印刷工程毕业设计文献综述—硅烷改性丙烯酸油墨连接料的制备及研究
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丙烯酸酯油墨的制备及特点分析丙烯酸酯油墨是一种广泛应用于印刷工业的油墨,具有优良的性能和各种颜色可选择的特点。
本文将对丙烯酸酯油墨的制备和特点进行详细分析。
一、丙烯酸酯油墨的制备丙烯酸酯油墨是以丙烯酸酯为主要原料,通过加入颜料、助剂等辅料制成的印刷油墨。
其制备工艺主要包括以下几个步骤:1. 原料准备:首先需准备好丙烯酸酯、颜料、助剂等原料。
丙烯酸酯是一种乳白色液体,可通过反应丙烯酸和醇类而得到。
颜料和助剂则需根据油墨的颜色和性能要求进行选择。
2. 油墨制备:制备油墨过程中主要分为干法和湿法两种方法。
湿法是将原料加入球磨机中,搅拌磨制,直至颜料、助剂等物料均分散在丙烯酸酯中。
干法则是将原料在真空下混合,再通过辊式研磨得到平稳的油墨。
3. 油墨测试:制备好的油墨需进行测试,包括粘度、干燥时间、色泽等指标。
测试结果符合要求的油墨可进行包装和销售。
二、丙烯酸酯油墨的特点1. 耐光性:丙烯酸酯油墨有很好的耐光性,即印刷出的图案在阳光或紫外线的照射下不会褪色。
2. 耐热性:丙烯酸酯油墨可在高温下保持色泽不变,不会出现色差或脱色现象。
3. 耐化学性:丙烯酸酯油墨对酸碱等化学物质具有很好的耐受性,不会受到影响而出现褪色或变质现象。
4. 干燥速度快:丙烯酸酯油墨的干燥速度快,可快速将印刷图案固定在物品表面,不易出现印刷模糊等问题。
5. 颜色丰富:丙烯酸酯油墨可根据需要调配各种颜色,且色泽鲜艳,可印刷出不同色调的图案。
6. 环保性:丙烯酸酯油墨不含有有害物质,符合环保要求,对人体无害且可回收再利用。
综上所述,丙烯酸酯油墨是一种性能优良、颜色丰富、环保安全的印刷油墨,应用广泛于各类印刷和包装行业。
在今后的油墨研究和应用中,丙烯酸酯油墨的特点和优势将会更加凸显,成为印刷工业的主流发展趋势。
无机颜料的表面改性及其发展1 无机颜料的概述1.1 颜料基本特性无机颜料是主要成分为无机物的颜料。
几乎所有的无机颜料,是化合物,常常是复杂的混合物,在其中金属是分子中的一部分。
(1)光学性能颜料的颜色是颜料性能中最富有特征的性质,尤其是着色颜料。
颜料的颜色本质是与它的化学组成紧密相关的,不同的化学组成的颜料各有其特征的颜色,但其颜色还存在着一定的范围内的变动。
化学组成虽然相同,晶体结构不一定形同,颗粒大小、粒度分布、杂质含量等等方面的差异,都会造成色光的差异,而且颜色对这些因素极为敏感,也是人眼对颜色的感觉极为敏感所致,这也就是颜料色光难以控制绝对一致的原因。
颜料的遮盖力是颜料对光线散射和吸收的结果,白色颜料主要靠散射,彩色颜料吸收能力起一定作用,高吸收的黑色颜料也具有很强的遮盖能力。
颜料遮盖力随粒径大小而变,存在体现颜料最大遮盖力的最佳粒度。
颜料的着色力是颜料对光线吸收和散射的结果,主要取决于吸收,着色力强弱取决于颜料化学组成,有机颜料着色力比相似色调的无机颜料强,同种颜料取决于粒子大小、形状、粒度分布等,且颜料分散越好,着色力越强。
(2)表面性能表1-1颜料的表面性能总结项目影响因素对颜料性能的影响表面能粒子分散越细,表面能越高表面能高,粒子容易聚集表面润湿性颜料与介质的相容性对介质的润湿性好,分散稳定性高表面电性质颜料与介质的接触,固体表面的对颜料的分散起很大作用,ξ电位电荷分布不均匀性过大,阻止颗粒粘结;过小会造成粒子粘结。
