data-full-width-responsive="true"> 水性油墨用环氧丙烯酸酯乳液的制备研究谢顶杉1，刘旭1，吴佳2，钟本和1(1．四川大学，成都610065；2．成都国和科技有限公司，成都610065油墨是印刷行业的最基本的原料，
它主要是由树脂和有机溶剂(如苯类、烃类、酯类)组成。这些有机溶剂不仅给行业的工人的身体带来危害，而且极大地污染环境。近年来，随着树脂的不断改性，涂料、油墨类新产品的结构也发生了很大变化。发达国家为考虑环保的要求，已经开发出诸多的水性油墨，它们已开始用于纸张、塑料薄膜、包装袋及特种印刷方面。目前，用于水性油墨的成膜物主要是丙烯酸树脂类。其中丙烯酸树脂乳液因其色浅、涂膜具有良好的透明性、附着性和光泽度，耐侯性好，从而成为高档水性油墨的一个不可或缺的组分。然而，单一的丙烯酸酯乳液在应用于水性油墨中还存在耐水性不够，附着力不好等缺点。环氧树脂作为一种广泛使用的材料，具有优秀的附着力，热稳定性、耐化学品性好等优点 。因此用环氧树脂来改性丙烯酸酯乳液，使环氧树脂与丙烯酸酯有机结合起来，取长补短发挥综合优势，作为水性油墨连接料具有一定的应用价值。本文采用乳液聚合法合成了环氧丙烯酸酯复合乳液，探讨了其在凹版水性油墨中的应用。1 实验1．1 材料甲基丙烯酸甲酯(MMA)，丙烯酸丁酯(BA)，均为工业品，碱洗法除去阻聚剂后备用；环氧树脂E一44，工业品； 甲基丙烯酸(MAA)，丙烯酸(AA)化学纯试剂，广州化学试剂厂；辛基酚聚氧乙烯醚OP一10，分析纯；十二烷基硫酸钠(SDS)，分析纯，丙烯酸一2一羟乙酯(2-HEA)，分析纯，对苯二酚，分析纯，成都科龙化工试剂厂；碳酸氢钠(NaHCO3)，分析纯，成都科龙化工试剂厂；过硫酸铵，分析纯，偶氨二异丁腈(AIBN)，分析纯，成都科龙化工试剂厂；氨水，分析纯，成都科龙化工试剂厂；去离子水；乙醇，工业品。1．2 合成方法1．2．1 水性分散树脂的合成在装有搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的三口烧瓶中，加入一定量的乙醇后搅拌加热至其回流温度(约78℃)，待回流稳定后，在20min内滴加完约1／4的丙烯酸类单体(MMA／BA／AA／2～HEA)和AIBN 的均匀混合物。滴加完约过15min后，再开始滴加剩余丙烯酸类单体及AIBN的均匀混合物，滴加大约3h。滴加完毕后，升温至8o℃保温反应2h，中间补加少量引发剂。然后，降温至5O℃ ，搅拌滴加氨水中和至体系的pH在7～8，然后保温搅拌30min，出料。1．2．2 成膜乳液的合成把定量的水、乳化剂、pH缓冲剂、部分单体预乳液加入三颈瓶中，搅拌下缓慢升温至78～8O℃ ，加入引发剂溶液，等反应液出现蓝光后，缓慢滴加剩余的单体预乳液，并适时补加引发剂溶液，乳液滴加完毕后再补入剩余引发剂溶液，然后保温反应1h后降温冷却到50℃ ，然后用氨水调节pH为7～8，滤出少量凝聚物，得到乳白略带蓝光的乳液。1．3 水性油墨的配制将各种原料用烧杯称好，按照一定的加料顺序依次加入到实验瓶内，然后加入整个原料总量8o％质量的玻璃珠，盖上瓶盖，放到涂料快速分散试验机上夹紧，开动机器，分散约2h后，取下实验瓶，对得到的色浆进行初检，在满足基本条件的情况下，把色浆与乳液按水墨配方混合，用玻璃棒搅拌均匀即得水性油墨。1．4 乳液及油墨性能测试1)乳液固含量测定。以减量法称取1．50～2．00g试样，加入对苯二酚，并使试样均匀流布于已称重的锡箔容器底部，然后放入12O℃烘箱中烘2h左右，取出放入干燥器中冷却至室温后称量。至前后两次称量的质量差不大于0．0lg为止，实验平行测定两个试样。固含量计算方法：x=(w1-w)／GX 100%式中：x一固体含量；W1 一烘焙后容器和试样的质量；w一容器质量：G-烘焙前试样质量。试验结果取两次平行实验的平均值，且两次平行实验的相对误差不大于3％。2)转化率测定。聚合过程中，每隔一定时间，用滴管抽取试样0．5～2．0g，置于已恒重的铝箔中，加入2～4滴5 (体积分数，后同)对苯二酚水溶液，干燥至恒重，转化率按下式计算：
式中：E(t)一f时刻转化率；w。一起始试样重；w1 一干燥恒重后试样重；M(t )一f时刻起始试样中的单体百分数；C(t)一t时刻起始试样中的除单体之外的不挥发性组分百分数。3)聚合稳定性测定。聚合反应结束后，将乳液用100目分样筛过滤，小心收集滤渣及反应器、搅拌器上的凝聚物，所有的凝聚物用自来水反复洗涤后放于已称量的锡箔杯中，后于120℃左右烘干至恒重，按下式计算：X=(w 1一w )／W2100%式中：x一凝聚率；w一容器质量；w1 ～烘干后的凝聚物；w2 ～ 单体总量。4)电解质稳定性测定。在试管中加入16mI 乳液，然后再加入4mL质量分数为0．5 的CaC1。溶液，混合均匀后静止48h后册察有无出现分层或者沉淀。5)稀释稳定性测定。把乳液稀释到固含量为3 后，取50mL稀释液与试管中，摇匀后盖严，恒温静止48h后观察有无分层和沉淀。6)25℃下用涂一4杯测定粘度。7)吸水率测试。将室温所成的膜直接放入去离子水中进行测试。用吸水率表示其吸水性大小。吸水率一(w1一W。)／w。100% ；w。、w1 一分别为乳胶膜吸水前后的质量。8)红外光谱检测。用美国670NEXVS傅立叶变换红外光谱仪。9)DSC检测。用美国EXSTAR6000，升温速率10℃／min，N2流率50mL／min。10)油墨基本性能检验。水性油墨颜色、细度、粘度、初干性、着色力按GB／T 13217．1～13217．51991测试，耐水性按QB 56883测试。11)复合牢度测试。用丝棒将水性油墨印刷涂膜于BOPP薄膜上，待干燥后，配合聚氨酯双组分胶，采用干式复合的方式进行复合，熟化24h后按GB／T 88081988测试T型剥离强度，拉伸速度300mm／min。
