硅烷偶聯(lián)劑改性丙烯酸油墨連結(jié)料的制備及性能研究

1、班級 印刷二班姓名 戶忠赫指導(dǎo)教師 聶義然硅烷改性丙烯酸油墨連接料的制備及研究將從以下幾點進行表達1 水性油墨2 國內(nèi)外水性油墨的發(fā)展歷程3 水性油墨的組成4 改性丙烯酸的制備設(shè)計5 實驗6 對制備的乳液測試 進入21世紀(jì)，我國經(jīng)濟發(fā)展速度加快，印刷行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展但在目前全國大多數(shù)印刷廠在印刷實際操作中通常使用溶劑型油墨含有大量的苯類有機物，乙酸乙酯，酮類，醇類有機溶劑，這些有機揮發(fā)物（VOC)在印刷工人進行印刷操作中會對其自身產(chǎn)生極大的傷害，同時對環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。據(jù)報道英國已經(jīng)立法，禁止印刷包裝食品用的薄膜使用溶劑型油墨 。 水性油墨以其自身優(yōu)良的性能成為了當(dāng)代印刷工藝中代替溶劑

2、型油墨的產(chǎn)品我國明確將水性油墨列為重點發(fā)展目標(biāo)。溶劑型油墨1 對操作人員危害大2 易燃易爆3 對環(huán)境污染大水性油墨1 對操作人員危害小2 不易燃易爆3對環(huán)境污染小國內(nèi)外發(fā)展情況國外發(fā)展情況國外水性油墨研究始于20世紀(jì)60年代，主經(jīng)歷了3個階段:第1階段是以松香、馬來酸改性樹脂為連接料的第一代水墨第2階段是以溶劑型苯乙烯-丙烯酸共聚樹脂為連接料的第二代水墨產(chǎn)品第3階段是以聚合乳液樹脂為連接料的第三代水墨產(chǎn)品與國外相比，國內(nèi)在水性油墨的研究方面起步較晚，第一代水墨產(chǎn)品是從新加坡引進的，第二代水墨產(chǎn)品是在第一代水墨的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，第三代水墨產(chǎn)品是從國外直接引進的，第四代水墨產(chǎn)品是目前使用的高檔水

3、墨。目前使用的高檔產(chǎn)品是由自行研發(fā)的樹脂或直接使用進口樹脂生產(chǎn)的，且由天津油墨廠首先研制成功并投產(chǎn)。從上可以看出而無論國內(nèi)外水性油墨發(fā)展都取決于水性油墨連接料所用新型樹脂的開發(fā)及研究。水性油墨的組成水性油墨是由連接料，有色體（顏料），助劑，均勻混合成的粘稠混合物。水性油墨應(yīng)該有色彩鮮艷，良好的印刷特性，耐酸，堿，水，溶劑等應(yīng)用指標(biāo)。水性油墨的主要特征尤其連接料決定，以下為連接料的特性(1)粘度(2)干性(3)色澤(4)氣味(5)PH值而水性油墨的連接料一般都為合成樹脂，樹脂的性質(zhì)就是連接料的特性丙烯酸改性目的及意義本文選擇丙烯酸酯作為連接料研究對象。因為其適用范圍廣，價格便宜。但在耐水性，耐候

4、性方面較差。在丙烯酸改性方面有很多研究。1有機硅改性2有機氟改性3環(huán)氧改性4聚氨酯改性5納米材料改性由于有機硅常見，同時在耐水性方面有優(yōu)勢，所以選擇有機硅改性丙烯酸。硅烷改性丙烯酸物理法 共混，生成產(chǎn)物分層，表現(xiàn)不良化學(xué)法 有機硅能嵌入，接枝到丙烯酸酯主鏈及側(cè)鏈上形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高耐水性。所以本文選擇化學(xué)法，而化學(xué)法一般選則乳液聚合方式。需要確定乳液配方，及實驗參數(shù)。本文選取甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸和丙烯酸為硬單體以丙烯酸丁酯為軟單體來達到生成的乳液具有耐久性，柔韌性，附著力等性能同時加入硅烷偶聯(lián)劑KH-550來提高其耐水性實驗通過多次實驗比較確定實驗方式，實驗參數(shù)，反應(yīng)配比。最后確定選擇半連續(xù)

5、滴加法作為反應(yīng)方式確定實驗的PH值為7，溫度60，攪拌器轉(zhuǎn)速3R/S，引發(fā)劑濃度1%確定反應(yīng)單體的正確配比為甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸丁酯20：50確定上述參數(shù)后，通過把不同乳化劑比例，硅烷偶聯(lián)劑配比，生成的產(chǎn)物進行測試比較后確定適合作為連接料的硅丙乳液。測試內(nèi)容對乳液進行如下測試固含量粘度PH值吸水率耐候性對生成的薄膜進行測試測試其耐水性耐摩擦（附著率）生成的乳液情況實驗剛制備成的乳液放置1天后的乳液 放置10天的乳液通過前后對比圖片可以發(fā)現(xiàn)乳液沒有分層固含量測試固含量測試圖耐水性測試1 薄膜放置水中24時 前后對比圖，觀察其是否脫落，掉色。機械性能測試摩擦性能測試（測試薄膜附著力）比較前后圖片發(fā)現(xiàn)薄膜附著力，滿足印刷操作的印刷摩擦力。結(jié)論本實驗在通過多次實驗總結(jié)出制備連接料的最優(yōu)實驗參數(shù)。當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑在加入丙烯酸酯中可以提高其耐水性，耐候性。在性能測試方面可以滿足其作為丙烯酸酯作為連接料的要求。而在制備過程中應(yīng)以半連續(xù)乳液滴加法為最優(yōu)方法種子乳液中的單體含量在1/3左右，種子乳液中的軟硬單體比為丙烯酸丁酯：甲基丙烯酸甲酯=15：6，總體的軟硬單體比例為丙烯酸丁酯：甲基丙烯酸甲酯=50：20為最優(yōu)配比。在綜合考慮連接料所需要的粘度，附著力，成膜性，色澤等性能后，可以得出以下結(jié)論，乳化劑op-10的乳化環(huán)境中較吐溫-80乳化環(huán)境好，乳化劑含量6%，硅烷含