一种水性油墨润湿流平剂组合物及其制备方法与应用与流程

本发明属于精细化工，具体涉及一种水性油墨润湿流平剂组合物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、水性油墨主要使用水为稀释剂，存在表面张力高、在非吸收性基材特别是低表面能薄膜基材(pp、pe、pet)润湿难、成膜过程中很容易发生如缩孔、缩边、橘皮、浮色等表面缺陷。水性油墨生产及使用过程中因为颜料参与体系的循环流动导致浮色发花问题的产生，不同的颜料因相应不同的流动性而互相作用。随着涂膜中的这些流动和紊流，不同的颜料由于颗粒大小、密度的不同而在涡流中严重地分离，由于颜色不同而出现明显的花纹，这种情况在浅灰色水性油墨中尤为明显。浮色是指水性油墨湿膜中的颜料呈水平方向层状分离；发花是指湿膜颜料沿垂直方向分离，通常呈条斑状或蜂窝状，某些颜料会浓集在贝纳德漩涡的六角形边界上，使六角形排列清晰可见。

2、引起水性油墨浮色发花的原因有很多，包括颜料的粒径不一、密度不一、多种物质亲水性差异、电荷差异以及树脂与色浆的相容性等。小粒径颜料吸附的树脂和溶剂往往要比大粒径颜料吸附大得多，一般表现为小粒径颜料密度变小，大粒径颜料密度变大。大粒径的颜料粒子密度变大便会造成颜料粒子下沉，而小粒径颜料上浮，从而构成印刷油墨的浮色现象。

3、为了克服水性油墨在非吸收性基材特别是低表面能薄膜基材(pp、pe、pet)印刷过程中润湿流平不良弊病，使湿膜流动及干燥成膜后得到一个平整清晰的图案，加入润湿流平剂是绝对必要的，这是由于如果没有这些润湿流平剂，那么，要想获得一个连续清晰平整的表面漆膜无论如何都是不可能的。

4、在众多种类的流平剂中，有机硅润湿流平剂因为其具有高效快速平衡表面张力的能力、解决贝纳德漩涡引起的漆膜弊病，同时兼具对颜填料的润湿分散以及一定的涂膜防水性能，是目前使用最广的水性涂料油墨润湿流平剂。

5、相关技术公开了在甲基异丁基酮溶剂条件下，侧链含氢硅油与烯丙基聚醚搅拌反应制备得到数均分子量为100315聚醚聚酯改性有机硅流平剂。但该方法使用了甲基异丁基酮为溶剂，而且该结构的有机硅流平剂分子量超过10万，极大的限制了其在涂料油墨体系中的迁移能力，导致基在动态平衡表面张力的能力很弱，不具备在水性油墨高速印刷或者涂料高速喷涂过程中快速降低体系表面张力的能力。

6、有机硅润湿流平剂在在水性油墨印刷非吸收性基材时的作用效果，取决于其降低体系静态表面张力的能力以及快速平衡体系动态表面张力(动态表面活性)的能力。具体涉及到聚硅氧烷分子量大小，有机基团的类型、大小、位置及数量，有机基改性聚硅氧烷的链接方式，都将影响其作用效果。

7、因此，如何通过技术创新与配伍技术应用，开发出在低能表面印刷使用集低表面张力、高动态表面活性的的水性油墨润湿流平剂，应用在水性油墨、水性涂料、水性上光油等体系中，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提出一种水性油墨润湿流平剂组合物及其制备方法与应用，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、为克服上述技术问题，本发明的第一个方面是，提供了一种水性油墨润湿流平剂组合物。

