脂粒子，称为乳胶。乳胶与溶解的树脂比，其优点是：乳胶可以密度很高而粘度低，可形成高质量的薄涂层，乳胶可包含相当大的聚合物分子，涂层硬，耐磨，耐热，粘附性好；缺点是印刷较困难且难以清洗。 二、水性油墨废水特点及危害： 水性油墨顺从环保的要求，产品具有无毒、无腐蚀性、无刺激性气味、不燃、不爆、安全性好，运输方便、且浓度高、用量少、粘度低、印刷适应性好，性能稳定，附着牢度好，干燥快，干后耐水、耐碱和抗磨性能优良；在印前、印后及印刷过程中易调整操作，印刷品印后显得印迹饱满、色彩鲜艳、光泽度高、华丽富贵、印制复杂的图案也可以达到丰富的层次，能印出鲜艳及高光泽的颜色等特点。 水性油墨生产废水中主要污染为丙烯酸系列的水溶性树脂（载色剂）、含带色基团的环状有机物（色料）和大分子量的醇基或苯基分散剂，其中丙烯酸树脂是废水中CODcr主要组成部分，占80%以上。颜料种类繁多，其中无机颜料有盐类、氧化物类和炭类三大类；有机颜料则有偶氮颜料、酞菁颜料、硝基颜料、色淀颜料、还原颜料、亚硝基颜料、杂环颜料等多种类型。另外还含有稳定剂、消泡剂、阻滞剂、表面活性剂、防腐剂等十多种助剂。 水性油墨生产废水是一种弱碱性、高浓度、高色度、难生物降解的工业废水，污水处理难度较大。
柔版水墨的制造和应用
柔版水墨的制造和应用 柔性版印刷是一种未来的主流印刷方式，理由是柔版印刷厂家所采用的各种前沿技术，比如UV(紫外光)固化、EB(电子束)固化和水墨技术，就可见一斑。 一、柔版印刷及油墨综述 柔性版印刷是指使用柔性版、通过网纹传墨辊传递油墨的印刷方式。印版的版面结构与凸版印版一样，都是图文部分突起高于非图文部分。而且，柔性版也是一种利用橡皮版或感光树脂印版、快干液体油墨的直接印刷方式。可见，柔版印刷是凸版印刷的一个分支，只是在印版、油墨的组成和压印过程上不同于传统的凸版印刷。 印刷过程中图像的传递是通过一个由光化学反应得到的柔性感光树脂版(PrintingPlate)或是一个刻有图案的橡皮棍来完成的。油墨在一个储墨槽中，通过网纹传墨辊将一定体积量的油墨输送到印刷版上。网纹传墨辊是由铬合金组成，表面镀有陶瓷耐磨层或经离子喷涂的陶瓷耐磨层。传送的油墨量由传墨辊表面的线数决定，粗的网纹传墨辊的表面每英寸有大约120线，而用于印刷精细图案的传墨辊每英寸可以达到500至900线。 柔印油墨的应用范围很广，其承印材料也多种多样，因此与之相匹配的柔印油墨也有多种类型。大致可以分为以下四类： 1、溶剂类：包括各种混合溶剂在内的种类。 2、醇类：包括各种醇类。 3、水性类：使用的溶剂是水而不是有机溶剂。 4、紫外光固化(UV)类：与普通油墨不同，它不含溶剂，仅包含一些活性稀释剂。 各自的特点，如下图所示。
就柔性版油墨的主要成分而言，它们都是由色剂(颜料或染料)、树脂(连结料)、溶剂和助剂等组成的。多数是以挥发干燥为主的液体油墨，但也有少数是以氧化结膜、渗透干燥等形式干燥的油墨。由于柔性版印刷机是采用网纹辊传墨的，因此，柔性版印刷油墨的粘度不能太高，一般在1至100泊之间。 柔性版油墨是典型的溶剂油墨，即：液态油墨，靠溶剂的挥发干燥。这种油墨通过网纹传墨辊（墨辊上有凹痕）传递到柔性版上。如按其有色体为基础可分为以下三类，即：染料型、颜料型、染料颜料型。通常，染料型粘度小一些，颜料型的粘度大一些，以有利于分散和储存（防止沉降）。由于承印物的材料不同，因此，油墨配方中的树脂与溶剂也是各种各样的，但是油墨必须具有适宜的粘度和流动性，干性也要求要良好，干燥后无残留的异味，对承印物的粘附性要好，对印版不起作用。 柔版印刷的发展越来越快，越来越多的油墨制造商正在开发质优价廉的油墨，为柔版印刷创造更多的机会，这其中水性油墨的前景最为看好，我们后面将着重介绍此类水墨。 二、溶剂型柔性版油墨和醇型柔性版油墨 在印刷非吸收性承印材料时一般选用溶剂型柔性版油墨，印品通过油墨中的溶剂挥发而干燥。按照所选择的着色剂，又可分为染料油墨和颜料油墨。染料油墨的透明度好，印在镀铝纸等金属承印物表面，可以表现出特别的光泽效果。