（化学专业论文）水性油墨用苯乙烯丙烯酸树脂的制备.pdf

学位论文数据集 中图分类号 t q 3 2学科分类号 1 5 0 4 5 4 0 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 1 1 1 3 0 1 密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名 汪喜涛学号 2 0 0 7 0 0 1 3 0 1 获学位专业名称化学获学位专业代码 0 7 0 3 课题来源其他项目研究方向高分子材料 论文题目水性油墨用苯乙烯一一丙烯酸树脂的制备 关键词水性油墨，丙烯酸，低分子量 论文答辩日期 2 0 1 1 5 1 9论文类型 应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师刘亚康副教授北京化工大学高分子材料 评阅人1程珏教授北京化工大学高分子材料 评阅入2鲁健民副教授北京化工大学高分子材料 评阅人3 评阅人4 评阅人5 答辩委员蝴 崔秀国教授 北京石油化工学院高分子材料 答辩委员1伍德珍教授 北京化工大学高分子材料 答辩委员2 张兴英教授 北京化工大学高分子材料 答辩委员3程珏教授北京化工大学高分子材料 答辩委员4邓建元研究员北京化工大学高分子材料 答辩委员5程斌研究员北京化工大学高分子材料 注：一 四 论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 中图分类号在中国图书资料分类法查询。 学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b tl3 7 4 5 9 ) 学科分类与代码中 查询 论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要 水性油墨用苯乙烯丙烯酸树脂的制备 摘要 本课题系企业委托研发项目，目的是合成一种丙烯酸苯乙烯聚合 物，目前该聚合物主要应用于水性油墨连接料，在国内使用十分广泛，该 类水性树脂的生产，可以取代国外进口产品，市场前景良好。 聚合物的主要技术指标和特点是：数均分子量3 0 0 0 左右、窄分子量 分布、玻璃化转变温度约l o o 、无色透明、具有良好( 碱) 水溶解性。 其中，控制树脂低分子量和窄分布，保证树脂外观的无色透明是本课题主 要难点。课题主要从溶剂、引发剂种类及用量、反应温度选择、生产工艺 流程四个方面，研究解决生产中的问题。 研究采用了半连续反应溶液聚合法，使用丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯 酸甲酯单体三元共聚合，三种单体的实验配方比例为3 2 ：6 0 ：8 ，合成出的 树脂玻璃化转变温度约1 0 0 ，树脂羧酸含量合适、酸值约为2 1 0 ，( 碱) 水溶解性能良好，且树脂透明有光泽。 研究中筛选对比了多种工业上常见的溶剂，发现使用乙二醇独甲醚作 溶剂，体系沸点可以达到比较理想的约1 2 l ，利于分子量控制，同时该 溶剂能很好的分散和溶解引发体系、各种单体及共聚合产物。更重要的是 使用乙二醇独甲醚溶剂得到的聚合产品无色、透明，解决了树脂外观达不 到进口标准的难题。 研究发现反应温度从聚合物分子量、共聚物无规度、引发剂半衰期匹 i 北京化工大学硕士学位论文 配三方面影响聚合反应。高温利于分子量降低；反应温度在1 1 0 以上合 成的共聚物无规度高、丙烯酸单元在链段上分布均匀，能保证产品透明性 和溶解性能；引发剂半衰期随反应温度的升高而降低，引发剂半衰期要控 制在1 小时以内才有利于反应的控制。 对比研究了多种引发剂和引发体系，发现单独使用质量分数4 至6 份 b p o 或t b p b 作引发剂，在1 2 l 下可聚合产生一系列数均分子量低于 5 0 0 0 的树脂，实现了对产品分子量控制的问题，满足了产品低分子量的 要求。 研究了引发剂加料工艺与引发剂消耗速率的关系，提出了理论计算模 型，并通过实践结果证明，得到了最佳工艺路线为使用b p o 与t b p b 复 配引发剂，采用5 0 t b p b 预加、b p o 和5 0 t b p o 滴加的生产工艺，可 以在使用总计4 份引发剂量时，生产分子量约3 0 0 0 、窄分布、无色透明 具有良好水溶性的树脂。 本课题还对树脂进行了放大实验，采用的是自行设计的带搅拌不锈钢 夹套反应釜，反应釜设计容量8 升，取得了成功，为工业生产奠定了良好 的基础。 