王旭　宋助鋼

摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展，水性油墨作為安全環(huán)保的新型油墨在包裝印刷行業(yè)應(yīng)用極為廣泛。水性油墨是以水稀釋型樹(shù)脂和水分散乳液型等連接料作為原料而加工制得的，水性油墨由于是以水作為溶解的載體，使其具有安全、環(huán)保且揮發(fā)性有機(jī)氣體非常少等特點(diǎn)，使得水性油墨具有良好的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。水性油墨連接料是制得水性油墨的主劑，對(duì)于油墨的黏度、干燥性及印刷性能等起到重要的影響作用。因此，連接料在油墨的制備過(guò)程中是十分重要的，水性油墨連接料的合成和應(yīng)用關(guān)系著水性油墨性能的改良，從而影響著水性油墨的質(zhì)量性能和應(yīng)用范圍。本文通過(guò)介紹水性油墨連接料的合成和開(kāi)發(fā)進(jìn)展來(lái)分析水性油墨連接料的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：水性油墨；連接料合成；應(yīng)用分析

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，“環(huán)保、綠色、清潔”等發(fā)展理念越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注和社會(huì)各界的大力提倡，油墨作為印刷行業(yè)的必需品，其發(fā)展與印刷行業(yè)的快速發(fā)展有著直接的關(guān)系。隨著經(jīng)濟(jì)水平和人們生活水平的不斷提高，市場(chǎng)對(duì)于印刷品的需求量不斷擴(kuò)大，那么市場(chǎng)對(duì)于油墨的需求量也會(huì)隨之增加。在“環(huán)保、綠色、清潔”等發(fā)展理念的不斷倡導(dǎo)和深入下，環(huán)保安全型油墨的發(fā)展將會(huì)受到廣泛的關(guān)注和專(zhuān)業(yè)人員的深入研究，水性油墨作為安全環(huán)保的新型油墨將會(huì)受到人們的廣泛研究和開(kāi)發(fā)。

1 水性油墨連接料

1.1 水性油墨連接料的簡(jiǎn)介

水性油墨主要有主劑和助劑兩大部分組成，其中主劑又分為水性連接料和顏料，助劑又包括消泡劑、分散劑、干燥性調(diào)整劑、色調(diào)調(diào)整劑及流動(dòng)性能調(diào)整劑等等。在水性油墨的制備過(guò)程中水性連接料是作為主要的連接相原料在和分散相的色漿混合，然后加入助劑調(diào)試，從而制成水性油墨產(chǎn)品。因此，在油墨的制備過(guò)程中連接料起到了關(guān)鍵的作用，就好比人體的心臟，在保證油墨良好的黏度、干燥性及印刷等性能方面具有重要的作用。

1.2 水性油墨連接料的開(kāi)發(fā)進(jìn)展

由于水性連接料在水性油墨制備過(guò)程中和油墨性能方面所起到的重要作用，使得人們?cè)谒杂湍难邪l(fā)中對(duì)連接料的研究最多。水性油墨連接料主要有水稀釋型和水分散型兩種，在不斷的開(kāi)發(fā)和研究過(guò)程中水性油墨可細(xì)分為：堿溶型、水溶型和乳液型。首先，堿溶型油墨主要是由于使用的高分子樹(shù)脂含有親水性的羥基、羧基等能與堿性物質(zhì)如氨或者胺類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)的基團(tuán)，在水性油墨印刷到承印物上后，經(jīng)過(guò)干燥的過(guò)程，其生成的胺類(lèi)物質(zhì)會(huì)揮發(fā)，而使得留在承印物的油墨達(dá)到耐水的性能。第二，水溶型油墨的連接料是水溶性的樹(shù)脂，如聚丙烯酸水溶性樹(shù)脂、富馬酸改性松香水性樹(shù)脂等。第三，乳液型的水性油墨主要是利用在水中可以擴(kuò)散和分散的不溶性連接料制備，通常這類(lèi)連接料含有乙烯或丁苯類(lèi)的聚合物，如利用丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸共同通過(guò)預(yù)乳化加工來(lái)制得乳液型的連接料等。

2 水性油墨連接料的合成

2.1 水稀釋型連接料的合成

水稀釋型連接料主要是具有水溶性的樹(shù)脂，如改性松香水溶性樹(shù)脂、水溶性丙烯酸樹(shù)脂、紫膠等。其中，改性松香水溶性樹(shù)脂可以通過(guò)利用富馬酸和季戊四醇對(duì)天然的松香進(jìn)行改性來(lái)制備溶解性能優(yōu)良且具有較高軟化溫度的水性連接料，同時(shí)還可以利用丙烯酸對(duì)天然的松香進(jìn)行改性，然后與聚乙烯醇縮丁醛共聚來(lái)制得粘結(jié)性能優(yōu)良且水溶性好的水性連接料。例如，水性聚氨酯水溶液的合成制備，主要是通過(guò)多元醇和異氰酸酯先合成預(yù)聚物，再根據(jù)引入親水性基團(tuán)的比例可以制得水稀釋型的聚氨酯水溶液的連接料。又如，丙烯酸水溶性樹(shù)脂的制備需要有帶氨基或羧基的乙烯類(lèi)共聚單體，然后利用有機(jī)酸對(duì)預(yù)聚體進(jìn)行中和反應(yīng)來(lái)達(dá)到合成的丙烯酸側(cè)鏈待有陰離子或者陽(yáng)離子，此外還可以在制備的過(guò)程中加入一定的親水性助劑來(lái)增加丙烯酸樹(shù)脂的水溶性，從而來(lái)合成良好性能的水稀釋型油墨連接料。

