本發(fā)明屬于水性凹印油墨技術領域，具體涉及一種塑料水性凹印油墨及其制備方法。

背景技術：

塑料水性凹印油墨作為一種環(huán)保無毒節(jié)能，無溶劑排放，無刺鼻氣味，與傳統(tǒng)的印刷方法相同就能得到清晰，耳目一新的圖文效果。長期以來傳統(tǒng)的塑料凹印油墨中基本上都是溶劑型油墨，都是以苯，甲醛，二甲苯，醋酸丁酯等化合物組成，易揮發(fā)，易燃，易爆，有毒，有強烈的刺激性，就連環(huán)保性提高的今天，所用的油墨也只是去除了苯、甲醇之類的溶劑。還是保留了酯類及醇類溶劑，雖然在環(huán)保方面有所提高，但在易燃易爆方面仍存在極大隱患。

現(xiàn)有的塑料水性凹印油墨的使用具有明確的專屬性，只能在某個品種上使用。比如脂肪族改性聚乙烯醇作為水性油墨連接料配制的油墨、芳香族水性聚氨酯改性聚乙烯醇作為水性油墨連接料配制的油墨、單獨聚乙烯醇作為連接料配制的水性油墨、單獨聚氨酯作為連接料配制的油墨、單獨丙烯酸作為連接料配制的油墨以及用苯、甲苯、二甲苯作溶劑配制的油墨，它們對顏料的和其它細小顆粒的粘合性很低，揮發(fā)性物質(zhì)殘留量多，印品抗水性，耐候性，穩(wěn)定性差，在應用時受到限制。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有塑料水性凹印油墨存在的只能印在單一產(chǎn)品上面以及印品質(zhì)量差的問題，本發(fā)明提出一種塑料水性凹印油墨，以熱固性的氨基樹脂作為連接料，同時與改性劑脂肪族水性聚胺酯樹脂協(xié)同作用，能夠應用于多個產(chǎn)品上面，從而改變目前存在印品圖像粗糙、水皺顯現(xiàn)、疊印性差與應用范圍受限制的問題。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種塑料水性凹印油墨，按照重量百分比，由以下組份組成：25-35％氨基樹脂，3-8％脂肪族水性聚胺酯樹脂，30-40％溶劑，8-12％助劑，8-12％顏料，8-12％稀釋劑。

進一步，所述氨基樹脂選自脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂和聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷中一種或者多種。

進一步，所述溶劑為水，所述稀釋劑為去離子水和乙醇按體積比為8：2的混合物。

進一步，所述助劑為分散劑、催化劑、表面活性劑、消泡劑、防腐劑和流平劑組成的混合物；所述分散劑、催化劑、表面活性劑、消泡劑、防腐劑和流平劑的重量比為2.5:2.5:1.5:1.5:0.2:1.8。

進一步，所述分散劑為二異丙醇胺或者一乙醇胺；所述消泡劑為SPA102或者SPA202；所述催化劑為山梨醇酐三油酸酯、單十二酸脫水山梨醇酯或棕櫚山梨坦；所述表面活性劑為OP-10或者吐溫60；所述防腐劑為咪唑烷基脲或者脫氫乙酸；所述流平劑為乙二醇或者丙二醇。

進一步，所述顏料選自耐曬黃、永固紅、酞青藍、酞青綠、永固橙、耐曬紫、碳黑和鈦白粉中的一種。

進一步，所述塑料水性凹印油墨的pH值為8.5-9.5。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種塑料水性凹印油墨的制備方法，包括如下具體步驟：

1)按照重量百分比分別稱取25-35％氨基樹脂，3-8％脂肪族水性聚胺酯樹脂，30-40％溶劑，8-12％助劑，8-12％顏料，8-12％稀釋劑，所述助劑為分散劑、催化劑、表面活性劑、消泡劑、防腐劑和流平劑組成的混合物；

2)利用步驟1)稱取的溶劑，在80℃-100℃的恒溫水浴的條件下溶解氨基樹脂配制成氨基樹脂的水溶液；

3)將配制好的氨基樹脂的水溶液倒入反應容器中，依次地加入脂肪族水性聚胺酯樹脂、催化劑及表面活性劑，在溫度20-25℃的條件下反應1.5-2.5小時，然后加入消泡劑及流平劑，再持續(xù)攪拌10-20分鐘；

4)在溫度20-25℃，加入顏料繼續(xù)攪拌15-25分鐘，再加入稀釋劑與防腐劑攪拌5-10分鐘，收料即得。

進一步，所述氨基樹脂選自脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂和聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷中一種或者多種。

進一步，所述溶劑為水，所述稀釋劑為去離子水和乙醇按體積比為8：2的混合物。

進一步，所述分散劑為二異丙醇胺或者一乙醇胺；所述消泡劑為SPA102或者SPA202；所述催化劑為山梨醇酐三油酸酯、單十二酸脫水山梨醇酯或棕櫚山梨坦；所述表面活性劑為OP-10或者吐溫60；所述防腐劑為咪唑烷基脲或者脫氫乙酸；所述流平劑為乙二醇或者丙二醇；所述分散劑、催化劑、表面活性劑、消泡劑、防腐劑和流平劑的重量比為2.5:2.5:1.5:1.5:0.2:1.8。