关键词：水性油墨丙烯酸低分子量 s y n t h e s i so f ，a l t e r s o l u b l ea c r y l i c s t y r e n e r e s i nf o r ，a t e r b a s e di n k a b s t r a c t i nt h er e s e a r c ha c 巧l i c s t y r e n er e s i nw a s s y n t h e s i z e df o rw a t e r _ b a s e di n k a sm el i n l ( m a t e r i a l t h ek i n do f a c 巧l i c - s t y r e n er e s i i lw a su s e dw i d e l yi n l a n d t bm a n u f a c t l l r et h er e s i nc o u l ds u b s t i t u t et h ei m p o r tp r o d u c t sa n do b t a i nm u c h c o n o m i cb e n e f i t s t h ea c 巧1 i c s q 肛e n ec o p o l y m e ri st h ei m p o r t e dr e s i n ，w h i c hw a sw a t e r s o l u b l e ，w i t ha v e r a g er m m b e r - m o l e c u l a rw e i g h t ( m n ) a b o u t3o o oa n da n a r r o wm o l e c u l a rw e i g h td i s t r i b u t i o n ，t h eg l a s s t r a n s i t i o nt e m p e r a t u r ea b o u t 1o o ，c o l o r l e s sa n d t r a n s p a r e n t 7 i h et w om 句o rd i f j f i c u l t i e so nm a n u f a c t u r i l 冯 t h er e s i na r ec o n t r o l l i n gt h em o l e c u l a rw e i g h ta n dn a r r o wm 0 1 e c u l a rw e i g h t d i s t r i b u t i o n ，m a k i n gt h er e s i nc o l o r l e s sa n dt r a n s p a r e n t i nt h i s 抓i c l ef o u r m e t h o d sa r eu s e dt oo v e r c o m et h ed i f j e i c u l t i e s ，s e l e c t i n gm e s 0 1 v e n t ，c h o o s i n g t h e i n i t i a t o r s ， m o d u l a t i n g t h er e a c t i o n t e i n p e r a t u r e a n di m p r o v i n gt h e p r o d u c t i o np r o c e s s a c 巧1 i c - s t y r e n er e s i nw a ss y n t h e s i z e dt h r o u 曲s e m i c o n t i n u o u ss o l u t i o n p o l y m e r i z a t i o np r o c e s s w r a t e r - s o l u b l er e s i nc o u l db es y n t h e s i z e dw i t hs u i t a b l e a c i dv a l u ea b o u t21oa n dh i 曲g l o s s i n e s s ，t h eg l a s s t i 独s i t i o nt e m p e r a n l r e a b o u t1o o t h er e s i nw a s c o m p o s e do f 缸e em o n o m e r sw h i c hw e r ea c 巧l i c ， 啦n e a n dm e t h y lm e t h a c 拶l a t e t h ew e i g h tr a t i oo f m et h r e em o n o m e r s w a s 3 2 ：6 u ：萏 2 m e t h o x y 1 e t h a n o l w a ss e l e c t e d a sm eo p t i 舢ms o l u t i o n衄o u 曲 c o n t r a s td i 髓r e n tl ( i n d s o fs o l v e n t 2 - m e m o x y 。