一种环保型胶印油墨及其制备方法与流程

本发明属于胶印油墨，具体涉及一种环保型胶印油墨及其制备方法。

背景技术：

1、油墨的主要成份是连接料和色料，连接料是油墨最重要的成份，它能够将色料分散到油墨中，并赋予油墨流动性、干燥性、粘度等性能；传统胶印油墨的连接料是以矿物油为溶剂，会释放vocs，造成环境污染，为了缓解石油危机带来的影响及减少环境污染，采用环保型连接料代替矿物油连接料制备环保型油墨成为新的发展趋势，其中环保型油墨有水性油墨、uv油墨及植物型油墨，其中植物型油墨具有成本低、油溶性好、性能稳定等优点，植物型油墨中最常用的植物油为大豆油，大豆油属于可再生资源，价格比其他植物油便宜，且产量大，分解后可完全融入自然环境，环保性优异，制得的油墨印刷效果良好，但大豆油的干性差，造成其用作连接料时性能较差，进而影响油墨的使用效果。

2、为了改善大豆油的干性，获得性能较好的大豆油油墨，通常对大豆油进行改性处理；申请号为201910065415.x的专利公开了一种快干型环保大豆胶印油墨及制备方法，采用1,4-戊二烯-3-醇对大豆油进行化学改性，使大豆油分子结构上具有更多的可反应双键，更易与空气中的氧气反应形成墨膜，明显提高了大豆油墨的干性，但最终制得的大豆油墨voc含量较高，达到10-12％，其环保性仍然存在改进空间；申请号202210281503.5的专利公开了一种植物油基低卤环保型油墨及其制备方法，以大豆油脂肪酸、甲基丙烯酸正丁酯、精制大豆油、甘油、领苯二甲酸酐、氢氧化锂和引发剂为原料，通过双键共聚法制备改性短油醇酸树脂，所制得的改性短油醇酸树脂具备优异的自干性，再通过二步法将改性短油醇酸树脂投入到连接料的制备过程，所制得的连接料赋予了油墨优异的流动和印刷能力、使墨膜高光泽、耐摩擦，最终制得的油墨绿色环保，低卤，mosh&moah含量<1％，适用于各种胶印印刷机，但其功能单一，不适用于制备直接与人体接触的需要具备一定抗菌作用的印刷产品；因此，亟需研制出一种具有抗菌功能、环保性较好的植物油型油墨，以满足市场需求。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种环保型胶印油墨及其制备方法，所制备的油墨环保性较好，voc含量低，着色力高，流动度好，固着速度快，打印效果好，同时还具有良好的抗菌防霉作用，避免油墨在生产、储存、使用过程中受到微生物污染。

2、本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：

3、一种环保型胶印油墨，所述胶印油墨包括如下重量份原料：连接料40-50份；颜料15-20份；大豆油酸甲酯15-20份；耐磨剂1-2份；填料5-8份；助剂4-6份；所述连接料由如下重量份原料组成：松香改性酚醛树脂30-40份；改性大豆油20-30份；环氧大豆油丙二醇酯15-20份；亚麻油5-10份；双硬脂酸铝0.4-0.6份；所述助剂由质量比为3-5:1的丙二醇和改性纳米氧化锌组成，其中丙二醇挥发较慢，能够改善了油墨的附着性，改性纳米氧化锌用作油墨催干剂。

4、进一步地，所述耐磨剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚酰胺蜡中的任意一种。

5、进一步地，所述填料为碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、硅酸铝中的任意一种。

6、进一步地，所述改性大豆油的制备方法为：向大豆油中加入edc盐酸盐、羧甲基壳聚糖水溶液，混合均匀后，氮气保护下，升温至60-70℃，反应4-6h，反应完成后，得到改性大豆油；所述大豆油、羧甲基壳聚糖、edc盐酸盐的质量比为1:0.4-0.5:0.05-0.1。

7、进一步地，所述改性纳米氧化锌的制备方法为：s1、向乙醇和水中加入纳米氧化锌，分散均匀，滴加3-氨丙基三乙氧基硅烷，滴毕，在60-70℃下，反应1-2h，反应完成后，离心，取沉淀物干燥得到氨基化纳米氧化锌；所述乙醇和水的质量比为1:1.5-2；所述纳米氧化锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为10:0.2-0.3；

8、s2、向乙醇中加入氨基化纳米氧化锌，分散均匀，滴加环氧氯丙烷，滴毕，在40-50℃下，反应4-5h，再加入十二烷基二甲基叔胺，升温至78-80℃，回流反应8-10h，反应完成后，离心，取沉淀物干燥得到羟基化纳米氧化锌；所述氨基化纳米氧化锌、环氧氯丙烷、十二烷基二甲基叔胺的1:0.4-0.5:0.8-1；

9、s3、向乙醇中加入羟基化纳米氧化锌，分散均匀，加入n,n'-羰基二咪唑，在室温下，反应4-6h，加入羧甲基壳聚糖水溶液，升温至40-50℃，反应10-12h，反应完成后，离心，沉淀物依次用水、乙醇洗涤，干燥后得到改性氧化锌；所述羟基化纳米氧化锌、n,n'-羰基二咪唑、羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.6-0.8:1-1.5。