表面吸附表面自由能、表面电荷、晶体缺吸附能力强,形成表面活性中心陷、粒子的分散等吸油量粒子大小、颗粒形状(一般针状颜料应用与涂料的一个重要指标,比球状粒子吸油量大)、表面状吸油量大的颜料比吸油量小的颜态(粒子吸附的水溶盐、水分及料在保持同样稠度的漆浆时要耗表面活性剂) 费较多的漆料。
(3)粒度颜料的粒子大小、形状、粒度分布、晶体内部结构等方面对颜料的性质有很大的影响。
用于印花的含硅丙烯酸酯乳液制备工艺研究最近几年,随着科技的发展和社会的进步,含硅高效乳液在印花行业的应用越来越广泛,在满足客户对印花的要求的同时,也受到了越来越多的人的重视。
在这种情况下,研究开发用于印花的含硅丙烯酸酯乳液制备工艺就显得尤为重要。
首先,有关用于印花的含硅丙烯酸酯乳液制备工艺的研究应着重从某些方面入手,如原料、配方和加工技术等。
硅丙烯酸酯是含硅丙烯酸酯乳液的主要原料,因此在研究中应详细研究其特性,以确定最佳的原料组合,以最大限度地提高印花的品质和效果。
此外,同样重要的是改善配方,以满足不同印花要求,如图案、颜色和功能等。
此外,加工技术也是开发含硅丙烯酸酯乳液的重要因素,包括混合、定量、均质、喷涂等,以确保印花效果的一致性和品质的稳定性。
为了验证新的用于印花的含硅丙烯酸酯乳液制备工艺的有效性,应通过实验来考察乳液的性能和印花效果,以确保其质量和性能是可接受的。
另外,对用于印花的含硅丙烯酸酯乳液制备工艺的研究应考虑到安全性,包括物理安全、环境安全和社会安全。
在这方面,应注意用来生产乳液的原料和加工技术,以避免出现任何污染和危害,也应考虑到消费者健康和社会公共利益。
综上所述,开发用于印花的含硅丙烯酸酯乳液制备工艺的研究具有重要的实用价值,它不仅能够满足各种印花要求,而且还能够有效提高产品质量,为客户提供满意的产品。
在此基础上,有关部门应该加大研究开发,为行业提供更多的支持,以促进行业的发展。
随着技术的进步,用于印花的含硅丙烯酸酯乳液制备工艺技术会不断改进,它可以满足不同客户的不同印花要求,同时也为客户提供更好的产品质量。
未来,希望可以进一步深入研究,以推动有关的研究与开发,为行业的发展和客户的满意作出贡献。
综上所述,随着社会的进步,用于印花的含硅丙烯酸酯乳液制备工艺受到了大家的重视,为了确保含硅丙烯酸酯乳液的质量和性能,有必要从原料、配方和加工技术等多方面入手,进行实验验证,并且考虑到安全性,以确保社会安全和社会公共利益。
文献综述丙烯酸类胶粘剂的研制一、前言部分双丙酮丙烯酰胺是一种重要的具有特殊物理化学性能的乙烯基单体,其应用涉及到电子、印刷、采油、功能材料、精细化工、日用化工等领域。
该产品与胺类反应可以制得高档的专用环氧树脂固化剂,还可用于感光树脂及其添加剂,该产品与丙烯酰胺、丙烯酸和乙烯基一2一甲基咪唑共聚,可以得到性能极好的明胶替代品。
双丙酮丙烯酰胺的均聚物和共聚物具有良好的吸水性和透气性,利用这一特性可以开发出多用途的树脂,目前添加双丙酮丙烯酰胺聚合物的发胶已成为欧美地区日化用品的主流,另外根据此特点还可以用于呼吸性和透气性漆膜、隐形眼镜、玻璃防雾剂、光学透镜和水溶性高分子介质、高吸水树脂等。
该技术是以丙酮和丙烯腈为原料,与浓硫酸反应生成5,6一二氢一6一羟基一4,4,6一三甲基一2一乙烯基一1,3(4H)一嗯嗪硫酸盐中间体,该中间体加入溶剂丙酮结晶、过滤,然后中间产物用氨水中和,并用有机溶剂甲苯萃取,蒸馏除去部分溶剂,经结晶、过滤,最后得产品双丙酮丙烯酰胺。