1 - e t h a n o l s o l u t l o nw a s c 0 0 d u c i v et oc o n t r o lm em o l e c u l a rw e i g h to ft h er e s i nd u e t oh i g hb o i l i n g p o i n ta b o u t 121 a n d2 m e t h o x y 1 e t h a n o l c o u l da b s o l u t e d i s s o l v e t h e m o n o m e r s ， i n i t i a t o r sa n dt h ec o p 0 1 y m e r m o r ei m p o r r c a n t i st h a t u s l n g 2 m e t h o x y 1 e t h 趾0 1 s o l u t i o nc o u l dm a n u f a c t u r ec o l o r l e s s a n dt r a n s p 2 u r e n t r e s i n ，w h i c hm e e t s t h er e q u i r e m e n t so fm a r k e t r e a c t i o nt e m p e r 栅ee f f e c t st h ep o l y m e r i z a t i o ni n 缸e ea s p e c t s w h l c h w e r em o l e c u l a rw e i g h to f t h er e s i n ，m ea t a c t i c 时o f t h ec o p o l y m e rm o n o m e r s ， t h eh a l f l i f ep e r i o do fi n i t i a t o r s h i g hr e a c t i o nt e m p e r a t u r e w a sc o n d u c l v et o d e c r e a s e 吐l e m o l e c u l a rw e i g h to f t h ep o l y m e r t h ea c 巧l i c m o n o m e r s u n i f o m l vd i s t r i b u t ea tm em o l e c u l a rc h a i na n ds u m c i e n ta t a c t i c i t y o ft h e c o p 0 1 y m e rm a k e s f o rt r a n s p a r e n ta n ds o l v a b l e r e s i nw h e nt h er e a c t l o n t e m p e r a t u r eh i 曲e rt h a n 11o t h eh a l 仁l i f ep e r i o do fi n i t i a t o r s d e c r e a s e d w i mr e a c t i o nt e m p e r 批i n c r e a s e d a n d i tw a sn e c e s s 哪t ok e e pt h eh a l f - l i f e p e r i o do fi n i t i 砷o r si nlh o u r f o rc o m 0 1 1 i n gt h ep 0 1 y m e r i z a t i o n r e a c t l o n i tw e r e 咖d i e dt h a td i f j 陀r e n tm d s o fi n i t i a t o ra n di n i t i a t i n gs y s t e m a s e r i e so fr e s i nw e r es y n t l l e s i z e dw h i c ha v e r a g em o l e c u l a rw e i g h t w e r el e s s t h 锄5 0 0 0b yu s i n gm a s sp o n i o n4t o6o f b p o o rt b p ba si n i t i a t o r i ti sv e r ) ， e f f e c t i v et oc o n t r o lt h em o l e c u l a rw e i g h t0 f t h er e s i nu s i n gt h i sm e t h o d 摘要 at h e o r 或i c a lm o d e lw a sm a d et od e s c r i p t i o nt h er e l a t i o n s h i pb 娟v e e n i 1 1 i t i a t o rf e e d i n gp r o c e s sa n di n i t i a t o rc o n s u i n p t i o nr a t e u s i n gb p oa n dt b p b m u l t i