特种水性油墨连接料的合成及应用

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近年以来,不少地区雾霾天气越来越频繁,雾霾产生的重要原因是PM2.5,其中VOC(挥发性有机化合物)排放占21%,而其中约18%是由溶剂型油墨排放产生的。水性油墨相对于传统溶剂型油墨极大的减少了VOC的排放。特种水性油墨是水性油墨中的特殊产品,其对水性树脂连接料在高柔韧性、拉伸性、耐磨、抗水性、抗粘连性等方面往往有着特殊的要求,而这些性能使用丙烯酸树脂是很难达到。为满足这种特种水性油墨的诸多要求,本论文合成了一系列水性树脂连接料,并配制完成了手感油墨、塑料油墨和导电等系列水性油墨,完成了以下工作:(1)利用聚醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸及三羟甲基丙烷为主要原料,利用预聚物分散法,制得水性聚氨酯预聚体,然后在高速搅拌下加水分散,扩链制得水性聚氨酯。研究了R值(NCO/OH摩尔比)对水性聚氨酯性能的影响,同时重点研究了交联剂-三羟甲基丙烷的用量对乳液的相变点,对聚氨酯膜的耐水性、力学性能等的影响。研究发现:当R值为1.8,TMP含量为2.2%时水性聚氨酯的综合性能达到最佳,乳液外观为半透明泛蓝光、固含40%、.粘度9-13s,膜的抗粘连性0级、断裂伸长率400%、吸水率3.2%。(2)针对水性聚丙烯酸乳液耐水性能不佳、柔韧性低、拉伸性及对塑料表面附着性差等不足,我们开发了一种水性手感油墨和水性塑料油墨。利用我们合成的水性连接料、消光乳液及助剂配制的手感油墨适合于充皮纸印刷与涂饰,不仅手感柔软,耐折性优良,抗粘连性好,而且耐水性佳,色彩鲜艳性好。同时所配制的水性PE塑料油墨在PE塑料底材上的附着性为0级,达到国外同类优秀产品的性能。(3)目前抗静电油墨主要以金属粉体或金属氧化物作为导电填料,但是其在水性体系中易氧化,而适用于水性体系的导电填料如石墨烯、碳纳米管等成本又过高。单纯利用低成本石墨作为导电填料又存在用量大导致水性油墨粘度高、稳定性差等缺陷。为解决此问题,本论文利用石墨镀银的方式提高了石墨的导电性能,并与自制水性连接料配制成水性塑料抗静油墨。研究了不同的镀银量对石墨导电性的影响,同时探索了镀银石墨的用量对所制备的抗静电油墨的导电性、稳定性、在塑料基材的附着力及其它综合性能的影响。实验研究发现,当石墨镀银量为25%时,镀银石墨在水性油墨中的用量可降低至11%,同时涂层表面电阻低至106Ω,综合性能最佳。
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