一种地毯用防水型油墨及其生产工艺的制作方法

本发明涉及油墨制备，具体涉及一种地毯用防水型油墨及其生产工艺。

背景技术：

1、地毯用油墨是指地毯在生产过程中使用的油墨，是以颜料、连结料、填料、附加料等物质组成，经过一定的加工处理后，形成一种具有特定性质的流体，这种油墨需要满足地毯材质的特殊性质，相比较于普通的油墨，地毯用油墨需要具有更高的防水性，以免在使用过程中，因为油墨的防水性差，导致地毯在使用过程中受到水渍、污渍等污染，出现脱色、变色等问题，影响地毯的美观和使用寿命，普通油墨的耐高温性较差，而地毯的生产过程中需要进行高温印刷，如果油墨的耐高温性差，将导致地毯的颜色和图案不清晰，附着力不足，导致掉色或脱落，影响地毯的质量和美观度，并且普通油墨的耐磨性较差，但是地毯在使用过程中会受到不同程度的磨损，这就要求油墨需要具有较高的耐磨性，避免地毯表面损坏、起球等现象，影响地毯的使用寿命。

2、目前提高油墨的防水性、耐高温性和耐磨性的最常见的方式之一就是对添加料进行改性处理，但是同时具备防水性、耐高温性和耐磨性的油墨很少，例如申请号为cn201811175224.0的发明专利公开了一种耐水型复合改性聚乙烯醇水性油墨及其制备方法，以经过两次改性的聚乙烯醇为连接料，使制备的油墨耐水性好，粘度适中，成膜性佳，但是没有对油墨进行耐高温和耐磨方面的改进。例如申请号为cn201811244020.8的发明专利公开了一种耐磨水性油墨及其制备工艺，通过对淀粉进行接枝改性处理，增强油墨的耐磨性能，通过加入以聚乙烯醇和乳酸合成的助剂，增强油墨的遮盖力、延长油墨的使用寿命，但是没有对油墨进行耐高温和防水方面的改进。随着人们生活水平的不断进步，对油墨的防水、耐高温、耐磨性能标准的要求不断提升，因此研发出一种具备高性能防水、耐高温、耐磨的油墨具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种地毯用防水型油墨及其生产工艺，解决了以下技术问题：

2、（1）解决了油墨防水性能较差的问题；

3、（2）解决了油墨耐高温性能较差的问题；

4、（3）解决了油墨耐磨性能较差的问题。

5、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

6、一种地毯用防水型油墨的生产工艺，包括以下步骤：

7、（1）按重量份计，在反应器中加入30～40份丙烯酸、10～20份丙烯酰胺、10～15份甲基丙烯酸酯、8～12份丙烯酸丁酯、10～20份聚乙烯蜡乳液、3～6份功能性橡胶、0.5～2份过氧化苯甲酰、2～4份十二烷基苯磺酸钠，在50～70℃下，超声搅拌1～3h，静置5～15min，继续搅拌30～50min，得到混合液；

8、（2）按重量份计，向步骤（1）制备的混合液中加入10～15份颜料、8～10份改性无机填料、0.5～2.5份聚乙二醇、1～5份三丁基磷酸酯、40～50份去离子水，在20～40℃下，超声搅拌1～2h，然后置于砂磨机中分散，得到防水型油墨。

9、进一步地，步骤（2）中，所述颜料为颜料黄12、颜料黄14、酞青蓝bgs、酞青蓝b、洋红6b、洋红8b或者色素炭黑中的任一种。

10、进一步地，所述功能性橡胶的生产工艺包括以下步骤：

11、s1：将端羧基液体氟橡胶加入到四氢呋喃中，搅拌至完全溶解，然后加入四氢铝锂，在50～60℃下反应6～8h，反应结束后，滴加盐酸进行淬灭，然后进行过滤、洗涤、干燥，得到端羟基液体氟橡胶；

12、s2：在氩气保护下，将端羟基液体氟橡胶加入到有机溶剂中，混合均匀，再加入氯甲基二甲基氯硅烷，在50～60℃，搅拌反应3～6h，反应结束后，冷却至室温，减压蒸馏，得到改性氟橡胶；