p l e xi n i t i a t o r ，p u 仕i n g5 0 o ft b p o a tt h es o l u t i o n ，a d d i n g5 0 t b p b a i l db p ow i mm o n o m e r sw a sp r o v e dt oo p t i i n u mp r o d u c t i o np r o c e s s t h i s p r o d u c t i o np r o c e s sc o u l dm a n 州a c t u r er e s i nw h i c hw 嬲w a t e rs o l u b l e 向n c t i o n ， w i t ha v e r a g em o l e c u l a rw e i g h ta b o u t3 0 0 0a n dm o l e c u l a r w e i g h td i s t r i b u t i o n l e s st h a n2 5 ，c 0 1 0 r l e s sa n d 乜舭s p a 心n t ，b ym a s sp o r t i o n4o fm u l t i p l e x i n i t i a t o r t h e p i l o tt e s tw a sc o n d u c t e di na n8 ls t a i n l e s ss t e e lr e a c t i o nk e t t l ew i m s t i r r i n gp a d d l ew h i c h w a sd e v i s e db yo u r s e l v e s 皿yw o r d s ：，a t e r b a s e d1 1 1 l ( a c r y l i c ， l o wm o l e c u l 2 u rw e i 出 v 北京化工大学硕士学位论文 目录 目录 第一章文献综述1 1 1 弓i 言1 1 2 油墨概述。2 1 2 1 油墨的组成2 1 2 2 水性油墨概述一3 1 2 3 水性丙烯酸树脂概述5 1 2 4 水性丙烯酸树脂的分类6 1 2 5 丙烯酸一苯乙烯水性树脂的特点一8 1 2 6 丙烯酸一苯乙烯水性树脂的指标8 1 2 7 各种单体所提供的性能1 0 1 3 水溶性丙烯酸树脂合成工艺和方法1o 1 3 1 溶液聚合法1 0 1 3 2 半连续聚合法的概述1 1 1 3 3 聚合温度对聚合的影响1 2 1 3 4 引发剂对聚合的影响1 2 1 4 国内外丙烯酸系水性涂料的研究生产情况1 3 1 4 1b a s f 的聚合工艺。1 3 1 4 2j o h i l s o n 的聚合工艺13 1 4 3h e l l k e l 的聚合工艺1 4 1 4 4 国内情况。1 4 第二章实验部分1 5 2 1 树脂的合成15 2 1 1 原料来源与规格1 5 2 1 2 主要仪器设备及规格15 2 1 3 树脂合成实验1 6 2 2 树脂的表征一1 6 2 2 1 红外光谱分析16 2 2 2 树脂玻璃化温度l7 2 2 3 树脂的分子量及其分布1 7 2 2 4 树脂的软化点1 7 2 2 5 树脂的酸值：17 2 2 6 固含量的测定1 8 北京化工大学硕士学位论文 2 2 7 油墨树脂水溶性的测定1 8 第三章结果与讨论1 9 3 1 合成树脂的技术指标1 9 3 1 1 目标树脂的基本组成1 9 3 1 2 目标树脂的分子量及分布2 0 3 1 3 目标树脂的其他表征2 0 3 2 实验基础方案的确定2 l 3 2 1 聚合方法的选择2 l 3 2 2 基础配方2 1 3 3 溶剂的选择及其影响2 2 3 3 1 溶剂对溶液聚合的影响因素2 2 3 3 2 溶剂对各种单体及聚合物的溶解情况2 3 3 3 3 溶剂对分子量的影响2 3 3 3 4 溶剂的选择与树脂的外观2 4 3 4 引发剂的影响及选择2 6 3 4 1 不同引发剂对分子量的影响2 6 3 4 2 引发剂用量对分子量的影响2 7 3 4 3 引发剂的半衰期的匹配2 9 3 4 4 不同引发剂对聚合产率的影响3 l 3 4 5 分子量调节剂对分子量的影响3 2 3 5 聚合反应温度的影响3 3 3 5 1 反应温度对聚合反应的影响3 3 3 。5 2 反应温度对分子量的影响3 3 3 5 3 反应温度与产品聚合物结构的关系3 4 3 6 聚合反应的加料工艺的影响3 6 3 6 1 对于体系中引发剂含量的模拟计算3 6 3 6 2 产品分子量对模拟计算的印证4 1 3 7 产品的放大实验j 4 3 第四章结论4 5 参考文献4 6 致谢4 8 研究成果及发表的学术论文4 9 作者和导师简介5 0 目录 c o n t e n t s c h a p t e rl i n t r o d u c t i o n ”1 1 1h l n o d u c d o n 。