技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子聚合物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及耐磨高光澤水性上光油及其制備方法。
背景技術(shù)：
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環(huán)保已不僅僅是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問題，而是關(guān)系到整個(gè)人類生存的大問題。印刷產(chǎn)品是滲透人類生活最廣泛的產(chǎn)品之一，理所當(dāng)然地為社會和人們所關(guān)注，在包裝印刷和商業(yè)印刷等方面，近年來已逐漸增加了許多衛(wèi)生、環(huán)保、勞動保護(hù)等方面的要求和制約條件，特別是對食品包裝印刷的要求更為嚴(yán)格，只有這樣才能符合國際衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。在這種大趨勢下，努力開發(fā)和應(yīng)用無污染、無公害的“綠色”材料已勢在必行，水溶性上光油是近幾年發(fā)達(dá)國家爭相研究開發(fā)的新型印刷上光材料，日益受到印刷界人們的重視。它是在已經(jīng)全部完成圖文印刷過程的復(fù)制品表面，用實(shí)地印版或圖文印版再用印刷機(jī)印一次或兩次上光油，使印刷物表面獲得光亮的薄膜層的方法。水性印刷上光油是由合成樹脂、相關(guān)助劑及水經(jīng)科學(xué)工藝加工后而成。具有無毒、無刺激、無有機(jī)揮發(fā)物、成本低，材料來源廣等特點(diǎn)，是其他溶劑型上光油所無法比擬的。水性上光油在操作中可消除對人體的危害及給環(huán)境帶來的污染，已愈來愈被食品、醫(yī)藥、煙草印刷企業(yè)所重視。
現(xiàn)研究較多的是丙烯酸酯類水乳液上光油。一般的丙烯酸酯類水乳液上光油色淺，光亮，具有優(yōu)異的耐候性和保光保色性，但存在耐溶劑性較差，熱粘冷脆現(xiàn)象，耐磨性和耐水性差等嚴(yán)重問題。為保證水性上光油的光澤度，配置時(shí)通常增加高光樹脂或是降低消光助劑(蠟粉、蠟乳液等)的百分含量來增加印刷后印刷品的光亮度；而印刷品耐磨性、抗粘連性的提高則是借助于蠟粉或蠟乳液來實(shí)現(xiàn)。所以印刷品的光亮度和耐磨性、抗粘連性等耐抗性是相互矛盾的指標(biāo)，要提高印刷品的光亮度，就要犧牲其它耐抗性能為代價(jià)，傳統(tǒng)的水性上光油的配置方法很難讓印刷品在保持高光澤度的同時(shí)，也能夠擁有優(yōu)良的耐抗性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種耐磨高光澤水性上光油，其具備更優(yōu)異的水性高光、高抗粘連、耐磨性能，同時(shí)還提供這種耐磨高光澤水性上光油的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
耐磨高光澤水性上光油，包括以下重量份的原料：具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液40-70，丙烯酸酯乳液10-20，有機(jī)氟改性固體水性丙烯酸樹脂3-12，分散劑0.5-2，蠟乳液0.5-4，消泡劑0.3-2，平滑劑0-0.5，中和劑為0.3-2和去離子水5-20。
所述具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液的核結(jié)構(gòu)由以下以重量份計(jì)的單體共聚而成：甲基丙烯酸甲酯5-10、丙烯酸丁酯5-7、甲基丙烯酸2-4以及苯乙烯5-7；殼結(jié)構(gòu)由以下以重量份計(jì)的單體共聚而成：甲基丙烯酸甲酯18-20、丙烯酸丁酯6-7、甲基丙烯酸縮水甘油酯6-7以及含乙烯基的有機(jī)硅氧烷單體6-7。
所述有機(jī)氟改性固體水性丙烯酸樹脂采用丙烯酸單體、a-甲基苯乙烯、可聚合含氟單體、引發(fā)劑加入溶劑中混合成溶液并進(jìn)行聚合反應(yīng)而成，溶劑為丙二醇甲醚、乙二醇單丁醚的混合物。
所述分散劑優(yōu)選為聚丙烯酸鈉鹽、聚丙烯酸按鹽或直鏈非離子型界面活性劑。
上述耐磨高光澤水性上光油的制備方法，它包括有以下步驟：
第一步：在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、滴液漏斗的反應(yīng)瓶中，加入核結(jié)構(gòu)單體17-28重量份、乳化劑0.8-1.2重量份以及水8-14重量份，室溫預(yù)乳化30min，制得核預(yù)乳化液；
第二步：在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、滴液漏斗的反應(yīng)瓶中，加入殼結(jié)構(gòu)單體32-43重量份、乳化劑1.8-2重量份以及水26-32重量份，室溫預(yù)乳化30min，制得殼預(yù)乳化液；
第三步：將核預(yù)乳化液攪拌升溫到60℃，滴加0.1-0.2重量份引發(fā)劑配制的水溶液，保溫聚合60min；加入碳酸氫鈉0.1-0.2重量份攪拌均勻，然后滴加殼預(yù)乳化液和0.1-0.2重量份引發(fā)劑配制的水溶液，85℃保溫聚合120min，冷卻用氨水調(diào)節(jié)ph值至7，得到具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液；
第四步：將水以及中和劑加到攪拌器中，加入有機(jī)氟改性固體水性丙烯酸樹脂，溶解后加入中和劑調(diào)節(jié)ph值至8-9得到水溶性丙烯酸樹脂溶液；