13、s3：将改性氟橡胶和甲基丙烯酸羟乙酯加入到有机溶剂中，混合均匀，再加入三乙胺，搅拌均匀，在70～80℃下反应1～3h，反应结束后，减压蒸馏，洗涤，干燥，得到功能性橡胶。

14、进一步地，步骤s1中，所述端羧基液体氟橡胶的数均分子量为2000～8000。

15、进一步地，步骤s2中，所述有机溶剂为1，4-二氧六环、n，n-二甲基甲酰胺或者二甲基亚砜中的任一种。

16、进一步地，步骤s3中，所述甲基丙烯酸羟乙酯和改性氟橡胶的质量比为1:1～3。

17、通过上述技术方案，在还原剂的作用下，将端羧基液体氟橡胶还原成端羟基液体氟橡胶，在三乙胺的作用下，端羟基液体氟橡胶的羟基可以和氯甲基二甲基氯硅烷结构中的si-cl发生反应，从而将氯甲基二甲基氯硅烷接枝到端羟基液体氟橡胶的结构中，得到改性氟橡胶，然后在高温条件下，改性氟橡胶结构中的卤素可以和甲基丙烯酸羟乙酯结构中的羟基发生取代反应，将甲基丙烯酸羟乙酯接枝到改性氟橡胶的结构中，得到功能性橡胶。

18、进一步地，所述改性无机填料的生产工艺包括以下步骤：

19、ⅰ：在反应器中加入黄麻纤维和去离子水，搅拌均匀，再加入3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，然后开始滴加乙酸，调节体系的ph值，使其保持在3～4之间，滴加结束后，在常温下反应1～3h，反应结束后进行过滤和洗涤，得到改性黄麻纤维；

20、ⅱ：将埃洛石加入到n，n-二甲基甲酰胺中，分散均匀后，加入氢氧化钠溶液，于50～60℃的温度环境下处理1～3h，再加入改性黄麻纤维，升高温度至70～80℃，搅拌反应6～8h，反应结束后，进行洗涤、干燥，得到改性无机填料。

21、进一步地，步骤ⅰ中，所述黄麻纤维的直径为10～20μm，长度为1～2mm。

22、进一步地，步骤ⅱ中，所述氢氧化钠溶液的质量分数为10～20%。

23、通过上述技术方案，3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷对黄麻纤维进行改性处理，得到改性黄麻纤维，然后改性黄麻纤维中的环氧基团可以和预处理的埃洛石中的羟基发生反应，将预处理的埃洛石与改性黄麻纤维进行接枝，得到改性无机填料。

24、本发明的有益效果：

25、（1）本发明使用功能性橡胶，与丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、聚乙烯蜡乳液单体进行交联聚合，形成具有高交联度的油墨粘结料分子链，使界面结合更加紧密，一方面可以提高油墨对热量的抵抗能力，使其在高温环境下保持稳定性，另一方面可以提高油墨对基材的附着牢度，使得油墨不易脱落、褪色，同时可以增强油墨的耐磨损性能，提高油墨的使用寿命；功能性橡胶中含有氟原子基团，由于c-f的独特特性，使得在油墨中能够与其他元素形成稳定的共价键，并在油墨表面形成一层致密的防水层，使得水分子难以在油墨表面润湿和渗透，进而提高油墨的防水性能，同时在功能性橡胶结构中引入硅氧健，由于硅氧键的键能较高，能够在高温环境下保持较好的稳定性，使得油墨具有较高的耐高温性能，这使得油墨在此环境下能够保持良好的性能表现，为地毯提供长期的防水、耐高温保护。

26、（2）本发明制备了一种改性无机填料，黄麻纤维是一种天然纤维，其表面粗糙度较高，具有天然的沟槽和裂纹，通过化学键合，从而埃洛石牢固地固定在黄麻纤维表面，埃洛石具有球形结构，这种牢固的结合使得埃洛石能够利用“滚珠”效应提高油墨的耐磨性能，当油墨受到摩擦力时，埃洛石在摩擦副表面起到“微滚珠”的作用，减少了直接接触和摩擦的面积，从而减少了摩擦力，进而降低油墨表面的磨损率，提高其耐磨性能，同时可以在油墨中形成更加均匀和稳定的分散体系，进一步增强油墨的耐磨性能。

27、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。