颜料油墨，用在纸张上的主要还是以硝化纤维素（NC）树脂为主体连结料；用在塑料薄膜表面印刷的，则是以50%烯树脂和丙烯酸树脂为主体连结料；用在铝箔表面印刷的油墨可以选用染料油墨和透明性好的颜料油墨，其中颜料油墨可以选用颜料色片配制的油墨，使油墨光泽度高、透明性好、耐抗性能均优于耐光染料油墨。 醇型油墨是将醇溶性树脂溶于醇系溶剂中，再加上酯类溶剂和溶纤剂与色料混合而成。包装用的各种塑料薄膜的柔版印刷大部分采用此类型油墨。连结料采用的树脂主要有马来酸树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂及硝化纤维素、乙基纤维素等。一般常用的溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等，有时也少量加入芳香烃和酯类溶剂。油墨中一般不采用单一溶剂，而是以几种溶剂相配合，以改善溶解性能和干燥性能。
复合丙烯酸树脂水性柔版油墨的研制详解
复合丙烯酸树脂水性柔版油墨的研制 摘要：合成适合水性油墨制备要求的丙烯酸乳液树脂与顺酐加成松香树脂，选用合理的水复合溶剂体系，在中和剂作用下丙烯酸树脂与顺酐加成树脂复合制备水性连结料，利用此复合水性连结料与优质颜料、填料和助剂通过分散研磨生产出水性柔版油墨。 关键词：丙烯酸树脂复合连结料水性柔版油墨 1 引言 溶剂型油墨中所含的有机挥发物(VOC)大多易燃有毒，会对环境造成严重的污染进而危害人类的健康。长期吸入有机挥发物会导致疲劳乏力、记忆衰退甚至死亡。VOC直接排放到大气中，在紫外线的辐射下会产生光化学烟雾或形成酸雾，有些有机挥发物还会对大气臭氧层造成破坏。为了限制印刷油墨中VOC对环境的污染和危害，自二十世纪六十年代以来世界各国相继颁布实施了有关的法律法规，对油墨中VOC的排放量作了严格的规定，同时油墨科技工作者也在不断地开发微含或不含VOC的、符合环保要求并能满足印刷适性的新型油墨，水性油墨应运而生。
水性油墨经过数十年的开发研究，在性能和应用方面得到了长足的发展，水性油墨以水为主，配以无毒或低毒的有机溶剂作为溶剂和稀释剂，不仅价格低廉、印刷适性良好，且无毒、芳香、安全、对环境友好，倍受印刷界的青睐。不同水性油墨品种因所采用的主成膜树脂不同而具有不同的性能和应用。目前，应用比较成功的主要有用于包装装潢印刷的顺酐加成松香树脂水性柔版油墨、丙烯酸树脂柔版及凹版水性油墨、水性豆油醇酸树脂油墨和水性环氧树脂塑凹油墨等。从应用的情况看，在水性油墨配方结构中采用单一品种的主成膜树脂很难达到产品综合性能的优化表征。本课题通过对合成材料进行精心筛选，对合成工艺路线进行优化组合，得到丙烯酸树脂和顺酐加成松香树脂，将二者在中和剂存在下于水复合溶剂体系中形成均一稳定的水性连结料，采用此连结料与着色颜料、填料和助剂经过分散研磨得到综合性能优良的水性柔版油墨。 2 实验研制 2.1 水性复合连结料的制备 2.1.1 丙烯酸乳液的合成 2.1.1.1 主要原料
水性丙烯酸树脂的制备研究_郑忠伟
36 郑忠伟：水性丙烯酸树脂的制备研究 水性丙烯酸树脂的制备研究 郑忠伟，陈 浩，鲁 宁 （沈阳石蜡化工有限公司，辽宁沈阳110141） 摘 要：本实验采用溶液聚合法，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸为单体，以正丁醇和水为环保溶剂，过氧化苯甲酰为热引发剂，制得了水性丙烯酸树脂。并改变其中不同组分多次重复实验，得到了不同的试样。进行成膜实验，分别比较其粘度及成膜效果等方面的差异，研究其中各组分对反应的影响，从而得到较理想的配方。 关键词：水性丙烯酸树脂；单体；配方 制备水性涂料用的水溶性丙烯酸树脂有两种方法：丙烯酸酯在溶液中共聚成粘稠状的聚丙烯酸酯，然后部分醇解；丙烯酸酯和含有不饱和双键的羧基、羟基、氨基、酰胺基等单体（如甲基丙烯酸、丙烯酸、顺丁烯二酸酐等）在溶液中共聚成酸性聚合物；加胺中和成盐而获得水溶性，然后加水稀释得到水溶性丙烯酸树脂。这种合成方法最常用。此外树脂侧链上还可通过选用适当单体以引入-OH羟基、-CONH2酰氨基或-O-醚键等亲水基团，以增加树脂的水溶性。