第五步：將具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液與水溶性丙烯酸樹脂溶液按比例混合，加入丙烯酸酯乳液、蠟乳液、分散劑以及平滑劑，攪拌混合均勻，最后將消泡劑加入上述混合物中攪拌均勻，再補(bǔ)充水調(diào)節(jié)粘度，過濾得到水性上光油。
本發(fā)明有益效果在于：本發(fā)明包括以下重量份的原料：具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液40-70，丙烯酸酯乳液10-20，有機(jī)氟改性固體水性丙烯酸樹脂3-12，分散劑0.5-2，蠟乳液0.5-4，消泡劑0.3-2，平滑劑0-0.5，中和劑為0.3-2和去離子水5-20，本發(fā)明合成了具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液，核、殼間羧基與環(huán)氧基發(fā)生了反應(yīng)，有機(jī)硅單體有一半左右參與了共聚，核殼間形成了化學(xué)鍵連接，乳膠粒子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，低溫成膜性好，乳膠膜在烘干過程中通過自交聯(lián)機(jī)理形成了適度交聯(lián)結(jié)構(gòu)，透明光亮，有好的耐水、耐污染、耐溶劑、耐熱氧化等優(yōu)良綜合性能，從而提高了印刷品的抗粘連性。
具體實(shí)施方式：
下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
耐磨高光澤水性上光油，包括以下重量份的原料：具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液40-70，丙烯酸酯乳液10-20，有機(jī)氟改性固體水性丙烯酸樹脂3-12，分散劑0.5-2，蠟乳液0.5-4，消泡劑0.3-2，平滑劑0-0.5，中和劑為0.3-2和去離子水5-20。
所述具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液的核結(jié)構(gòu)由以下以重量份計(jì)的單體共聚而成：甲基丙烯酸甲酯5-10、丙烯酸丁酯5-7、甲基丙烯酸2-4以及苯乙烯5-7；殼結(jié)構(gòu)由以下以重量份計(jì)的單體共聚而成：甲基丙烯酸甲酯18-20、丙烯酸丁酯6-7、甲基丙烯酸縮水甘油酯6-7以及含乙烯基的有機(jī)硅氧烷單體6-7。
所述有機(jī)氟改性固體水性丙烯酸樹脂采用丙烯酸單體、a-甲基苯乙烯、可聚合含氟單體、引發(fā)劑加入溶劑中混合成溶液并進(jìn)行聚合反應(yīng)而成，溶劑為丙二醇甲醚、乙二醇單丁醚的混合物。
所述分散劑優(yōu)選為聚丙烯酸鈉鹽、聚丙烯酸按鹽或直鏈非離子型界面活性劑。
上述耐磨高光澤水性上光油的制備方法，它包括有以下步驟：
第一步：在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、滴液漏斗的反應(yīng)瓶中，加入核結(jié)構(gòu)單體17-28重量份、乳化劑0.8-1.2重量份以及水8-14重量份，室溫預(yù)乳化30min，制得核預(yù)乳化液；
第二步：在裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)、滴液漏斗的反應(yīng)瓶中，加入殼結(jié)構(gòu)單體32-43重量份、乳化劑1.8-2重量份以及水26-32重量份，室溫預(yù)乳化30min，制得殼預(yù)乳化液；
第三步：將核預(yù)乳化液攪拌升溫到60℃，滴加0.1-0.2重量份引發(fā)劑配制的水溶液，保溫聚合60min；加入碳酸氫鈉0.1-0.2重量份攪拌均勻，然后滴加殼預(yù)乳化液和0.1-0.2重量份引發(fā)劑配制的水溶液，85℃保溫聚合120min，冷卻用氨水調(diào)節(jié)ph值至7，得到具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液；
第四步：將水以及中和劑加到攪拌器中，加入有機(jī)氟改性固體水性丙烯酸樹脂，溶解后加入中和劑調(diào)節(jié)ph值至8-9得到水溶性丙烯酸樹脂溶液；
第五步：將具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液與水溶性丙烯酸樹脂溶液按比例混合，加入丙烯酸酯乳液、蠟乳液、分散劑以及平滑劑，攪拌混合均勻，最后將消泡劑加入上述混合物中攪拌均勻，再補(bǔ)充水調(diào)節(jié)粘度，過濾得到水性上光油。
本發(fā)明由于在丙烯酸樹脂分子中引入了苯乙烯、有機(jī)硅單體，在保持丙烯酸樹脂乳液上光油優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，使涂膜的耐磨性、耐站污、光亮度都有了明顯的改善，提高了印刷品的光亮度和耐磨性。
本發(fā)明合成了具有核殼結(jié)構(gòu)的苯-丙-有機(jī)硅共聚乳液，核、殼間羧基與環(huán)氧基發(fā)生了反應(yīng)，有機(jī)硅單體有一半左右參與了共聚，核殼間形成了化學(xué)鍵連接，乳膠粒子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，低溫成膜性好，乳膠膜在烘干過程中通過自交聯(lián)機(jī)理形成了適度交聯(lián)結(jié)構(gòu)，透明光亮，有好的耐水、耐污染、耐溶劑、耐熱氧化等優(yōu)良綜合性能，從而提高了印刷品的抗粘連性
當(dāng)然，以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。