《毕业论文——硅烷偶联剂改性丙烯酸油墨连结料的制备及性能研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文——硅烷偶联剂改性丙烯酸油墨连结料的制备及性能研究（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、哈尔滨商业大学本科毕业设计（论文）硅烷偶联剂改性丙烯酸油墨连结料的制备及性能研究学 生 姓 名： 指 导 教 师： 专 业 班 级： 印刷工程 学 号： 学 院： 轻工学院 二XX年六月八日哈尔滨商业大学本科毕业设计（论文）摘 要印刷中使用的溶剂型油墨中含有大量的有机挥发物（VOC)，可能造成印环境污染。水性油墨这种安全环保的新型油墨以优良性能代替溶剂型油墨。连接料作为油墨的核心部分，其主要性能影响这油墨的性能，丙烯酸系列的树脂是目前主流的水性油墨的连接料，却有在耐水性和耐候性方面等问题。本文主要研究水性油墨中以丙烯酸树脂作为连接料的制备和用硅烷偶联剂对丙烯酸树脂进行改性，解决目前水性油墨的在
2、耐水性，耐候性上的不足。通过确定乳化剂种类及在乳液中配比不同、引发剂浓度对实验产生的影响、不同硅烷偶联剂配比、反应温度、搅拌器转速、单体的滴加对乳化反应产生的影响。最后制备出适合在印刷中应用的连接料。关键词:水性油墨;连接料;改性丙烯酸IIAbstract Solvent based inks used in printing contain a large amount of organic volatile matter, which may cause environmental pollution. Water-based ink possesses the safe and envi
3、ronmental properties and can replace solvent based ink. Ink binder acts as the core part of ink and its main performances affect the ink performance. Acrylic resin is currently the main binder of the water ink. But there are problems in water resistance and weather resistance. This paper mainly stud
4、ies the preparation of water-based ink with acrylic resin as the binder. The acrylic resin is modified with a silane coupling agent and the weak water-resistant, weather-resistant abilities can be solved. Through the selection of emulsifier and emulsion proportion and different effects of priming ag
5、ent concentration of the experiments, different silane coupling agent ratio, reaction temperature, stirrer speed, monomer droplets and produced in the emulsion reaction effect, the binder suitable for application in printing is prepared.Keywords: Water-based ink; binder; modified acrylic目 录摘 要IAbstr
6、actII1 绪 论31.1国外水性油墨的发展31.2国内水性油墨的发展41.3水性油墨的组成及分类51.3.1连接料51.3.2 有色体61.3.3助剂61.4改性丙烯酸制备61.4.1丙烯酸改性方式61.4.2硅烷改性丙烯酸71.5乳液配方设计91.5.1 单体91.5.2水的选择101.5.3乳化剂选择101.5.4引发剂的选择111.5.5本文乳液的设计流程111.6本文研究目的及意义112实 验122.1实验药品及仪器122.1.1药品122.1.2实验仪器122.2实验方法及过程研究132.2.1制备硅丙乳液132.2.2实验参数对实验影响及现象表述142.2.3本文研究不同的情况
7、对最后生成的硅丙乳液影响研究142.3性能测定结果与讨论192.3.1固含量的测定192.3.2 粘度测定202.3.3 吸水率的测定202.3.4耐候性测试212.3.5PH值测试212.4乳液形成的薄膜性能测定212.4.1薄膜耐水性测定222.4.2 薄膜的附着性测定23结 论25参考文献26致 谢2827哈尔滨商业大学本科毕业设计（论文）1 绪 论进入21世纪，我国经济发展速度加快，印刷行业也得到了迅猛的发展。但在目前全国大多数印刷厂在印刷实际操作中通常使用溶剂型油墨，而溶剂型油墨中含有大量的苯类有机物，乙酸乙酯，酮类，醇类有机溶剂，这些有机挥发物（VOC)，在印刷工人进行印刷操作中会