中和成盐的丙烯酸树脂能溶于水，但其水溶性并不理想，常常形成乳浊状的液体或黏度很高的溶液，所以必须加入一定比例的亲水性助溶剂来增加树脂的水溶性。 1 实验部分 1.1 主要药品及设备 1.1.1 主要药品 甲基丙烯酸甲酯，分析纯；丙烯酸丁酯，分析纯；丙烯酸羟乙酯，化学纯；丙烯酸，分析纯；正丁醇，分析纯；过氧化苯甲酰，分析纯；29 %氨水，化学纯；氯化亚铜，化学纯；无水硫酸钠，化学纯；氢氧化钠，化学纯；乙醚，分析纯；醇胺，化学纯。 1.1.2 实验仪器 250ml三口瓶，分液漏斗，滴液漏斗，球形冷凝管，真空泵。 1.2 水溶性丙烯酸树脂的合成 1.2.1 药品的提纯 甲基丙烯酸甲酯的提纯：在分液漏斗中加入甲基丙烯酸甲酯 20ml，然后加入等量的10 %的NaOH溶液按常规方法洗涤至液体无色为止。然后用去离子水洗至中性。加入适量无水硫酸钠吸水静置后，过滤。将三口瓶、搅拌器、球形冷凝管、温度计、真空泵组装起来。将洗净的单体置于三口瓶中，加入氯化亚铜0.1g。开泵抽真空，加热搅拌，收集40℃～4l ℃的馏分得到纯净的甲基丙烯酸甲酯。 丙烯酸羟乙酯的提纯：用上述方法减压蒸馏得纯净的丙烯酸羟乙酯。 丙烯酸丁酯的提纯：用10 %的NaOH清洗获得纯净的丙烯酸丁酯。 丙烯酸的提纯：减压蒸馏得纯净的丙烯酸。 1.2.2 聚合过程 将经提纯的适量甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸混合，加入少量过氧化苯甲酰，搅拌均匀得到组分1，装入滴液漏斗；将正丁醇加入三口瓶中，搅拌，加热，升温至大约108℃时，溶剂开始回流，保持恒温110℃左右，开始缓慢滴加组分1，3 小时均匀滴加完毕。滴加完毕后，在回流温度下继续反应3小时后，降温到75℃左右，进行减压蒸馏，脱除回收部分溶剂和未反应的单体。使共聚物组成单体含量> 80 %，得到粘稠状液体。保温 70～80℃加入适量蒸馏水稀释，用29 %的氨水调节PH = 7～7. 5。补充适量蒸馏水，得到透明的水性丙烯酸树脂。将其均匀涂刷于有机玻璃板表面，分别放入真空烘箱中和在常温下各二份干燥，观测其成膜效果。 分别采用不同的丙烯酸用量，不同的中和剂，采用乙醚作溶剂重复上述聚合过程，将得到的水性丙烯酸树脂成膜比较。 2 结果及讨论 2.1 丙烯酸用量对树脂水溶性的影响 一方面，必须均匀地加入足够量的-COOH而获得水溶性；另一方面，-COOH的引入量也直接影响涂的性能。所以，-COOH的引入量必须在满足水溶性前提下加以控制。以下是不同的 AA用量对树脂水性的影响: 2011年第2期 2011年2月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment
丙烯酸树脂的合成及其应用
丙烯酸树脂的合成及应用 以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及苯乙烯（St）等乙烯基单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸酯树脂（简称AR）。该类树脂具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等特点，已广泛应用于汽车、飞机、机械电子、家具、建筑、皮革、木材、造纸、印染、工业塑料及日用品涂饰等领域。其主要类型有溶剂型AR、水性AR、高固体组分AR和粉末型AR等。 通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用领域的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联，因此它的相对分子量较大，具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便，易于施工重涂和返工，制备铝粉漆时铝粉的白度、定位性好。