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      一種水性鋁銀漿、其制備方法及其在油墨中的應(yīng)用與流程

      文檔序號(hào):11102068閱讀:903來源:國(guó)知局
      一種水性鋁銀漿、其制備方法及其在油墨中的應(yīng)用與制造工藝

      本發(fā)明涉及鋁銀漿技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種水性鋁銀漿、其制備方法及其在油墨中的應(yīng)用。



      背景技術(shù):

      鋁銀漿是一種鋁金屬顏料,其制造方法是將球形鋁粉、溶劑油、油酸與球磨介質(zhì)鋼球混合,球磨6~30h后分級(jí)篩分,捏合后得到的一種漿狀金屬顏料。鋁銀漿包括油性鋁銀漿和水性鋁銀漿。鋁銀漿因其特有的金屬光澤效應(yīng)、隨角異色效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)與懸浮特性等特點(diǎn),使其成為應(yīng)用廣泛的一種金屬顏料。

      隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視,能夠應(yīng)用于水性體系的水性鋁銀漿也得到了大量的研究。水性鋁銀漿具有獨(dú)特的環(huán)境友好功能,能應(yīng)用于水性涂料等領(lǐng)域。水性鋁銀漿不僅能使成膜物具有耐酸、耐堿、耐高溫等優(yōu)點(diǎn),而且在金屬光澤、遮蓋力等方面可與油性鋁銀漿相媲美。

      目前,水性鋁銀漿是在油性鋁銀漿通過二氧化硅包覆或鈍化改性而來,油性鋁銀漿是通過鋁粉在礦物油中研磨生產(chǎn)的。該水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)含量較高,從而限制了水性鋁銀漿在VOC含量指標(biāo)要求較高領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種水性鋁銀漿、其制備方法及其在油墨中的應(yīng)用,該水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量低,滿足油墨使用。

      本發(fā)明提供了一種水性鋁銀漿的制備方法,包括以下步驟:

      a)將油性鋁銀漿和醇類溶劑混合,超聲分散后固液分離,得到固體混合物;

      b)將所述固體混合物、醇類溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯混合,反應(yīng)后陳化,固液分離,得到包覆鋁銀漿;

      c)將所述包覆鋁銀漿干燥,得到鋁銀粉;

      d)將所述鋁銀粉和溶劑混合后固液分離,得到水性鋁銀漿。

      優(yōu)選地,所述水性鋁銀漿的固體質(zhì)量含量為45%~50%。

      優(yōu)選地,所述步驟a)中超聲的溫度為40℃~60℃,所述超聲的時(shí)間為20~60min。

      優(yōu)選地,所述步驟a)中油性鋁銀漿和醇類溶劑的質(zhì)量比為1:2~3。

      優(yōu)選地,所述步驟a)中的醇類溶劑為乙醇或正丙醇。

      優(yōu)選地,所述步驟b)具體包括:

      將所述固體混合物和醇類溶劑先混合,得到混合液;

      將所述混合液采用pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至7~8,再滴加硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯,反應(yīng)后陳化,固液分離,得到包覆鋁銀漿。

      優(yōu)選地,所述步驟b)中pH值調(diào)節(jié)劑選自氨水或乙二胺。

      優(yōu)選地,所述步驟c)中干燥的溫度為95℃~105℃;所述干燥的時(shí)間為3~6h。

      本發(fā)明提供了一種水性鋁銀漿,由上述技術(shù)方案所述制備方法制得。

      本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述制備方法制得的水性鋁銀漿或上述技術(shù)方案所述的水性鋁銀漿在水性油墨中的應(yīng)用。

      本發(fā)明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進(jìn)行洗料,洗掉油性鋁銀漿中的脂肪酸,以便更好地分散于醇類溶劑中,更好實(shí)現(xiàn)鋁銀漿的包覆,再結(jié)合干燥和溶劑混合處理方法,使得到的水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量較低,能夠滿足更高要求,拓寬了水性鋁銀漿的應(yīng)用領(lǐng)域。另外,該方法制備的水性鋁銀漿穩(wěn)定性好。該水性鋁銀漿能應(yīng)用于水性油墨中,如煙包油墨。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本發(fā)明提供的方法制備的水性鋁銀漿中乙醇含量為0.3423mg/m2,丙酮含量為0.0141mg/m2,乙酸乙酯含量為0.0140mg/m2,乙酸正丙酯含量為0.0586mg/m2,間對(duì)二甲苯含量為0.0285mg/m2,鄰二甲苯含量為0.1161mg/m2,環(huán)己酮含量為0.0869mg/m2;異丙醇、丁酮、乙酸異丙酯、正丁醇、苯、丙二醇甲醚、4-甲基-2-戊酮、甲苯、乙酸正丁酯、乙苯均未檢出;排水法計(jì)量產(chǎn)生的氣體小于8mL,說明其發(fā)氣穩(wěn)定性好;色差相對(duì)值DL<1,說明其儲(chǔ)存穩(wěn)定性好。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的發(fā)氣穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果圖;

      圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的發(fā)氣穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果圖。

      具體實(shí)施方式

      本發(fā)明提供了一種水性鋁銀漿的制備方法,包括以下步驟:

      a)將油性鋁銀漿和醇類溶劑混合,超聲分散后固液分離,得到固體混合物;

      b)將所述固體混合物、醇類溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯混合,反應(yīng)后陳化,固液分離,得到包覆鋁銀漿;

      c)將所述包覆鋁銀漿干燥,得到鋁銀粉;

      d)將所述鋁銀粉和溶劑混合后固液分離,得到水性鋁銀漿。

      本發(fā)明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進(jìn)行洗料,洗掉油性鋁銀漿中的脂肪酸,以便更好的分散于醇類溶劑中,更好的實(shí)現(xiàn)鋁銀漿的包覆,再結(jié)合干燥和溶劑混合處理方法,使得到的水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量較低,能夠滿足更高要求,拓寬了水性鋁銀漿的應(yīng)用領(lǐng)域。

      本發(fā)明將油性鋁銀漿和醇類溶劑混合,超聲分散后固液分離,得到固體混合物。在本發(fā)明中,所述油性鋁銀漿的來源沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的油性鋁銀漿即可,如可以采用其市售商品,也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備方法自行制備。本發(fā)明優(yōu)選采用長(zhǎng)沙族興公司生產(chǎn)的油性鋁銀漿,更優(yōu)選采用申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210467860.7中的制備方法制備的油性鋁銀漿。

      在本發(fā)明中,與所述油性鋁銀漿混合的醇類溶劑優(yōu)選選自乙醇或正丙醇;所述油性鋁銀漿和醇類溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為1:2~3,更優(yōu)選為1:2.2~2.9。

      本發(fā)明采用超聲方法對(duì)油性鋁銀漿進(jìn)行清洗分散,將油性鋁銀漿中的脂肪酸洗掉,利于油性鋁銀漿更好地分散于醇類溶劑中,為下一步包覆做準(zhǔn)備。在本發(fā)明中,所述超聲的溫度優(yōu)選為40℃~60℃,更優(yōu)選為45℃~55℃;所述超聲的時(shí)間優(yōu)選為20~60min,更優(yōu)選為25~50min。

      本發(fā)明優(yōu)選在超聲分散后再攪拌1~3h后進(jìn)行固液分離,得到固體混合物。

      得到固體混合物后,本發(fā)明將所述固體混合物、醇類溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯混合,反應(yīng)后陳化,固液分離,得到包覆鋁銀漿。該過程優(yōu)選具體包括:

      將所述固體混合物和醇類溶劑先混合,得到混合液;

      將所述混合液采用pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至7~8,再滴加硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯,反應(yīng)后陳化,固液分離,得到包覆鋁銀漿。

      在本發(fā)明中,與所述固體混合物混合的醇類溶劑優(yōu)選選自乙醇或正丙醇;該過程中的醇類溶劑與油性鋁銀漿洗料采用的醇類溶劑可以相同,也可以不同,本發(fā)明沒有特殊的限制。所述固體混合物和醇類溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為1:4~6,更優(yōu)選為1:4.5~5.7。所述pH值調(diào)節(jié)劑優(yōu)選選自氨水或乙二胺。

      在本發(fā)明中,所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選選自乙烯基三乙氧基硅烷。本發(fā)明優(yōu)選滴加硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯的混合溶液;所述混合溶液中硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯的質(zhì)量比優(yōu)選為1:10。所述滴加的時(shí)間優(yōu)選為1~4h,更優(yōu)選為2~4h。在本發(fā)明中,所述陳化的時(shí)間優(yōu)選為4~6h。

      得到包覆鋁銀漿后,本發(fā)明將所述包覆鋁銀漿干燥,得到鋁銀粉。本發(fā)明優(yōu)選采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的烘箱進(jìn)行干燥。本發(fā)明優(yōu)選采用真空的方式進(jìn)行干燥。在本發(fā)明中,所述干燥的溫度優(yōu)選為95℃~105℃,更優(yōu)選為98℃~102℃;所述干燥的時(shí)間優(yōu)選為3~6h,更優(yōu)選為4~5h。