10、本发明还提供了一种环保型胶印油墨的制备方法，包括如下步骤：按重量配比，将连接料、颜料、大豆油酸甲酯、耐磨剂、填料、助剂充分混合均匀，研磨至油墨细度小于10μm时，得到胶印油墨。

11、进一步地，所述连接料的制备方法为：按重量配比，将松香改性酚醛树脂、改性大豆油、环氧大豆油丙二醇酯、亚麻油混合均匀，在200-220℃下，保温0.5-1h，降至室温，加入双硬脂酸铝，充分混合均匀，得到连接料。

12、本发明具有如下有益效果：

13、本发明利用大豆油中的羧基与羧甲基壳聚糖的氨基缩合反应，将羧甲基壳聚糖接枝到大豆油分子结构上，具有抑菌作用的羧甲基壳聚糖赋予了改性大豆油良好的抗菌作用，同时也能够调节粘度，提升油墨的附着性。本发明为了改善纳米氧化锌的分散性能，对其进行改性，以纳米氧化锌为原料，依次与3-氨丙基三乙氧基硅烷、环氧氯丙烷、十二烷基二甲基叔胺、羧甲基壳聚糖反应，得到表面含有长链季铵盐及羧甲基壳聚糖的改性纳米氧化锌，长链季铵盐赋予了改善纳米氧化锌良好的分散性及抗菌作用，使其能均匀分散至油墨体系中，防止团聚，进而充分发挥促进干燥的作用，实现了较快的固着速度，与羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌自身及改性大豆油共同作用，达到了多重抑菌作用。

14、本发明中连接料的主要成分为松香改性酚醛树脂、改性大豆油、环氧大豆油丙二醇酯、亚麻油，均为易分解的植物型原料，环保性较好，voc含量低；以丙二醇和改性纳米氧化锌为助剂，改性纳米氧化锌在油墨中的分散性较好，能够促进干燥，还能够与改性大豆油共同协同作用，提升油墨的附着性及抗菌性，成功制得了着色力高，流动度好，固着速度快，打印效果好的油墨，同时还具有良好的抗菌防霉作用，避免油墨在生产、储存、使用过程中受到微生物污染。

技术特征：

1.一种环保型胶印油墨，其特征在于，所述胶印油墨包括如下重量份原料：连接料40-50份；颜料15-20份；大豆油酸甲酯15-20份；耐磨剂1-2份；填料5-8份；助剂4-6份；所述连接料由如下重量份原料组成：松香改性酚醛树脂30-40份；改性大豆油20-30份；环氧大豆油丙二醇酯15-20份；亚麻油5-10份；双硬脂酸铝0.4-0.6份；所述助剂由质量比为3-5:1的丙二醇和改性纳米氧化锌组成；

2.根据权利要求1所述的一种环保型胶印油墨，其特征在于，所述耐磨剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚酰胺蜡中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种环保型胶印油墨，其特征在于，所述填料为碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、硅酸铝中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种环保型胶印油墨，其特征在于，在改性大豆油的制备方法中所述大豆油、羧甲基壳聚糖、edc盐酸盐的质量比为1:0.4-0.5:0.05-0.1。

5.根据权利要求1所述的一种环保型胶印油墨，其特征在于，步骤s1中所述乙醇和水的质量比为1:1.5-2；所述纳米氧化锌、3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为10:0.2-0.3。

6.根据权利要求1所述的一种环保型胶印油墨，其特征在于，步骤s2中所述氨基化纳米氧化锌、环氧氯丙烷、十二烷基二甲基叔胺的1:0.4-0.5:0.8-1。

7.根据权利要求1所述的一种环保型胶印油墨，其特征在于，步骤s3中所述羟基化纳米氧化锌、n,n'-羰基二咪唑、羧甲基壳聚糖的质量比为1:0.6-0.8:1-1.5。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种环保型胶印油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量配比，将连接料、颜料、大豆油酸甲酯、耐磨剂、填料、助剂充分混合均匀，研磨至油墨细度小于10μm时，得到胶印油墨。

9.根据权利要求8所述的一种环保型胶印油墨的制备方法，其特征在于，所述连接料的制备方法为：按重量配比，将松香改性酚醛树脂、改性大豆油、环氧大豆油丙二醇酯、亚麻油混合均匀，在200-220℃下，保温0.5-1h，降至室温，加入双硬脂酸铝，充分混合均匀，得到连接料。

技术总结本发明属于胶印油墨技术领域，具体涉及一种环保型胶印油墨及其制备方法。胶印油墨包括如下重量份原料：连接料40‑50份；颜料15‑20份；大豆油酸甲酯15‑20份；耐磨剂1‑2份；填料5‑8份；助剂4‑6份；所制备的油墨环保性较好，VOC含量低，着色力高，流动度好，固着速度快，打印效果好，同时还具有良好的抗菌防霉作用，避免油墨在生产、储存、使用过程中受到微生物污染。技术研发人员：张帆,王苏平,孙巍伟,朱宏旻,康朱伟,赵锋,陈明受保护的技术使用者：海盐华达油墨有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20