l 1 2c v e r v i e wo f i l l k 2 1 2 1c o m p o s i t i o no f i i l l 【2 1 2 2o v e i e wo f 厂a t e r b 嬲e di 1 1 k 3 1 2 3o v e i e wo f a c r y l i cr e s i i l 5 1 2 4c l 嬲s i f i c a t i o no f w a t e r - s o l u b l e 删i c - s 锣r e n er e s i i l 6 1 2 5c h a r a c t e r i s t i c so f a c r y l i c s t y l 翩r c s i n 。8 1 2 67 l k h n i c a lp a r a m e t e ro f a c r y l i 伽s t y r e i l er e s i n 8 1 2 7p e r f o n n a n c eo f 也em o i l ( 腿e 嬲1 0 1 3p o l m 嘶z a t i o np c e s so f t h ea c r y l i cr e s i n l o 1 3 1s o l u t i o np 0 1 ) ，l i l 耐z a t i o n 1 0 1 3 2s “一c o n t i m l o l l sp o l 严e f i z a t i o np r o c c s s 一1 1 1 3 3i i l n u 饥c eo f n l er e a c t i o nt 锄p e r 砷u r e 1 2 1 3 4i n n u e n c e0 f t h ei n i t i a t o r s 1 2 1 4r e s e a r c h 觚dp r o d u c t i o ns i t l l a t i o na b o u ta c r y l i cr e s i n 1 3 1 4 1p o l y i i l 谢z a t i o np r o c e s so f b a s f 1 3 1 4 2p o l y i n e d z a t i o np r o c e s s0 f j o l l i l s o n 1 3 1 4 3p o l 珊e d z a t i o np r o c e s so f h e i 】i l 【d 1 4 1 4 4p r e s e n ts i t i l a t i o ni n l a i l d 1 4 c h a p t e r2e x p e r i m e n t ”一1 5 2 1s m e s i so f r e s i i l 1 5 2 1 1m a i nm a t 嘶a 1 1 5 2 1 2e x p e r i m e i l t a l 印p a r a t 啷1 5 2 1 3s y i l m e s i sp r o c e s so f t l l er e s i i l 1 6 2 2c h a r a c t e r i z a t i o no f m er e s i n 1 6 2 2 1h 1 删s p e 咖胍觚a l y s i s 1 6 2 2 2g l a s s 仃a n s i t i o nt e i i l p e r 批o f t h er e s i l l 1 7 2 2 3m o l e c u l a rw e i g h ta n dd i s 谢b u t i o no f m er e s i n 1 7 i 北京化工大学硕士学位论文 2 2 4s o f t c i l i n gp o i n to f t l l er c s i n 1 7 2 2 5a c i dv a l u eo f t l l er e s i n 1 7 2 2 6e v a l u a t i o no fs o l i dc o n t a l t 1 8 2 2 7e v a l u a t i o no f h y d r o s o l u b l er e s i l l 1 8 c h a p t e r3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 一一。