核殼型酪素基水性油墨連接料的制備與性能研究.pdf

1、連接料決定水性油墨性能，能顯著影響水性油墨中色料的分散、光澤度、干燥速度、附著牢度和耐水性。近年來印刷工業(yè)對(duì)水性油墨連接料的各項(xiàng)性能如環(huán)境友好性、穩(wěn)定性、附著力，光澤性等要求不斷提高。為了滿足上述要求，本課題提出在以兩親性共聚物作為穩(wěn)定劑的條件下，采用無皂乳液聚合法，通過“粒子設(shè)計(jì)”，引入聚丙烯酸酯和硅烷偶聯(lián)劑，獲得具有核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯/硅烷偶聯(lián)劑改性酪素乳液，并研究其作為油墨連接料的應(yīng)用性能。
　　本文首先以丙烯酸丁酯(BA)

2、、醋酸乙烯酯(VAC)和丙烯酰胺（AM）為單體，通過自由基聚合制備三元兩親共聚物（聚丙烯酸丁酯/醋酸乙烯酯/丙烯酰胺）[P(BA/VAC/AM)];采用核磁共振光譜儀(1H-NMR)、動(dòng)態(tài)激光散射儀(DLS)和透射電子顯微鏡(TEM)等檢測(cè)手段對(duì)三元兩親共聚物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。然后，以P(BA/VAC/AM)為穩(wěn)定劑，引入丙烯酸酯類單體和硅烷偶聯(lián)劑通過無皂乳液聚合法合成核殼型聚丙烯酸酯/硅烷偶聯(lián)劑改性酪素復(fù)合乳液。通過單因素試驗(yàn)法

3、優(yōu)化了該復(fù)合乳液的合成條件。采用DLS和TEM等檢測(cè)手段對(duì)核殼型聚丙烯酸酯/硅烷偶聯(lián)劑改性酪素復(fù)合乳液的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。并該復(fù)合乳液在玻璃基材上成膜，對(duì)其成膜性能進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)三元兩親共聚物用量為2％，采用后補(bǔ)加的加入方式，硅烷偶聯(lián)劑用量為6％，米用與80％丙烯酸酯類單體同時(shí)加入的方式，引發(fā)劑用量為1.2％，所制各的聚丙烯酸酯/硅烷偶聯(lián)劑改性酪素復(fù)合乳液具有良好的穩(wěn)定性、耐水性和附著力。1H-NMR表征結(jié)果顯示:成功獲得三元兩親共聚

4、物[P(BA/VAC/AM)];DLS和TEM表征結(jié)果顯示:聚丙烯酸酯/硅烷偶聯(lián)劑改性酪素復(fù)合乳液具有明顯的核殼結(jié)構(gòu)，乳膠粒粒徑為60-70nm，粒徑分布均勻。
　　為進(jìn)一步提高水性油墨的耐水性等綜合性能，通過物理共混法在聚丙烯酸酯/硅烷偶聯(lián)劑改性酪素復(fù)合乳液中引入二氧化硅(SiO2)溶膠及水性聚氨酯(WPU)，制備了改性酪素/SiO2復(fù)合乳液及改性酪素/WPU復(fù)合乳液;考察了SiO2以及WPU用量對(duì)復(fù)合乳液、成膜性能及應(yīng)用性能的

5、影響規(guī)律;并對(duì)其應(yīng)用工藝進(jìn)行了優(yōu)化;采用傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)、動(dòng)態(tài)激光散射儀(DLS)和透射電子顯微鏡(TEM)等檢測(cè)手段對(duì)所得的復(fù)合乳液乳膠粒的化學(xué)結(jié)構(gòu)、粒徑大小及分布、微觀形貌等進(jìn)行了表征。當(dāng)SiO2的用量為10％時(shí)，制備的改性酪素/SiO2復(fù)合乳液的相容性好，且其成膜的耐水性以及耐紫外屏蔽性優(yōu)異。FT-IR、DLS和TEM的研究結(jié)果表明所制備的乳液粒徑為90nm左右，具有明顯的核殼結(jié)構(gòu)，SiO2粒子均勻包覆在乳膠粒殼層。