      得到鋁銀粉后,本發(fā)明將所述鋁銀粉和溶劑混合后固液分離,得到水性鋁銀漿。該步驟屬于回調(diào)過程。本發(fā)明優(yōu)選將鋁銀粉干燥后過篩,再和溶劑混合;更具體的,本發(fā)明優(yōu)選采用500目振動(dòng)篩進(jìn)行鋁銀粉的篩分,濾掉粗顆粒。

      本發(fā)明將篩分好的鋁銀粉和溶劑混合后固液分離,得到水性鋁銀漿。在本發(fā)明中,所述溶劑優(yōu)選選自乙醇或正丙醇;所述鋁銀粉和溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為1:4~6,更優(yōu)選為1:4.5~5。本發(fā)明優(yōu)選在分散缸內(nèi)進(jìn)行所述鋁銀粉和溶劑的混合,所述分散缸滿足環(huán)保要求。

      作為優(yōu)選方案,最后調(diào)節(jié)固液分離后的得到的濾餅中固體質(zhì)量含量為45%~50%。

      本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述制備方法制備的水性鋁銀漿。在本發(fā)明中,所述水性鋁銀漿中固體質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為45%~50%。該水性鋁銀漿的分散性和穩(wěn)定性好。

      本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述制備方法制備的水性鋁銀漿或上述技術(shù)方案所述的水性鋁銀漿在水性油墨中的應(yīng)用。在本發(fā)明中,所述水性油墨優(yōu)選為煙包水性油墨。煙包水性油墨行業(yè)對(duì)VOC的含量要求較高。

      本發(fā)明參照YC/T207-2006《卷煙條與盒包裝紙中揮發(fā)性有機(jī)化合物的測(cè)定頂空-氣相色譜法》對(duì)上述技術(shù)方案所述制備方法制備的水性鋁銀漿進(jìn)行了揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定,測(cè)試結(jié)果表明:本發(fā)明提供的水性鋁銀漿的VOC含量較低,滿足更高VOC指標(biāo)要求;能應(yīng)用于軟包裝行業(yè),如煙包油墨行業(yè)。

      本發(fā)明對(duì)上述技術(shù)方案所述的水性鋁銀漿進(jìn)行儲(chǔ)存穩(wěn)定性和發(fā)氣穩(wěn)定性的測(cè)試。其中,儲(chǔ)存穩(wěn)定性的測(cè)試過程包括:

      將上述技術(shù)方案所述的水性鋁銀漿樣品分成2份,1份常溫下密封儲(chǔ)存,一份置于50℃烘箱內(nèi)儲(chǔ)存。7天后,分別取樣按樣品:水:乳液=1:1:8配漆拉板,用色差儀測(cè)試兩者之間的色差相對(duì)值,DL值在<1范圍內(nèi)說明產(chǎn)品儲(chǔ)存穩(wěn)定性較好。

      發(fā)氣穩(wěn)定性的測(cè)試過程包括:

      將10g水性鋁銀漿樣品,加入10g水分散好,加入80g氰特1980乳液,攪拌均勻后補(bǔ)加40g水,繼續(xù)攪拌分散好,用二甲基乙醇胺調(diào)節(jié)pH值至8.5,將該混合液放入密閉錐形瓶?jī)?nèi)50℃恒溫,通過排水法計(jì)量產(chǎn)生的氣體多少來測(cè)試樣品的穩(wěn)定性,15mL以內(nèi)判定為合格。

      本發(fā)明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進(jìn)行洗料,洗掉油性鋁銀漿中的脂肪酸,以便更好地分散于醇類溶劑中,更好實(shí)現(xiàn)鋁銀漿的包覆,再結(jié)合干燥和溶劑混合處理方法,使得到的水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量較低,能夠滿足更高要求,拓寬了水性鋁銀漿的應(yīng)用領(lǐng)域。另外,該方法制備的水性鋁銀漿穩(wěn)定性好。該水性鋁銀漿能應(yīng)用于水性油墨中,如煙包油墨。

      為了進(jìn)一步理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的水性鋁銀漿制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

      實(shí)施例1

      (1)取100kg申請(qǐng)?zhí)朇N201210467860.7中制備方法制備的油性濾餅,加入250kg正丙醇,升溫至50℃,開啟超聲30min,攪拌2h后固液分離,得到濾餅;

      (2)將步驟(1)中洗好的濾餅置于反應(yīng)釜內(nèi),加入450kg正丙醇,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值至8,滴加乙烯基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的混合溶液2h,陳化6h,固液分離,得到包覆好的鋁漿;

      (3)將步驟(2)包覆好的鋁漿置于100℃烘箱內(nèi),真空烘烤4h;