1 9 3 1t e ：c h n i c 2 l lp a r 锄郇e ro f p r o d u c t s 1 9 3 1 1m a j o rc o m p o s i t i o no f m ei n l p o f tr e s i i l 1 9 3 1 2m o l e c u l a rw e i g h t 孤dd i s t r i b u t i o no f t l l ei n l p o r tr e s i n 一2 0 3 1 3o t l l e rp r o p e n i e so f l ei m p o r tr e s i n 2 0 3 2f 眦d a m 即t a ls c h 锄eo f t l l e 懿p 舒m e n t 2 1 3 2 1s e l e 嘶o n o f t l l e p o l 肿e r i z a t i o n p r o c e s s 2 1 3 2 2b a s i cf o n n _ u l a t i o n 2 1 3 3s d e c t i o no fn l es o l v 饥t 2 2 3 3 1i i l n u e n c eo f 廿1 es o l v a l t 2 2 3 3 2d i s s 研讹gc a p a d t yo f m ed i s s o l v 锄t 2 3 3 3 3d i s s o l v 趿ti n n u c n c em e1 1 1 0 l e c l l l a rw e i 出2 3 3 3 4d i s s o l v a n ti n f l u e l l c e 印p e a r 趾c eo f r e s i l l 一2 4 3 4s e l e c t i o no f m eh l i t i a 觚2 6 3 4 1 啊o f i i l i t i a t 懈砌u 锨t h em o l e c u l a rw e i 班2 6 3 4 2a m o l l i l to f i n i t i a t o r si n n u e i l c et l l em o l e 砌a rw e i g b t 2 7 3 4 3m a t 出n gt h ch a l f l i f ep e d o do f i i l i t i a t o 戤2 9 3 4 4 匝e t yo f i i l i t i a t o r si n f l u e n c et h er e a c t i o n ) ，i e l d 3 l 3 4 5h l n u e l l c eo f t h em 0 1 e c u l a fw e i g b tr e g u l a t o r 3 2 3 5i i l f l u e n c eo f t h er e a c t i o nt 锄p e r 船3 3 3 5 1r e a c t i o nt e m p e r a t u r ei n n u i e i l c eo f p o l y i i l e n z a t i o nr e a c t i o n 3 3 3 5 2r e a c t i o nt 锄p e r a t l 鹏i n f l u c et l l em o l e 叫a rw e i 出3 3 3 5 3r e a c t i o nt 锄p e r a t u r ei i l n u e n c et h ec o n f i 哥l r a t i o no f p o l y m e r 3 4 3 6i n n u e n c e o f t l l ef e e d i n g p r o c e s s 3 6 3 6 1s i m l l l a t i n gc a l c u l a t i o ni n i t i a t o r sc o n s u m p t i o nr a t e 3 6 3 6 2s i l n u l a t i n gc a l c u l a t i o n 觚dt l l em o l e 砌盯w e i 咖o f r e s i i l 4 1 3 71 1 1 ep i l o tt e s t 4 3 c h a p t e r4c o n c l u s i o n s 一一。一一。4 5 r e f e r e n c e s 4 6 目录 a c k n o w l e d g e m e n t 4 8 p u b l i c e dp a p e l 塔d u i u n gs t u d i e s 4 9 i n t r o d u c t i o n so fa u t h o ra n dt u t o i 峪5 0 v 文献综述 1 1 引言 第一章文献综述 近年来，随着国家和消费者环境保护意识的不断提高，世界各国纷纷加大了对涂 料中的挥发性有机物含量( v o c ) 的控制，发达国家现已规定限制了各类涂料中的挥 发性有机物的含量，据报道，这一标准在2 0 1 0 年为3 0 0 9 l ，到2 0 1 3 年这一标准将提 升至2 5 9 l ；而我国实施的最新国标要求不含水涂料v o c 含量需小于1 2 0 l 。在这 一趋势和一系列规定的促进下，水性的涂料及油墨由于其优异的环保性能，受到了广 泛的关注。 其中，以丙烯酸聚合物为代表的水溶性高分子聚合物涂料是一个重要的发展方向， 近年来不断有新产品推出。现在的水性涂料领域，使用水性丙烯酸类树脂作为成膜组 分或连接料的品种最为丰富。这类水性涂料的应用范围广泛，包括了建筑涂装行业、 木器表面清漆、油墨行业和防腐涂料行业等。