该项目解决了中间体硫酸盐的结晶提纯技术难题。
在本产品合成过程中,中间体的分离与提纯是影响收率的关键,经过大量的试验及筛选,确定了最佳工艺条件,为进一步中试提供了可靠的工艺参数。
在产品质量及反应收率等方面均达到非常理想的效果。
本工艺采用丙酮为溶剂,分离效果好,纯度高,使中间产物收率提高至62%,高于目前国外文献报道水平(未见国内文献报道),且丙酮又为反应原料,易于回收利用,使产品总收率达到60%以上,超过了文献指标(文献值54.5%)。
经检索该工艺属国内首创,综合技术水平处于国内领先。
二、主题部分2O世纪6O年代以来,世界各国先后对水溶性丙烯酸酯共聚物的合成和应用,做了大量的研究。
有关水溶性丙烯酸共聚物的合成方法和应用,共聚物组成和结构对其性能影响,以及交联反应机理等多有报道。
通过对单体的选用,分子量大小以及结构的控制,现已能生产出成膜性能与溶剂型热固性丙烯酸涂层树脂相当的水溶性丙烯酸涂料。
文献综述前言本人毕业设计的论题为《年产20万吨丙烯酸氧化段的工艺设计》,主要介绍了国内外丙烯酸的生产现状、应用领域、市场消费、进出口方面的情况。
并对今后我国丙烯酸的发展提出了相关建议。
本文根据目前国内外学者对丙烯酸生产的工艺及其发展前景的研究成果,借鉴他们的成功经验,在对各种丙烯酸的生产工艺进行详细比较的基础上,选择了丙烯两步氧化生产工艺生产丙烯酸。
这些文献给与本文很大的参考价值。
本文主要查阅进几年有关丙烯酸的文献期刊。
丙烯酸的物化性质丙烯酸(英文名:Acrylic acid),分子式为C3H4O2,相对分子量为,结构式为CH2=CHCOOH。
比重(20℃)为,外观为无色透明液体,有较强刺激味,沸点℃,熔点℃(近似),闪点℃(开口杯)。
溶于水、乙醇、乙醚等。
化学性质活泼,它是一种重要的不饱和有机酸,其化学结构中含有不饱和碳碳双键和羧基,能与多种化合物通过均聚或缩聚反应,合成一系列丙烯酸共聚物,如丙烯酸酯及聚丙烯酸。
其危险性类别排第类,为高闪点可燃液体及酸性腐蚀品,属于丙烯酰基化合物[1]。
丙烯酸是作为一种非常常见的有机化工产品和原料,它的主要用途是用于生产丙烯酸酯类,同时还可用在制造助洗涤剂、水处理剂和高吸水性树脂等,并且广泛应用于粘合剂、塑料、纺织、皮革、化纤、涂料、石油开采等各个领域[2]。
在20世纪20年代末期,化学家Otto Rohm在使用2-氯乙醇支取羟基丙腈时候由而生产出了丙烯酸,此时第一次完成了对丙烯酸生产工艺的工艺化做出研究[3]。
继而1939年,德国化学家Reppe创造了一种以乙炔、水和一氧化碳为原料,用催化计(剂羰基镍)以此来生产出丙烯酸。
此后,1969年,美国联碳公司向英国BP公司直接引进丙烯氧化法制取丙烯醛从而制取丙烯酸技术,并并且恋碳公司建立了一套专业工业化生产装置。
经过长期的改造和研究,特别针对丙烯氧化催化剂的改进,目前这种方法已成为世界上生产制造丙烯酸的主要生产方法[4]。
硅烷改性丙烯酸油墨连接料的制备及研究随着我国经济发展速度加快,印刷行业也得到了迅猛的发展。
目前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笨,甲苯,乙酸乙酯,酮类,醇类有机溶剂,这些有机挥发物(VOC)[1],极大可能造成印刷操作人员身体上的危害,同时对环境产生极大的污染。
据报道[1] 英国已立法禁止使用溶剂型油墨来印刷包装食品用的薄膜。