热塑性丙烯酸树脂在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛。热固性丙烯酸树脂是指在树脂结构中带有一定的官能团，在制漆时通过加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等树脂中的官能团反应形成网状结构，热固性树脂一般相对分子量较低。热固性丙烯酸涂料有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐侯性、在高温烘烤时不变色、不返黄。最重要的应用是和氨基树脂配合制成氨基-丙烯酸烤漆，目前在汽车、摩托车、自行车、卷钢等产品上应用十分广泛。1．水溶性丙烯酸树脂 随着人类对环境及健康的日益重视，水性涂料已获得了愈来愈广泛的应用。国内工业涂料的水性化水平和工业发达国家相比存在着很大差距。水性涂料面临的主要难题是在成本可接受的前提下如何提高产品的性能，使之达到与溶剂型漆相同或接近的水平，并进一步降低VOCs的排放量。水性涂料代表着低污染涂料发展的主要方向。为了不断改善其性能，扩大其应用范围，近半个世纪以来国内外对水性涂料进行了大量的研究。 水性丙烯酸酯树脂涂料在近几十年内得以迅速发展，除了它具有水性涂料的优缺点外，还与丙烯酸酯单体的结构有密切的关系。丙烯酸酯类单体中具有的碳碳不饱和双键经聚合反应生成丙烯酸树脂，该树脂的主链为碳-碳链，有很高的光、热和化学稳定性。因此由丙烯酸酯树脂制备的涂料具有很好的耐候性、耐污
柔性版油墨
柔性版油墨 一、柔性版印刷油墨的概念 柔性版印刷油墨原名为苯胺油墨，后称其为橡皮凸版油墨，现国际统一称为"柔性版印刷油墨"。 苯胺油墨之名是由于最早的油墨配方中采用了苯胺染料之故。1935年后，由于印刷机和油墨的进步，才使这种印刷方法有了很大的发展，其名称最后统一称为"柔性版油墨"。我国一直将其名称译为 橡皮凸版油墨，直到20世纪80年代才根据国际统称之后将其改称为"柔性版油墨"。因为制造这种印版的版材发生了变化，除了使用橡胶以外，尚有感光树脂等。 柔性版油墨是典型的溶剂油墨，即：液态油墨，其靠溶剂的挥发干燥。这种油墨通过网纹传墨辊(墨辊上有凹痕)传递到柔性版上。一般情况下，其油墨的粘度为35毫泊?秒(25°C)。这种油墨如按其 有色体为基础可分为以下三类，即：染料型、颜料型、染料颜料型。通常，染料型粘度小一些，颜料型的粘度大一些，以有利于分散和储存(防止沉降)。由于承印物的材料不同，因此，油墨配方中的树 脂与溶剂也是各种各样的，但是油墨必须具有适宜的粘度和流动性，干性也要求要良好，干燥后无残留的异味，对承印物的粘附性要好，对印版不起作用。 二、柔性版油墨的使用范围 最初，柔性版油墨只用于纸袋的印刷，后来使用范围逐渐扩大。在美国，当今的柔性版油墨的使用大部分集中在包装印刷领域，约占85%，如各种塑料膜、金属箔类、纸板、装饰包装纸、玻璃布、牛 皮纸等。这些包装印刷油墨的使用，包括了那些直接印刷的基质(即表印)，以及制成复合结构的基质(即里印)。其余则用于书刊、商业广告和特殊印刷等用。美国的柔性版油墨，三分之二是水性柔性版 墨，其余则是溶剂型的。目前，在我国，柔性版油墨也在不断扩大其应用领域和市场占有份额。因为柔性版油墨在许多不同基质上基本都能达到良好的印刷质量。 三、柔性版油墨的应用种类及其配置方法 从目前的应用状况来看，从其印刷基质可分为两种类型，即，孔隙性基质和非孔隙性基质。孔隙性基质表面的印刷一般使用水基柔性版油墨；非孔隙性基质表面的印刷约有三分之二使用溶剂型油墨
水溶性丙烯酸树脂
水溶性丙烯酸树脂 ——酒瓶漆