2.2 水分散型連接料的合成

水分散型連接料主要是乳液型水溶性樹(shù)脂，通過(guò)在松香與馬來(lái)酸酐反應(yīng)的體系中加入聚酰胺來(lái)得到的產(chǎn)物用于乳液丙烯酸樹(shù)脂的改性，然后再加入少量的丙醇來(lái)制得水分散型的連接料用于改善水性油墨的耐水性和印刷適應(yīng)性。此外，可以利用丙烯酸樹(shù)脂和水性聚氨酯采用乳液聚合的方法來(lái)制備聚氨酯-聚丙烯酸酯復(fù)合乳液型分散連接料。例如，水性聚氨酯的乳化制備法，在制備水性聚氨酯時(shí)通過(guò)引入親水性的擴(kuò)鏈劑即帶有親水基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑來(lái)增加由低聚物多元醇和異氰酸酯合成的聚氨酯的親水性能，從而利用擴(kuò)鏈劑上親水基團(tuán)的親水性能來(lái)進(jìn)行聚氨酯的乳化反應(yīng)，即通常所說(shuō)的自乳化作用，進(jìn)而合成乳液型的水性聚氨酯連接料，并且可以通過(guò)在合成聚氨酯的過(guò)程中調(diào)節(jié)親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的加入比例來(lái)制備水溶性的聚氨酯或者是水分散型的聚氨酯。另外，在聚氨酯的制備過(guò)程中親水基團(tuán)的引入主要是采用單體擴(kuò)鏈法。在聚氨酯的制備中首先是合成聚氨酯的預(yù)聚體，然后根據(jù)不同的擴(kuò)鏈方法進(jìn)行親水基團(tuán)的加入，通常有丙酮法、熔融分散法、異氰酸酯封端法及預(yù)聚物分散法等等。

3 水性油墨連接料的應(yīng)用分析

3.1 水性油墨連接料的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

在水性油墨中常用的連接料丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、水性聚氨酯等都受到了人們的廣泛研究和開(kāi)發(fā)。其中，水性聚氨酯由于其具有可裁剪性的特點(diǎn)在水性油墨的制備和性能改良方面應(yīng)用較多，通過(guò)改性技術(shù)和工藝，可以對(duì)水性油墨的結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行有效的控制，從而使得水性油墨涂膜的強(qiáng)度、耐磨性、耐溫變性能等都有較大程度的提高。目前，環(huán)保型的水性油墨主要應(yīng)用于柔性版和凹版印刷，這些印刷方式的產(chǎn)品主要集中在食品包裝、兒童玩具包裝等方面。因此，水性油墨連接料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究對(duì)于水性油墨的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用，是安全環(huán)保型水性油墨行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

3.2 水性油墨連接料的應(yīng)用實(shí)例分析

目前，在水性油墨連接料中應(yīng)用比較多的是水性聚氨酯。由于聚氨酯是含有氨基的甲酸酯聚合物，還含有一些脲鍵、醚鍵等，由多元醇的聚合軟段和異氰酸酯及親水性擴(kuò)鏈劑的硬段組成，在整個(gè)聚氨酯的分子鏈中由于軟段和硬段的分子結(jié)構(gòu)和組成的差異，使得兩段的熱力學(xué)性能差異很大，這就使得在整個(gè)大分子的內(nèi)部形成微相區(qū)，使聚氨酯的耐磨性、耐溶劑性能等非常的優(yōu)異。水性聚氨酯作為油墨連接料，它既有溶于水的聚氨酯種類(lèi)，又有可以在水中分散形成乳膠型的連接劑，在整個(gè)分子中不含甲苯、丁酮等有毒有害的物質(zhì)，適應(yīng)于現(xiàn)代“綠色、環(huán)保、安全”的發(fā)展理念，在油墨的連接料中既可以作為水稀釋型連接料，又可以作為水分散型連接料。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)“清潔、環(huán)保、綠色”發(fā)展理念的不斷提倡和深入，水性油墨作為安全、環(huán)保的新型油墨產(chǎn)品將具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。水性油墨連接料在水性油墨的制備過(guò)程中起到非常關(guān)鍵的作用，連接料的好壞直接關(guān)系到制備的油墨產(chǎn)品的黏度、干燥性及印刷性能的好壞，進(jìn)而影響著水性油墨的質(zhì)量性能和應(yīng)用范圍。水性油墨連接料的研究和開(kāi)發(fā)是水性油墨研發(fā)的熱門(mén)課題，水性油墨連接料的環(huán)保性、安全性的研究和開(kāi)發(fā)是適應(yīng)社會(huì)“綠色、環(huán)?！卑l(fā)展理念的必然趨勢(shì)。水性油墨連接料按照水稀釋型和水分散型的類(lèi)別來(lái)進(jìn)行合成和其應(yīng)用研究是水性油墨性能改善和提高的關(guān)鍵，通過(guò)分析連接料的合成和應(yīng)用研究來(lái)達(dá)到水性油墨應(yīng)用范圍的擴(kuò)大和應(yīng)用領(lǐng)域的多樣化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水性油墨行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡龍.特種水性油墨連接料的合成及應(yīng)用[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2015.

[2]李玉南.水性油墨連接料的合成及其在BOPP薄膜上的應(yīng)用[D].北京：北京化工大學(xué)， 2013.

[3]甘長(zhǎng)鳳，徐群娜，周建華，等.聚丙烯酸酯類(lèi)乳液型水性油墨連接料的研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào)，2013，27（11）：89-92.

[4]韓羅琳.水性油墨用聚丙烯酸酯乳液的合成及性能研究[D].北京：北京化工大學(xué)，2016.

作者簡(jiǎn)介：

姓名：王旭（1989- ），性別：男，籍貫：天津，民族：漢族，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于天津工業(yè)大學(xué)，現(xiàn)有職稱(chēng)：助理工程師，研究方向：油墨連接料。