專利名稱：印刷用水性聚丙烯酸酯乳液及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及印刷用的水性聚丙烯酸酯乳液的設計及其制造方法。
背景技術：
目前印刷行業(yè)所用的罩光油和油墨多為溶劑型，有毒害人體健康和污染環(huán)境的嚴重缺點。隨著人們對環(huán)境的日益重視，印刷行業(yè)發(fā)展無毒、無污染的水性乳液，已成為必然趨勢，以進一步用這樣的乳液配制成印刷用水性罩光油和水性油墨產(chǎn)品。為此，研制開發(fā)出成本較低的、綜合性能優(yōu)異的換代乳液產(chǎn)品，是當務之急。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的問題針對上述問題，本發(fā)明為印刷行業(yè)提供了一種無毒、無污染的高固含量聚丙烯酸酯水性乳液及其制備方法。
本發(fā)明的技術方案本發(fā)明是在裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的三口瓶中，加入計量的水介質(zhì)、乳化劑、引發(fā)劑、甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯的混合物，在70℃-85℃反應5-8小時即可。印刷用水性聚丙烯酸酯乳液，它的組成及質(zhì)量份數(shù)配比如下成分 質(zhì)量比水70-100乳化劑1.0-3.0甲基丙烯酸甲酯30-80(甲基)丙烯酸酯30-70(甲基)丙烯酸 2.0-5.0引發(fā)劑0.5-1.0需要指出的是，(甲基)丙烯酸酯是由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的1-2種單體組成，并以丙烯酸丁酯為主體；(甲基)丙烯酸是丙烯酸和甲基丙烯酸中的一種；乳化劑是十二烷基磺酸鈉和丁二酸磺酸鹽類中的一種或兩者并用；引發(fā)劑是過硫酸鉀和過硫酸銨中的一種；(甲基)丙烯酸酯的優(yōu)選單體為丙烯酸丁酯。
印刷用水性聚丙烯酸酯乳液的制備方法是以水為介質(zhì)，由甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、乳化劑和引發(fā)劑進行的聚合反應。它包括以下步驟在反應器中加入計量的水、乳化劑和引發(fā)劑，再加入計量十分之一的甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的單體混合物，在70℃聚合反應0.5-1小時，然后再加入剩余的單體混合物，聚合反應3.5-5小時，最后升溫至85℃，反應1-2小時，冷卻至室溫。
有益效果本發(fā)明乳液的主要性能如下固含量45-60％乳膠粒粒徑0.08-0.2μmpH值 7.8-8.5粘度 50-200mPa·S凍融穩(wěn)定性合格儲存穩(wěn)定性＞半年剝離強度 380-420N/m本發(fā)明提供的水性聚丙烯酸酯乳液具有固含量高、乳膠粒徑小、粘度低和穩(wěn)定性好、無毒、價格較低等優(yōu)點，并且其綜合性能優(yōu)異，與其它樹脂液、乳液、添加劑等兼容性好。采用本發(fā)明的乳液配制成的印刷用水性罩光油和水性油墨具有高光澤、高耐磨、抗粘連等性能。在印刷行業(yè)中，這種水性罩光油和水性油墨具有廣闊的應用市場。同時，本發(fā)明提供的制備方法步驟簡單、易于操作、便于推廣、而且無任何溶劑對環(huán)境造成污染，既有經(jīng)濟效益，又有社會效益。
具體實施例方式
實施例1在500ml裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的三口燒瓶中，加入去離子水70ml及乳化劑十二烷基磺酸鈉(SDS)3g，水浴加熱到70℃。加入引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)0.5克，然后加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)67g、丙烯酸丁酯(BA)30g、丙烯酸(AA)3g的混合單體的1/10，在70℃反應0.5小時后，再滴加剩余的單體混合物，聚合反應3.5小時。然后升溫至85℃反應2小時，冷卻至室溫。所得水性乳液的固含量60％，乳膠粒徑0.1μm，粘度50mPa·S，剝離強度410N/m，貯存穩(wěn)定性＞半年。
實施例2在500ml裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的三口燒瓶中，加入去離子水70ml及乳化劑十二烷基磺酸鈉(SDS)1g、丁二酸磺酸鹽類(BDS)1g，水浴加熱到70℃。加入引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)0.5克，然后加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)30g、甲基丙烯酸乙酯(EMA)20g、丙烯酸丁酯(BA)46g、丙烯酸(AA)4g的混合單體的1/10，在70℃反應0.5小時后，再滴加剩余的單體混合物，聚合反應3.5小時。然后升溫至85℃反應2小時，冷卻至室溫。所得水性乳液的固含量60％，乳膠粒徑0.1μm，粘度55mPa·S，剝離強度410N/m，貯存穩(wěn)定性＞半年。