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。
我国已明确将水性油墨及其相关原材料列为了今后发展研究的重点和油墨行业发展的主要方向[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,以水作为溶剂的油墨在其挥发干燥时区别于溶剂型油墨挥发VOC 其挥发物为水蒸汽对环境污染性极小。
它是21世纪新型‘绿色’环保型油墨,其特点为,一是黏度低,流动性好,二是不使用有机溶剂有利于环境保护。
水性油墨是以水为溶剂的其中VOC含量极低与溶剂型油墨相比其大大改善了油墨制造者和印刷操作人员的工作环境从而降低了有害物质对他们身体的侵害也降低了由于静电和易燃溶剂引起的失火危险和毒性为今后包装与印刷行业走向绿色化和环保化提供了有利条件[3]。
1水性油墨的发展国外水性油墨的发展国外对水性油墨的研究始于20世纪60年代,先后主要经历了3个阶段:第1阶段是以松香、马来酸改性树脂为连接料的第一代水墨产品,第2阶段是以溶剂型苯乙烯布两烯酸共聚树脂为连接料的第二代水墨产品,第3阶段是以聚合乳液树脂为连接料的第三代水墨产品。
在研究的第1阶段中,水性连接料用树脂的设计和开发是水性油墨发展的技术关键,随着将由丙烯酸类单体与苯乙烯聚合制备出的具有核壳结构和网状结构的聚合乳液树脂用于水性油墨中,不仅使油墨的光泽度和干燥性得到了很大的改善,还促进了水性油墨的发展并拓宽了与溶剂型油墨的竞争领域,水性油墨的发展开始进入了一个崭新的发展阶段训。
目前,在美国和一些欧洲国家己开始使用绿色环保型油墨并禁止使用含苯的溶剂型油墨。
在美国市场上,塑料印刷中有40%采用水性油墨,水墨销售额口益攀升,由此可见,水墨己成为了印刷的主要用墨。
国内水性油墨的发展与国外相比,国内在水性油墨的研究方面起步较晚,大致可分为通个阶段: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,第四代水墨产品是目前使用的高档水墨。
目前使用的高档产品是由自行研发的树脂或直接使用进口树脂生产的,且由天津油墨厂首先研制成功并投产的。
加入WTO后,面对严峻的挑战,研发环保型和节能型油墨来替代传统的溶剂型油墨逐渐被提上了日程,所以环保性能好的水性油墨也越来越受到研发人员的青睐,并向着“高速、多色、快干、无污染、低能耗、标准化”的目标发展。
2003年底,武汉现代工业技术研究院研制出了具有无毒、无刺激性气味、无腐蚀性、不易燃、不爆和使用安全性好等优点的水性油墨系列产品[4],泛用于金、铜版纸、白板纸、瓦楞纸、不干胶纸及书刊杂志等的印刷中。
2004年初上海美德精细化工有限公司最新推出了无气味高品质环保型全水性低温热固油墨MIA -1002 [5]该产品中的甲醛含量在15pp以下,符合日本、德国纺织印染环保的要求,并具有极强的遮盖力、质感细腻、能通过250目以上的丝网、操作方便、油墨颜色可自己任意调配的优点。
2005年有文献报道州用苯丙树脂作为原料合成的水性油墨,与国外水墨相比,其细度优于国外同类产品,油墨光泽与之相当,熟度略高于国外水墨。
同年有文献报道[6]采用聚氨醋聚丙烯酸醋复合乳液为连接料和以酞菩蓝为颜料制备了塑料凹版水性油墨,该产品对PET薄膜和OPP薄膜具有良好的附着牢度并具有良好的耐水性能2011年有文献报道[7]将交联改性的苯丙乳液用于制备水性油墨,制备的产品具有相对较好的摩擦牢度、稳定性、耐水性能、光泽和着色力。