8、对其自身产生极大的伤害，同时对环境产生极大的污染。据报道1英国已经立法，禁止印刷包装食品用的薄膜使用溶剂型油墨。因此水性油墨这种安全,环保卫生的新型油墨便以其自身优良的性能成为了当代印刷工艺中代替溶剂型油墨的产品。我国早已明确将水性油墨和其相关原材料列为了日后发展研究的重点和油墨行业发展的未来趋向水性油墨的发展及其相关原材料被我国列为了研究开发的重点和油墨行业发展的未来趋向2。而本文主要研究水性油墨中以丙烯酸作为连接料的制备，对丙烯酸进行改性，解决目前水性油墨的一些不足。水性油墨顾名思义，以水作为溶剂的水墨在其挥发干燥时挥发物为水蒸汽对环境污染性极小，而溶剂型油墨挥发VOC会对环境产生污染。它
9、是21世纪新型绿色环保型油墨，它能在拥有黏度低，流动性好的特点的同时不使用对环境产生危害的有机溶剂。水性油墨以水作为溶剂的其区别于有机溶剂会对环境产生污染。在用溶剂型油墨时，由于静电和易燃溶剂会造成火灾，同时溶剂型油墨的毒性非常强，会对印刷操作工人身心造成极大伤害，使用水性油墨是绿色印刷未来发展的必然趋势，也为绿色印刷提供了多条可以选择的方式3。1.1国外水性油墨的发展 西方水性油墨的发展由于西方经济发达，早在20世纪中叶就已经开始对水性油墨进行研究，其发展主要历经了3个阶段:第1阶段：水性油墨的连接料是松香，马来酸改性树脂组成的在性能上有很多不足。第2阶段：水性油墨的连接料为SA溶剂。其中S
10、代表苯乙烯，A代表丙烯酸。第3阶段：水性油墨的连接料是由乳液反应聚合而成的树脂。 在第1阶段的研究后，当丙烯酸类单体与苯乙烯聚合所制备出的（具有核壳结构，网状结构）的聚合乳液树脂技术的提出，水性油墨连接料所用新型树脂的研制是水性油墨发展的核心技术。这项技术可以提高水性油墨的光泽度和干燥性，促进了绿色水墨的发展，同时拓宽了水性油墨与溶剂型油墨的竞争领域，此后水性油墨以其崭新的姿态进入了一个新的发展阶段。当前，在欧美国家中，己经逐步大量的使用绿色环保型油墨，同时禁止使用含苯的溶剂型油墨。当前，在欧美国家中，己经逐步大量的使用绿色环保型油墨，同时禁止使用含苯的溶剂型油墨。40%的塑料材料印刷中采用水
11、性油墨在西方市场，绿色环保型水墨的所占比日益攀升，由此，绿色水性油墨将会成为未来印刷中的主要油墨，在未来拥有代替溶剂型油墨的可能趋势。1.2国内水性油墨的发展 与国外相比，由于我国是发展中国家，在环保方面起步晚，所以国内在水墨的研究方面起步相对较晚，大致可分为三个阶段:第一代水墨产品是从新加坡引进的，第二代水墨产品是在第一代水墨的基础上开发出来的，第三代水墨产品是从国外直接引进的，第四代水墨产品既我国是现在自行研发的树脂或直接使用进口树脂生产的水性油墨，它是我国现在主流使用的高档水墨。是由天津油墨厂首先研制成功并投产的。 当我国加入WTO后，面对世界经济的高速发展，研究开发新型绿色油墨来替代对
12、环境有害的溶剂型油墨逐渐被我国提上了发展日程，所以大量研究人员开始着手于研究环保性能好的油墨，并向着“高速印刷、多色印刷、快速干造、没有污染、能耗较低、拥有标准”的目标发展。2003年年末，武汉现代工业技术研究院开发出一种无毒，无味，无腐蚀性，不易燃，使用安全系列的新型绿色环保水性油墨4-5,能够在用于包装的金板纸和铜版纸上印刷，同时可以在用于广告印刷的不干胶纸上进行印刷，在书刊杂志的印刷中也可以使用。2004年初在上海的美德化工有限公司宣布已经推出了高品质的环保型无味全水低温热固油墨MIA -1002 6该产品可以把甲醛含量控制在15pp以下，符合日本、德国纺织印染环保的要求，并具有特别强的
13、遮盖力。其质感细腻、能通过250目以上的丝网。同时操作方便、油墨的颜色可任意配置的优点。在2005年有文献称，研制出苯丙树脂作为原料合成的水性油墨，与外国水性油墨相比，苯丙树脂水性油墨有与之相差不多的光泽性，熟度和细度略高于国外水墨。同年有文献报道7采用一种水性油墨以聚氨酯聚丙烯酸酯复合乳液为连接料，其能适用于塑料凹版水性印刷，该产品能够在PET薄膜和OPP薄膜上表现出优良的附着和牢度同时具有良好的耐水性能。2011年有文献报 道8一种水性油墨使用交联改性苯丙乳液为连接料，制备成具有在耐磨性、耐候稳定性、耐水性、光泽度和着色力都有着较为好的提升。相比之前，中国的水性油墨，在研发和技术方面的进步
14、显著，对于大多数纸箱厂，国产油墨在网点，叠印，以及高速印刷方面都能满足其性能要求。该产品在价格低廉的优势下，其质量比较进口水性油墨比较也相差不多，受到广大客户的信赖。最近，在大时代环保理念的影响下，美观与环保都应该在印刷操作中体现，国内开始逐渐增加组合的柔印生产作业线，而水性油墨四色印刷机也同时应用于瓦楞纸的印刷中。其中不乏高级印刷机的引进9。1.3水性油墨的组成及分类 水性油墨是由连接料，颜料，助剂，均匀混合成的粘稠混合物。 水性油墨应具有色彩鲜艳，良好的印刷特性，耐酸，碱，水，溶剂等应用指标，而油墨的主要性能都是由这些组分决定。1.3.1连接料 连接料是油墨的最核心组成，它是油墨的中间相，
15、连接料是将固体粉末物质连接起来并且加以分散形成连续的均匀的粘稠状混合物，在印刷过程中，通过印刷机，连接料能把有色体附着固定于承印物表面，并且能达到一定的光泽性和干燥性应用指标，油墨的主要性能大部分取决于连接料好坏。水性连接料的基本性能亦是如此：(1) 粘度 水性油墨连接料的粘度范围一般要求在20-70s之间(#涂杯测定)。如果水性油墨连接料的粘度太低，则会产生较大颗粒，使其在印刷过程中对承印物印品质量产生影响，例如油墨在印刷机上传递发生错误，印刷会发生糊版现象，印品产生大幅度掉粉现象印象印刷速度。如果连接料的粘度过高，水性油墨在印刷机上传递时会出现糊版、脏版、飞墨问题。(2)干燥性 水性油墨干性是由水性连接料的干燥性能做出决定的。而水性连接料的干燥性能在不同树脂作为水性油墨连接料会产生不同的干燥性。(3)色泽 由于水性油墨的色