      (4)將步驟(3)烘干的鋁粉過500目振動(dòng)篩;

      (5)將步驟(4)篩分好的鋁粉置于完全符合環(huán)保要求的分散缸內(nèi),加入5倍正丙醇,分散均勻后,固液分離,調(diào)節(jié)濾餅固體含量至45%,得到水性鋁銀漿。

      本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測(cè)試方法對(duì)實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿進(jìn)行VOC含量測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見表1,表1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿中VOC含量測(cè)試結(jié)果:

      表1本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿中VOC含量測(cè)試結(jié)果

      本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測(cè)試方法對(duì)實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿進(jìn)行發(fā)氣穩(wěn)定性測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見圖1,圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的發(fā)氣穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果圖。由圖1可以看出:實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的排水法產(chǎn)氣量小于8mL,是合格的。

      本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測(cè)試方法對(duì)實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿進(jìn)行儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見表2,表2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果:

      表2本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果

      由表2可以看出:實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的DL值<1,說明其儲(chǔ)存穩(wěn)定性較好。

      實(shí)施例2

      (1)取100kg申請(qǐng)?zhí)朇N201210467860.7中制備方法制備的油性濾餅,加入280kg正丙醇,升溫至55℃,開啟超聲50min,攪拌2h后固液分離,得到濾餅;

      (2)將步驟(1)中洗好的濾餅置于反應(yīng)釜內(nèi),加入550kg正丙醇,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值至8,滴加乙烯基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的混合溶液3h,陳化5h,固液分離,得到包覆好的鋁漿;

      (3)將步驟(2)包覆好的鋁漿置于100℃烘箱內(nèi),真空烘烤5h;

      (4)將步驟(3)烘干的鋁粉過500目振動(dòng)篩;

      (5)將步驟(4)篩分好的鋁粉置于完全符合環(huán)保要求的分散缸內(nèi),加入4.5倍正丙醇,分散均勻后,固液分離,調(diào)節(jié)濾餅固體含量至47%,得到水性鋁銀漿。

      本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測(cè)試方法對(duì)實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿進(jìn)行VOC含量測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見表3,表3為本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿中VOC含量測(cè)試結(jié)果:

      表3本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿中VOC含量測(cè)試結(jié)果

      本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測(cè)試方法對(duì)實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿進(jìn)行發(fā)氣穩(wěn)定性測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見圖2,圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的發(fā)氣穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果圖。由圖2可以看出:實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的排水法產(chǎn)氣量小于8mL,是合格的。

      本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測(cè)試方法對(duì)實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿進(jìn)行儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見表4,表4為本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果:

      表4本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果

      由表4可以看出:實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的DL值<1,說明其儲(chǔ)存穩(wěn)定性較好。

      本發(fā)明提供了一種水性鋁銀漿的制備方法,包括以下步驟:a)將油性鋁銀漿和醇類溶劑混合,超聲分散后固液分離,得到固體混合物;b)將固體混合物、醇類溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯混合,反應(yīng)后陳化,固液分離,得到包覆鋁銀漿;c)將包覆鋁銀漿干燥,得到鋁銀粉;d)將鋁銀粉和溶劑混合后固液分離,得到水性鋁銀漿。本發(fā)明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進(jìn)行洗料,洗掉油性鋁銀漿中的脂肪酸,以便更好地分散于醇類溶劑中,更好實(shí)現(xiàn)鋁銀漿的包覆,再結(jié)合干燥和溶劑混合處理方法,使得到的水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量較低,能夠滿足更高要求,拓寬了水性鋁銀漿的應(yīng)用領(lǐng)域。另外,該方法制備的水性鋁銀漿穩(wěn)定性好。該水性鋁銀漿能應(yīng)用于水性油墨中,如煙包油墨。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本發(fā)明提供的方法制備的水性鋁銀漿中乙醇含量為0.3423mg/m2,丙酮含量為0.0141mg/m2,乙酸乙酯含量為0.0140mg/m2,乙酸正丙酯含量為0.0586mg/m2,間對(duì)二甲苯含量為0.0285mg/m2,鄰二甲苯含量為0.1161mg/m2,環(huán)己酮含量為0.0869mg/m2;異丙醇、丁酮、乙酸異丙酯、正丁醇、苯、丙二醇甲醚、4-甲基-2-戊酮、甲苯、乙酸正丁酯、乙苯均未檢出;排水法計(jì)量產(chǎn)生的氣體小于8mL,說明其發(fā)氣穩(wěn)定性好;色差相對(duì)值DL<1,說明其儲(chǔ)存穩(wěn)定性好。

      以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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