丙烯酸树脂是由丙烯酸及丙烯酸酯类单，在一定条件下共聚而成的线性高分子树脂。 水溶性丙烯酸树脂之所以具有水溶性，是因为在树脂合成过程中，引进了亲水性基团—羧基、羟基、氨基、酰胺基等。为了进一步增加树脂的水溶性，加胺中和成盐而获得水溶性，然后加水稀释得到水溶性丙烯酸树脂。 与传统的溶剂型涂料相比，水溶性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。水溶性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。 水溶性丙烯酸树脂是制备环保型水溶性丙烯酸酯涂料、水性油墨、水性胶黏剂等的基础树脂材料，可作为成膜连接料，可广泛用于水性涂料、纸张、纺织品（天然和人工合成）表面处理剂、皮革上光剂、胶黏剂等配置的主要原料。在施工过程中，可采用喷涂、辊涂、刷涂等方式涂装。 （1）聚合反应：丙烯酸及其酯在引发剂作用下聚合成嵌段丙烯酸树脂共聚物。 （2）成盐反应：嵌段丙烯酸树脂共聚物用氨水或有机胺中和，生产嵌段丙烯酸树脂的铵盐 （3）聚合物玻璃化温度：无定形或半结晶聚合物从黏流态或高弹态（橡胶态）向玻璃态转变（或相反的转变）称玻璃化转变。发生玻璃化转变温度范围近似中点称为玻璃化温度。 对于涂料用丙烯酸树脂，其玻璃化温度的设计是非常重要的。因为其玻璃化温度直接影响涂料的最终性能。一般而言，玻璃化温度高的硬度和光泽就高，但往往也比较脆。为了使聚合物有较好的的施工和涂膜性能，需要对聚合物的配方进行设计。一个由不同单体构成的聚合物，其玻璃化温度可以由其多组分的玻璃化温度加和而成。通过设涂料树脂的玻璃化温度，就可以确定软硬单体的配比。 酒瓶漆是近年来发展较快的涂料品种，其要求耐醇、耐碱、耐水煮、硬度高、装饰性好，目前国内常用酒瓶漆树脂为环氧树脂和羟基丙烯酸树脂，基本属于溶剂型，不仅污染环境，也会影响操作人员健康。随着环保法规的不断强化，促使涂料向“4E”方向发展，尤其是以水为分散介质和稀释剂的水性涂料是涂料发展的一个重要方向。 羟基丙烯酸树脂固化后具有硬度高、漆膜丰满、附着力好、耐性突出的特点，是一种性能优良，用途广泛的保护和装饰性涂料，特别是在金属、木器、塑料、玻璃等领域。少部分以水为溶剂的羟基丙烯酸树脂存在固含低、耐性差、漆膜装饰性不好等问题，不能够大量替代溶剂型羟丙树脂，因此提高水性羟基丙烯酸树脂的耐性和固含量以及装饰性是目前亟待解决的问题。
涂料用水溶性丙烯酸树脂的合成
第23卷第3期2002年9月 青 岛 化 工 学 院 学 报 Jou rnal of Q ingdao In stitu te of Chem ical T echno logy V o l.23N o.3 Sep.2002 文章编号:1001-4764-(2002)03-0020-03 涂料用水溶性丙烯酸树脂的合成 唐林生1,杨晶巍1,陈恩平2 (1.青岛化工学院化工与制药工程学院,山东青岛266042;2.沂源化肥厂,山东淄博256100) 摘 要:考查了几种因素对丙烯酸树脂水溶性、树脂水溶液的粘度及粘度峰值现象的影响。结果表明:影响树脂水溶性的主要因素是AA单体的用量和—COO H的中和程度;影响树脂水溶液粘度的主要因素是分子量调节剂和助溶剂的种类及用量;影响粘度峰值现象的主要因素是AA用量、—COO H的中和程度和助溶剂的种类。 关键词:水溶性丙烯酸树脂;合成;涂料 中图分类号:TQ630 文献标识码:A Syn thesis of W a ter-soluble Acryl ic Resi n s for Pa i n ts TAN G L in-sheng1,Y AN G J ing-wei1,CH EN En-p ing2 (1.Co llege of Chem ical Engineering and Pharm aceutics Engineering,Q ingdao Institute of Chem ical T echno logy,Shandong Q ingdao266042;2.Yiyuan Facto ry of Fertilizers,Shandong Zibo256100) Abstract:T he effects of vari ou s facto rs on the w ater2so lub ility and visco sity of acrylic resin s w ere investigated.T he w ater2so lub