進一步，所述步驟1)氨基樹脂含量為30％，脂肪族水性聚胺酯樹脂含量為6％，溶劑含量為34％，助劑含量為10％，顏料含量為10％與稀釋劑含量為10％；所述步驟2)反應溫度為95℃；所述步驟3)反應溫度為23℃，反應時間2.2小時，攪拌時間15分鐘；所述步驟4)反應溫度為23℃，加入染料攪拌時間為13分鐘，再次攪拌時間為8分鐘。

本發(fā)明有益效果：

1、本發(fā)明的連接料為氨基樹脂，氨基樹脂是為數(shù)不多水溶性低分子樹脂，用它作連接料無溶劑揮發(fā)；改性劑為脂肪族水性聚氨酯樹脂對氨基樹脂進行改性，利用水性聚氨酯的優(yōu)點，改善氨基樹脂的干燥速度，增強附著力，改善氨基樹脂高溫固比，降低干燥時間。水性聚氨酯本身是一種高分子材料，它以水為介質(zhì)，具有阻燃，不污染環(huán)境，加工方便等優(yōu)點。

2、表面活性劑為OP-10或者吐溫60，主要是增加塑料水性凹印油墨中的柔軟性。催化劑為山梨醇酐三油酸酯、單十二酸脫水山梨醇酯或棕櫚山梨坦，主要是增加水性塑料凹印油墨中的柔軟性。消泡劑是用來抑制油墨生產(chǎn)及印刷機高速運轉(zhuǎn)時油墨回流時所沖擊出的泡沫，提高油墨的穩(wěn)定性。防腐劑是用來抑制和殺滅微生物的繁衍，在油墨印刷過程中，現(xiàn)場所加稀釋劑有可能就用生水，生水中的微生物很多。流平劑是用來改善油墨印刷到承印物上時起到濕潤基材，改善油墨出現(xiàn)暈色，出現(xiàn)顏色不均勻露白的現(xiàn)象。稀釋劑的作用在于印刷中提高印刷速度，干燥性，顏色的穩(wěn)定性，粘度控制。

3、本發(fā)明塑料水性凹印油墨的耐水性，耐酸堿性，耐溶劑性，耐摩擦性比其它同類油墨有明顯的改善，能運用于高品質(zhì)印刷。本發(fā)明塑料水性凹印油墨能夠應用于多個產(chǎn)品上面，比如PE、PET、POPP與PVC的產(chǎn)品上面。

4、傳統(tǒng)水性凹印油墨大多數(shù)是pH值在8.0以下，并且認為pH值低于8.0有利于提高印刷速度，但是在實際凹印過程中往往會出現(xiàn)堵住印刷板的問題。如果僅僅將市場上面水性凹印油墨的pH值調(diào)節(jié)到8.0以上會出現(xiàn)穩(wěn)定性差、凹印效果差的問題。為解決該問題，我們通過對連接料進行改進，采用氨基樹脂與脂肪族水性聚氨酯樹脂作為原料，通過分散劑對其pH值調(diào)節(jié)到8.5-9.5，驚奇地發(fā)現(xiàn)，該水性凹印油墨不僅沒有出現(xiàn)堵住印刷板的問題，而且具有很好的穩(wěn)定性，即油墨的轉(zhuǎn)移性、潤濕性與復溶性的三大特點。在實際印刷過程中，生產(chǎn)效率高、顏色鮮艷與還原性好等特點。

具體實施方式

實施例1

1)稱取25kg脲醛樹脂，3kg脂肪族水性聚胺酯樹脂，40kg水，8kg助劑，12kg耐曬黃，12kg稀釋劑，助劑為2kg二異丙醇胺、2kg山梨醇酐三油酸酯、1.2kg吐溫60、1.2kgSPA102、0.16kg咪唑烷基脲和1.44kg乙二醇組成的混合物；稀釋劑為去離子水和乙醇按體積比為8：2的混合物；

2)利用步驟1)稱取的水，在80℃恒溫水浴的條件下溶解脲醛樹脂配制成脲醛樹脂的水溶液；

3)將配制好的脲醛樹脂的水溶液倒入反應容器中，依次地加入脂肪族水性聚胺酯樹脂、山梨醇酐三油酸酯及吐溫60，在溫度20℃的條件下反應2.5小時，然后加入SPA102及乙二醇，再持續(xù)攪拌10分鐘；