与之前相比,我国的水性油墨在研发和技术方面取得了很大的进展,生产的四色墨、网点、叠印和高速印刷纸箱水性油墨基木上己能够满足大多数纸箱厂的要求,该产品除了具有较低的成木外,其质量也不逊色于进口墨,受到广大客户的信赖。
近年来,随着对包装审美意识和环保意识的不断提高,我国引进组合式柔印生产线的数量每年都在不断地增加,其中有不少用于瓦楞纸彩色印刷的进口高档三色、四色水性油墨印刷开槽机等万[8]。
水性油墨的组成及分类油墨组成由连接料,有色体(颜料),助剂,均匀混合成的粘稠混合物。
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连接料连接料是油墨的心脏,它是油墨的中间相,它将固体粉末物质连接起来并加以分散成连续的均匀粘稠状混合物,在印刷中,通过印刷机,其能把有色体固着于承印物表面,并能达到光泽性,干燥性的一定应用指标,油墨的主要性能好坏取决于连接料好坏。
水性连接料的基本性能如下:(1)粘度水性油墨连接料应当具有一定的粘度。
若连接料的粘度过低,则会在分散颜料时使颜料不易被碾碎,配制成的油墨在印刷机上传递性差,印刷时会发生糊版,甚至连印品都会出现粉化现象。
若连接料的薪度过高,配制成的油墨在印刷机上使用时会出现糊版、脏版、飞墨等问题。
因此水性连接料的勃度范围一般要求在30-60s之间(了涂杯测定)(2)干性水性油墨的干燥性主要来自水性连接料的干燥特性。
水性连接料的干燥性能与树脂种类有关。
(3)色泽水性连接料的色泽对油墨的色泽有影响,水性连接料的色泽越浅越好。
不同颜色油墨可以通过选择树脂得到相应的连接料。
(4)气味水性连接料在制造的过程中一般加入氨水或胺类物质,它的气味取决于所加物质的种类和用量。
因用水代替溶剂作为分散介质,水性连接料的气味较小。
(5) pH值水性油墨的pH值直接关系到油墨的豁度以及干性。
水性油墨的豁度随着pH值的下降而升高,干性随着pH值的升高而降低。
水性油墨的pH值主要是靠胺类化合物调节。
但是在实际生产印刷过程中,胺类物质挥发使pH值下降,油墨的勃度增加,转移性变差,干燥加快,出现糊版。
因此将水性油墨连接料的pH值控制在8-9比较合适。
若pH值太高,油墨干燥时间慢,使印刷品之间出现粘结,同时耐水性下降。
2 有色体有色体即指油墨制备中使用的染料和颜料,在印刷油墨中,染料一般为有机物质,它可以溶于连接料;而颜料是颗粒极细的有色物质(一般为无机物质,如钦白粉和三氧化二铁等),它在连接料中呈现悬浮状态,但由于价格原因,制备油墨时一般使用后者。
有色体是油墨的分散相,它提供了油墨的鲜艳的颜色,并且对油墨各种耐性和流变性能有一定的影响。
在油墨中使用的有色体必须具有较高的着色力、化学稳定性和耐光,并且要求使用的有色体分散能力好,不影响油墨的流动性能。
3助剂在油墨生产和应用过程中,为了改善油墨本身的一些性能,一般,会添加一些助剂。
常用的油墨助剂有下列几种:1)增塑剂增塑剂是一类高沸点、低挥发性的有机溶剂或低熔点的固体,可以增加高分子物质的塑性,在油墨中使用可使原本脆性大的水性油墨墨膜的柔软性增强,使油墨在承印物上粘合性增强。
一般,使用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、环氧酯类等。
增稠剂属于多品种、多功能的材料。
目前已经开发出纤维素增稠剂、聚丙烯酸酯增稠剂、碱溶性丙烯增稠剂、聚氨酯增稠剂等系列产品。