ility of the resin s m ain ly dep ends on the con2 ten t of AA in the resin s and the ex ten t of neu tralizing—COO H.T he visco sity of the aqueou s so lu ti on of the resin m ain ly dep ends on do sages and typ es of m o lecu lar w eigh t m odifiers and co so lven ts.T he‘visco sity2p eak p henom enon’m ain ly dep ends on the con2 ten t of AA,the ex ten t of neu tralizing—COO H and typ es of co so lven ts. Key words:w ater2so lub le acrylic resin;syn thesis;p ain t 涂料的粘度对涂料的施工极为重要。水溶性树脂的粘度往往过高,且用水稀释时,其粘度随固含量的变化出现异常,在固含量30%附近出现峰值(以下简称峰值现象)[1～4]。因此,用它作基料配制的涂料,施工性能不好,不利于该类低污染涂料的推广应用。水溶性丙烯酸涂料是最重要的水溶性涂料之一。故本研究详细考查了各种因素对丙烯酸树脂水溶性及粘度特性的影响。 1 实验方法 1.1 单体配方(见表1) 表1 水溶性丙烯酸树脂的单体组成 T able1 M onom er compo siti on of w ater2so luble acrylic resins 单体规格质量分数 % 甲基丙烯酸甲酯(MM A)工业品23.0～29.0 丙烯酸丁酯(BA)工业品43.0～47.0 苯乙烯(St)工业品10.0 丙烯酸(AA)工业品4.0～8.0 丙烯酸羟乙酯(H EA)工业品7.5～15.0 收稿日期:2001209203 作者简介:唐林生(1962～),男,研究员
水性凹版油墨的配方设计
水性凹版油墨配方设计原理 在设计水性油墨的配方过程中要尽可能地使多数的变量简单化,只要考虑油墨的四个基本组成,这就是树脂、颜料、挥发物（水、有机溶剂）和助剂（消泡剂、分散剂等）。 凹版油墨和柔性版油墨有明显的不同。其中一个重要的不同就在于凹版印刷是直接转印到承印物上的，墨膜是一次性的油墨从墨斗到承印物上得到的，相比较柔性版印刷方式是通过油墨的几次转移才到承印物上的。这是一个典型的水性凹版油墨应用在非吸收性承印物上的方式，使用的是有175目、45°倾角、32uμm深的圆柱版材，它能使12μm——15μm的油墨颗粒承印在承印物上。 如果把水性柔性版油墨应用在200目，调整刀片、速度，这个版材就可使大约5μm的油墨颗粒承印在承印物上。结果就在于在凹版油墨中大约含有6%——10%的颜料，而柔性版油墨中大约含有15%——18%的颜料。颜料含量的不同会影响到油墨的黏度，一般来说颜料含量高，油墨的黏度就大。对油墨设计者来说就要考虑颜料颗粒尺寸分布曲线的形态。均匀颗粒具有较大的表面积就会使油墨的黏度增大。一个水性凹版标准油墨的数据在下表中列出。 水性凹版标准油墨体系 凹版标准油墨典型配方 组份品名类别质量百分比/% 固体量% 1 水溶剂51.5 0 2 颜料蓝29 颜料12.0 100 3 增稠剂1—98 助剂3.0 32 4 消泡剂1020f 助剂0.4 100 5 表面活性剂CT-13 6 助剂0.6 89 6 油墨溶胶6264，190校样溶剂5.0 0 7 苯丙乳液Zinpol 295 树脂12.0 49 8 丙二醇甲醚溶剂溶剂0.6 0 9 26%氨水助剂1.7 0 10 丙烯酸乳液Joncryl 89, 树脂6.0 45 11 丙烯酸树脂Joncryl 678 树脂5.8 100 12 蜡乳液John26 助剂1.2 25 13 表面活性剂Surfynol 104H 助剂0.2 100