4)在溫度25℃，加入耐曬黃繼續(xù)攪拌25分鐘，再加入稀釋劑與咪唑烷基脲攪拌5分鐘，收料即得塑料水性凹印油墨。

實施例2

1)稱取30kg三聚氰胺甲醛樹脂，5kg脂肪族水性聚胺酯樹脂，35kg水，12kg助劑，8kg酞青藍，10kg稀釋劑，所述助劑為3kg一乙醇胺、3kg單十二酸脫水山梨醇酯、1.8kgOP-10、1.8kgSPA202、0.24kg脫氫乙酸和2.16kg丙二醇組成的混合物；稀釋劑為去離子水和乙醇按體積比為8：2的混合物；

2)利用步驟1)稱取的水，在90℃的恒溫水浴的條件下溶解三聚氰胺甲醛樹脂配制成三聚氰胺甲醛樹脂的水溶液；

3)將配制好的三聚氰胺甲醛樹脂的水溶液倒入反應容器中，依次地加入脂肪族水性聚胺酯樹脂、單十二酸脫水山梨醇酯及OP-10，在溫度25℃的條件下反應1.5小時，然后加入SPA202及丙二醇，再持續(xù)攪拌20分鐘；

4)在溫度20℃，加入酞青藍繼續(xù)攪拌25分鐘，再加入稀釋劑與脫氫乙酸攪拌10分鐘，收料即得塑料水性凹印油墨。

實施例3

1)35kg聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷，8kg脂肪族水性聚胺酯樹脂，30kg水，10kg助劑，9kg碳黑，8kg稀釋劑，所述助劑為2.5kg一乙醇胺、2.5kg棕櫚山梨坦、1.5kgOP-10、1.5kgSPA202、0.2kg脫氫乙酸和1.8kg乙二醇組成的混合物；稀釋劑為去離子水和乙醇按體積比為8：2的混合物；

2)利用步驟1)稱取的水，在100℃的恒溫水浴的條件下溶解聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷的水溶液；

3)將配制好的聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷的水溶液倒入反應容器中，依次地加入脂肪族水性聚胺酯樹脂、棕櫚山梨坦及OP-10，在溫度22℃的條件下反應2小時，然后加入SPA202及乙二醇，再持續(xù)攪拌15分鐘；

4)在溫度22℃，加入碳黑繼續(xù)攪拌20分鐘，再加入稀釋劑與脫氫乙酸攪拌8分鐘，收料即得塑料水性凹印油墨。

實施例4

1)30kg聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷，6kg脂肪族水性聚胺酯樹脂，34kg水，10kg助劑，10kg永固橙，10kg稀釋劑，所述助劑為2.5kg二異丙醇胺、2.5kg山梨醇酐三油酸酯、1.5kg吐溫60、1.5kgSPA102、0.2kg咪唑烷基脲和1.8kg丙二醇組成的混合物；稀釋劑為去離子水和乙醇按體積比為8：2的混合物；

2)利用步驟1)稱取的水，在95℃的恒溫水浴的條件下溶解聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷配制成聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷的水溶液；

3)將配制好的聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷的水溶液倒入反應容器中，依次地加入脂肪族水性聚胺酯樹脂、山梨醇酐三油酸酯及吐溫60，在溫度23℃的條件下反應2.2小時，然后加入SPA102及丙二醇，再持續(xù)攪拌15分鐘；

4)在溫度23℃，加入永固橙繼續(xù)攪拌13分鐘，再加入稀釋劑與咪唑烷基脲攪拌8分鐘，收料即得塑料水性凹印油墨。

將實施例1-4制備得到的塑料水性凹印油墨進行如下實驗：

1、pH值測試結果：實施例1的pH值為8.5，實施例2的pH值為9.0，實施例3的pH值為9.2，實施例4的pH值為9.5。

2、粘度實驗結果：實施例1蔡恩2#杯25℃45秒，實施例2蔡恩2#杯25℃50秒，實施例3蔡恩2#杯25℃50秒，實施例4蔡恩2#杯25℃60秒。

3、耐水性實驗：用燒杯裝100克純凈水，在室溫25℃的環(huán)境下取10X10mm的印有油墨的PVC基材印品完成的常溫干燥24h放置水中24小時，實施例1-4均不掉色。

4、耐堿性：用燒杯配制成1％的氫氧化鈉100克水溶液，在25℃的環(huán)境下取10X10mm的印有油墨的POPP基材印品完成的常溫干燥24h放置氫氧化鈉溶液中浸泡2小時，實施例1-4均不掉色。

5、耐酸性：用燒杯配制成1％的鹽酸水溶液100克，在25℃的環(huán)境下取10X10mm的印有油墨的PET基材印品完成的常溫干燥放置鹽酸水溶液中，實施例1-4均不掉色。

6、耐溶劑性：用燒杯取100克正己烷燒杯中在室溫25℃的條件下取10X10mm的印有油墨的PE基材印品完成的常溫干燥24h放置正己烷中浸泡2小時，實施例1-4均不掉色。

7、穩(wěn)定性：對水性凹印油墨進行6h的冷凍和加熱試驗，觀察油墨是否有膠化情況或反粗現(xiàn)象。結果顯示，實施例1-4均沒有膠化情況和反粗現(xiàn)象。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。