實施例3在500ml裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的三口燒瓶中，加入去離子水70ml及乳化劑十二烷基磺酸鈉(SDS)2g，水浴加熱到70℃。加入引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)0.7克，然后加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)30g、甲基丙烯酸丁酯(BMA)5g、丙烯酸丁酯(BA)63g、丙烯酸(AA)2g的混合單體的1/10，在70℃反應0.5小時后，再滴加剩余的單體混合物，聚合反應3.5小時。然后升溫至85℃反應2小時，冷卻至室溫。所得水性乳液的固含量60％，乳膠粒徑0.15μm，粘度50mPa·S，剝離強度390N/m，貯存穩(wěn)定性＞半年。
實施例4在500ml裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的三口燒瓶中，加入去離子水70ml及乳化劑丁二酸磺酸鹽類(BDS)2.0g，水浴加熱到70℃。加入引發(fā)劑過硫酸銨(APS)1.0克，然后加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)32g、甲基丙烯酸異丁酯(IBMA)20g、指丙烯酸丁酯(BA)43g、丙烯酸(AA)5g的混合單體的1/10，在70℃反應0.5小時后，再滴加剩余的單體混合物，聚合反應3.5小時。然后升溫至85℃反應2小時，冷卻至室溫。所得水性乳液的固含量60％，乳膠粒徑0.09μm，粘度100mPa·S，剝離強度410N/m，貯存穩(wěn)定性＞半年。
實施例5在500ml裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的三口燒瓶中，加入去離子水70ml及乳化劑丁二酸磺酸鹽類(BDS)2g，水浴加熱到70℃。加入引發(fā)劑過硫酸鉀(KPS)0.5克，然后加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)46g、指丙烯酸丁酯(BA)51g、(甲基)丙烯酸(MA)3g的混合單體的1/10，在70℃反應0.5小時后，再滴加剩余的單體混合物，聚合反應3.5小時。然后升溫至85℃反應2小時，冷卻至室溫。所得水性乳液的固含量60％，乳膠粒徑0.1μm，粘度50mPa·S，剝離強度400N/m，貯存穩(wěn)定性＞半年。
權利要求
1.印刷用水性聚丙烯酸酯乳液，其特征在于，它的組成及質(zhì)量份數(shù)配比如下 成分質(zhì)量比水 70-100乳化劑 1.0-3.0甲基丙烯酸甲酯 30-80(甲基)丙烯酸酯 30-70(甲基)丙烯酸2.0-5.0引發(fā)劑 0.5-1.0
2.按照權利要求1所述的印刷用水性聚丙烯酸酯乳液，其特征在于所述的(甲基)丙烯酸酯是由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的1-2種單體組成，并以丙烯酸丁酯為主體。
3.按照權利要求1所述的印刷用水性聚丙烯酸酯乳液，其特征在于所述的(甲基)丙烯酸是丙烯酸和甲基丙烯酸中的一種。
4.按照權利要求1所述的印刷用水性聚丙烯酸酯乳液，其特征在于所述的乳化劑是十二烷基磺酸鈉和丁二酸磺酸鹽類中的一種或兩者并用。
5.按照權利要求1所述的印刷用水性聚丙烯酸酯乳液，其特征在于所述的引發(fā)劑是過硫酸鉀和過硫酸銨中的一種。
6.按照權利要求2所述的印刷用水性聚丙烯酸酯乳液，其特征在于所述的(甲基)丙烯酸酯的優(yōu)選單體為丙烯酸丁酯。
7.印刷用水性聚丙烯酸酯乳液的制備方法，其特征在于是以水為介質(zhì)，由甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、乳化劑和引發(fā)劑進行的聚合反應；它包括下述步驟在反應器中按比例加入計量的水、乳化劑和引發(fā)劑，再加入計量十分之一的甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的單體混合物，在70℃聚合反應0.5-1小時，然后再加入剩余的單體混合物，聚合反應3.5-5小時，最后升溫至85℃，反應1-2小時，冷卻至室溫。
全文摘要
印刷用水性聚丙烯酸酯乳液及其制備方法，涉及印刷用的高固含量水性聚丙烯酸酯乳液的設計及其制造方法。本發(fā)明解決了印刷用罩光油和油墨多為溶劑型，有毒害人體健康和污染環(huán)境的嚴重缺點。本發(fā)明的內(nèi)容是在反應器中，加入計量的水介質(zhì)、乳化劑、引發(fā)劑、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯的混合物，在70℃－85℃進行聚合反應5－8小時。所得水性乳液固含量高、乳膠粒徑小、粘度低和穩(wěn)定性高，無毒和無溶劑對環(huán)境的任何污染。其綜合性能優(yōu)異，采用本發(fā)明的乳液配制成的印刷用水性罩光油和水性油墨具有高光澤、高耐磨、抗粘連等性能，具有廣闊的應用市場。該制備方法步驟簡單、易于操作、便于推廣，既有經(jīng)濟效益，又有社會效益。
文檔編號C08F220/00GK1415637SQ0215800
公開日2003年5月7日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權日2002年12月20日
發(fā)明者張邦華, 宋謀道, 張育英, 唐廣糧, 郝廣杰, 郭天瑛 申請人:南開大學