它们在成糊性、渗透性、透网性、流变性、触变性、曳丝性、抱水性、混悬性等方面性能突出,有着广泛的应用。
最近的开发方向是液体缔合型无溶剂增稠剂,另外,对聚丙烯酸增稠剂添加某些物质进行共聚改性,与其它增稠剂复配也是目前研究的重要内容。
[9]2)稀释剂稀释剂是为了降低油墨的粘度,使油墨的流动性增强。
一般,不同溶剂油墨使用的稀释剂不同,如溶剂型油墨使用的是二甲苯或甲苯作稀释剂。
3)催干剂催干剂是油墨非常重要一类助剂,它是干性植物油氧化聚合结膜的催化剂,不但以氧化结膜为主的干燥形式的油性油墨少不了它,以渗透胶凝和氧化结膜相结合的干燥形式的树脂型油墨,其彻底干燥也依赖它。
4)消泡剂较稀的油墨如柔性印刷油墨,在印刷过程中容易起泡,消泡剂是用来除这些气泡的。
消泡剂的机理是使表面活性剂分子脱离洗涤液的表面,或透已经被表面活性剂占据的洗涤剂表面造成的空穴。
消泡有两种方式,一种是破坏最初形成的气泡;另一种是帮助气泡形成。
一般,使用的消泡剂为脂肪酸衍生酷、醇类、硅油类等。
除此以外,在制备油墨中,还有一些助剂,如耐脏剂、冲淡剂、润湿分散剂等也是根据实际操作条件的不同,使用不同的助剂。
水性油墨也是油墨的一种所以其必须具备油墨所拥有的大部分特性。
而丙烯酸以其价格,性能上的优势在作为连接料的领域被广泛使用。
丙烯酸聚合物具有优良的成膜性、耐光性、粘接性、耐腐蚀、耐侯性但它的耐水性、耐沾污性差,低温变脆,高温发粘。
与之相比,聚硅氧烷玻璃化转变温度(Tg)低,具有良好的耐低温性、耐水性、耐高温性,耐沾污性以及良好的透气性,而且表面张力低。
陈振耀将有机硅分子链接枝到丙烯酸醋上改性丙烯酸树脂,使其具有两种树脂的优点。
涂膜表面富集的有机硅链段,使改性后的丙烯酸树脂的涂膜耐候性得到显著的提高,用其制备的有机硅丙烯酸酯涂料具有优良的耐沾污性、耐候性,是新型的高档涂料。
而改性丙烯酸树脂能对丙烯酸树脂的很多缺点进行改良,以下是几种改良方式[]1有机硅改性丙烯酸酯聚合物本身是热塑性的,线性分子上缺少交联点,难以形成三维网状交联胶膜,因此其耐水性、耐沾污性差,低温易变脆,高温易发黏。
而有机硅的Si—O键能(450KJ/mol)远大于C—C键能(350KJ/mol),内旋转能垒低、键旋转容易、分子体积大、表面能小,具有良好的耐紫外光性、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性等。
用有机硅改性丙烯酸酯乳液,可以改善丙烯酸酯乳液热黏冷脆、耐候、耐水等性能,可以将其应用于连接料中。
Zhe2有机氟改性有机氟改性丙烯酸树脂涂料既保留了丙烯酸树脂涂料良好的耐碱性、保色保光性、涂膜丰满等特点,又具有有机氟涂料耐候、耐污、耐腐蚀及自洁的优点,是一种综合性能优良的涂料,具有广泛的应用前景。
氟是电负性最大的元素,具有最强的电负性、最低的极化率,而原子半径仅大于氢。
氟原子取代C—H键上的H形成的C—F键极短,而键能高达460kJ/mol。
含氟丙烯酸酯聚合物中的全氟基团位于聚合物的侧链上,在成膜的过程中,全氟烷基会富积到聚合物与空气的界面上,并向空气中伸展,由于全氟侧链趋向朝外,可对主链以及内部分子形成“屏蔽保护”。
其次,氟原子半径比氢原子半径略大,但比其它元素的原子半径小,所以能把碳碳主链严密地包住,因此,氟改性丙烯酸树脂具有较强的化学惰性,优异的防水、防污、防油性和良好的成膜性、柔韧性及黏结性等,3环氧改性环氧树脂被广泛应用,具有强度高、黏附性好的特性,但其户外耐候性较差。