[发明专利]一种疏水耐磨型环保油墨及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种疏水耐磨型环保油墨的制备方法包括以下步骤：(1)将丁二烯气体在催化剂的作用下50‑80℃聚合反应生成1，2‑顺式聚丁二烯，再将其分馏得到高纯度的1，2‑顺式聚丁二烯；(2)将高纯度的1，2‑顺式聚丁二烯与氯水混合在30‑70℃下进行反应得到聚1‑氯‑3‑丁烯‑2‑醇，再将其分馏得到高纯度的聚1‑氯‑3‑丁烯‑2‑醇，反应过程持续通入保护性气体；(3)将聚1‑氯‑3‑丁烯‑2‑醇、苯甲醇、稀氨水、颜料、分散剂和水混合并搅拌均匀得到所述疏水耐磨型环保油墨。本发明还提供一种如前所述方法制备获得的疏水耐磨型环保油墨和应用。本发明的制备方法简便，制备的疏水耐磨型环保油墨能够保证在烘干时的氨气损失率在1.5％以下，并且干涂层的附着力为一级，接触角最高可达114°，环保性能、耐磨性和疏水性能优异。

技术领域

本发明涉及油墨生产技术领域，具体为一种疏水耐磨型环保油墨及其制备方法和应用。

背景技术

油墨是现代办公和包装印刷等行业的主要耗材，为了满足高质量的文字和图案的印刷，人们对油墨的要求也越来越高，但是环保性和高品质似乎是印刷油墨不可兼得的特点。例如现有技术中大多使用的是以苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂，这类溶剂能够很好地将颜料分散，同时在其形成干涂层后还能够保持良好的疏水性，但是有机溶剂的挥发会对环境造成很大的污染。为此也有研究人员提出水性油墨来替代前者，例如CN02158999.2、CN201610007920.5公开的水性油墨既能够将颜料均匀分散，又能提升油墨的环保性，但是这一类油墨同样存在着干涂层容易吸水的问题，吸水之后的涂层的稳定性则无法保证。因此，制备一种同时具备疏水性和环保性的耐磨油墨是当下的急切需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种疏水耐磨型环保油墨及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种疏水耐磨型环保油墨的制备方法包括以下步骤：

(1)将丁二烯气体在催化剂的作用下50-80℃聚合反应生成1，2-顺式聚丁二烯，再将其分馏得到高纯度的1，2-顺式聚丁二烯；

该步骤将丁二烯聚合是为了获得支链含不饱和碳碳双键的聚合物，为下一步骤的加成反应提供基础。

(2)将高纯度的1，2-顺式聚丁二烯与氯水混合在30-70℃下进行反应得到聚1-氯-3-丁烯-2-醇，再将其分馏得到高纯度的聚1-氯-3-丁烯-2-醇，反应过程持续通入保护性气体；

(3)将聚1-氯-3-丁烯-2-醇、苯甲醇、稀氨水、颜料、分散剂和水混合并搅拌均匀得到所述疏水耐磨型环保油墨。

通过加成反应使得1，2-顺式聚丁二烯的支链上获得羟基和氯基，具体结构式见图1，获得的聚1-氯-3-丁烯-2-醇一方面由于富含的羟基而具备了优异的水溶性，可以不用有机溶剂去分散并与其他组分混合获得环保的水性油墨，另一方面在水性油墨烘干过程中可以产生两步自发反应：1)聚1-氯-3-丁烯-2-醇在高温催化作用下与氨水发生闭环反应生成支链为环氧基团的聚环氧丁烯，如图1所示；2)由于环氧基团的不稳定性在剩余氨水和高温的双重催化作用下与苯甲醇发生开环反应，从而生成以苄基为支链的聚醚结构，如图2所示。该聚醚结构由于其裸露的苄基而使得油墨的干涂层疏水性骤增，同时苄基和醚键的存在使得油墨的干涂层具备了优异的耐化性和强韧性。

进一步的，所述催化剂为MoCl₂(CH₃COO)₂和CoCl(CH₃COO)的混合物，质量比为1：(0.5-3)。

进一步的，所述1，2-顺式聚丁二烯的聚合度n为10-60。

进一步的，所述1，2-顺式聚丁二烯与氯水中的Cl₂摩尔比为1：(1.1-1.5)。