3、本发明还提供了上述水性油墨润湿流平剂组合物的制备方法。

4、本发明还提供了上述水性油墨润湿流平剂组合物的应用。

5、本发明的第一方面提供了一种水性油墨润湿流平剂组合物，制备原料包括炔二醇醚单端改性聚硅氧烷、异烯丁基聚醚改性七甲基三硅氧烷和生物表面活性剂；

6、所述炔二醇醚单端改性聚硅氧烷具有如下所示的结构：

7、

8、其中，r具有如下所示的结构：

9、

10、其中，r1为-ch3或-ch2ch3，n为5～60，m为8～10，k为10～16；

11、所述异烯丁基聚醚改性七甲基三硅氧烷具有如下所示的结构：

12、

13、其中，y为-ch2c(ch3)2(och(ch3)ch2)e(och2ch2)foch3，e为0～3，f为6～10。

14、所述生物表面活性剂包括鼠李糖脂、槐糖酯、脂肽中的一种或几种。

15、根据本发明的一些实施方式，所述制备原料中，包括重量份计的炔二醇醚单端改性聚硅氧烷30～70份。

16、优选地，所述制备原料中，包括重量份计的炔二醇醚单端改性聚硅氧烷40～50份。

17、根据本发明的一些实施方式，所述制备原料中，包括重量份计的异烯丁基聚醚改性七甲基三硅氧烷20～50份。

18、优选地，所述制备原料中，包括重量份计的异烯丁基聚醚改性七甲基三硅氧烷30～40份。

19、发明的一些实施方式，所述制备原料中，包括重量份计的生物表面活性剂10～30份。

20、优选地，所述制备原料中，包括重量份计的生物表面活性剂15～25份。

21、本发明的第二方面提供了制备上述水性油墨润湿流平剂组合物的方法，首先将所述炔二醇醚单端改性聚硅氧烷、异烯丁基聚醚改性七甲基三硅氧烷与生物表面活性剂混合均匀，制得本发明的水性油墨润湿流平剂。

22、根据本发明的一些实施方式，混合是在10℃～40℃的室温下进行。

23、根据本发明的一些实施方式，反应施加100rpm～300rpm速度的搅拌。

24、根据本发明的一些实施方式，反应过程搅拌的时间为0.5h～1h。

25、本发明的第三方面提供了上述水性油墨润湿流平剂组合物在水性油墨中的应用。

26、根据本发明的一些实施方式，所述水性油墨包括松香基水性油墨、丙烯酸基水性油墨、聚氨酯基水性油墨的色墨及水性上光油。

27、根据本发明的一些实施方式，所述水性油墨润湿流平剂可在色浆研磨、配墨及印刷后添加等不同工段使用。

28、本发明的水性油墨润湿流平剂，使用时，添加量为水性油墨质量的0.1％～1％。

29、本发明的上述技术方案相对于现有技术，至少具有如下技术效果或优点：

30、本发明的水性油墨润湿流平剂组合物，至少具有以下有益效果：

31、(1)本发明采用具有快速平衡水性体系动态表面张力的线性a-b-c结构炔二醇醚单端改性聚硅氧烷、具有高效降低水性体系静态表面张力的异烯丁基聚醚改性七甲基三硅氧烷表面活性剂与具有高体系相容性的生物表面活性剂的三元协同增效，做为水性油墨的高效润湿流平剂，0.3％的添加量即可实现水性油墨在低能表面上快速印刷时保持持续低表面张力(高动态表面活性)实现在薄膜基材上极佳的表面润湿流平性能，获得高精美的印刷品质；

32、(2)本发明采用合适封端结构的线性a-b-c结构炔二醇醚单端改性聚硅氧烷和eo/po比例的异烯丁基聚醚改性七甲基三硅氧烷表面活性剂，实现高表面活性的同时具有较低的自身稳泡性，可有效降低水性油墨的易起泡问题，同时提高涂膜的滑爽性以及防水性。

33、(3)本发明采用具有较大空间位阻的异烯丁基聚醚改性七甲基三硅氧烷作为水性油墨的超级润湿剂主材料，相比常规的烯丙基聚醚改性七甲基三硅氧烷会有更高的ph值稳定性，可极大避免润湿流平剂在水性油墨体系中失效。

34、(4)本发明采用具有快速平衡水性体系动态表面张力的线性a-b-c结构炔二醇醚单端改性聚硅氧烷、具有高效降低水性体系静态表面张力的异烯丁基聚醚改性七甲基三硅氧烷表面活性剂与具有高体系相容性的生物表面活性剂的三元协同增效，有效提高各个颜填料的分散性能，极大提高水性油墨体系中各个颜填料之间由于密度及表面性质差异引起的浮色、发花、缩孔等贝纳德漩涡漆膜弊病，获得高平整度的印刷品。