特别是水性油墨和上光漆生产行业对水 性丙烯酸类树脂的需求巨大，目前国外这些行业8 0 的树脂使用量都是丙烯酸类树 脂。【1 】 本课题研究的水性油墨用树脂，正是丙烯酸系水溶性高分子聚合物的重要发展方 向，随着技术的不断进步，使新型水性油墨在与传统的溶剂型油墨的竞争中逐步获得 优势，其应用领域也不断扩大，特别是用于印刷于具有吸收性的底材上的方面，更展 现出其优势。苯乙烯丙烯酸树脂具有稳定性高，光泽度好，流变性能和表面吸附 性能好等特点，这些优势使得苯丙系的水性树脂成为了水性树脂的典型代表和重要研 究方向。【2 】 在对水性丙烯酸树脂的科研方面，我国的研究最早是在7 0 年代，数十年来，已取 得了一定的科研成果，但在科研成果多停留与于实验室研究阶段，在应用于实践生产 方面还远未达到发达国家的水平，造成了国内的高档水性树脂仍然主要依靠进口的现 状。 在水性油墨的组成成分中，水性树脂是作为连接料来使用的，连接料会影响颜料 在体系中的分散、颜料与印刷表面的结合性能的优劣以及油墨的光泽色彩等，所以连 接料树脂的性能将决定整个水性油墨的最终质量。目前，我国的水性油墨和水性涂料 生产企业所使用的高端水性丙烯酸树脂仍需要依赖进口，这种情况大大增加了我国水 性油墨和水性涂料的生产成本，制约了该行业的发展。 北京化工大学硕士学位论文 由于水性油墨的要求不同，所使用的丙烯酸类聚合物也分为：溶液型、水分散型、 乳液型等类型。而本课题研发的苯乙烯丙烯酸树脂是属于( 碱) 水溶液型，这类 的水性苯丙树脂通常需要满足下列技术指标： ( 1 ) 较低的分子量，数均分子量( m 【1 ) 在3 0 0 0 - 6 0 0 0 的范围内，窄的分子量分布( 2 ) 。 对分子量的控制，是为了保证树脂溶解性能、水溶液粘稠度及油墨光泽。 ( 2 ) 树脂的酸值较高，一般在2 0 0 以上，这个指标会影响到树脂与颜料的结合情 况及油墨的耐久性能。 ( 3 ) 树脂的需达到无色透明有光泽，才能保证油墨的外观效果不受影响。 国外对水溶液型苯乙烯丙烯酸树脂的生产已形成了规模化，多家公司采用的 都是高温高压连续聚合法，这种方法生产自动化程度高，产量大，不同批次生产的产 品结构均一、性能质量有保证。但此方法对设备的要求比较苛刻。【1 9 】 而国内对水性油墨用聚合物的主要是集中在乳液领域，产品比较低端，对于高档 ( 碱) 水溶型苯丙树脂的生产基本出于空白状态，实验室的研究成果也没有形成一套 完整、全面而又适合于工业生产的合成配方与生产工艺。 因此，本课题研究水性丙烯酸树脂的制备并将其推向工业化，将有力的促进我国 水性涂料、水性油墨等行业的发展，可带来良好的社会效应和经济效益，具有较大的 现实意义。 1 2 油墨概述 1 2 1 油墨的组成 油墨主要是由连接料、颜填料、助剂、溶剂四种成分组成的，其性状是显均匀浆 状的胶黏体。而连接料在油墨的组成中，作为连续相是油墨的流体部分，十分重要， 连接料性能的高低直接影响油墨，对油墨印刷的性能和质量起着关键性的作用。连接 料的作用主要表现在：第一，利用聚合物自身的各种基团使油墨牢固的附着在在承印 物表面；第二，促进使颜料在分散设备中轧细和分散，使颜料在整个油墨体系中分散 均匀；第三，利用聚合物自身的特点提供油墨以良好的光泽和快干性能。 颜填料分为许多品种，在油墨生产过程中，被均匀的分布在体系中，小颜料颗粒 分别与连接料相结合形成分散相，颜填料的作用是为油墨提供颜色和各种耐( 久) 性， 同时在整个油墨体系就是一个海岛结构的共混体系，所以颜填料还会体系的流变性能 2 文献综述 造成影响。【5 】 助剂则是在一些特殊情况下，添加到油墨体系中，合理的使用助剂可以在一定程 度上改善油墨的各种性能，减少油墨的应用限制、增加油墨的应用范围。油墨的组成 如图2 1 所示： 其中颜料和连接料是油墨体系中的主要分散相和连续相，是油墨的基础组成成分。 r 料 l 助剂丁：兰： 1 2 2 水性油墨概述 水性油墨作为一种新兴的环保型产品，是油墨产业未来的重要发展方向，与传统 溶剂型油墨相比，水性油墨其区别主要表现在以下两个方面： ( 1 ) 油墨体系中溶剂不同： 之所以将水性油墨说成是一种对环境友好的产品，最重要的就是在油墨体系中， 传统油墨需要加入有机溶剂，在油墨的生产和使用过程中，大量有机溶剂将会挥发进 入环境中，形成了很大的污染。而水性油墨则是以水为溶剂，使用时水分挥发体系成 3 北京化工大学硕士学位论文 膜的过程没有任何污染； ( 2 ) 使用连接料的不同： 水性油墨可以以水为溶剂分散物料，就是因为其与传统油墨在使用连接料方面的 区别，传统油墨使用油性连接料，连接料树脂只有溶解于有机溶剂后才能形成需要的 黏性流体，流体再与颜填料结合生成浆状的油墨；而水性油墨所使用的是水性连接料， 连接料树脂上具有亲水官能团，可以使树脂完全溶解与水中或形成聚合物乳化体系或 胶体悬浮体系，再将分散在颜填料与树脂溶液( 乳液) 中，就可得到油墨 水性油墨于传统溶剂油墨的组成区别如图2 2 所示： 近年来，水性油墨在竞争中正逐步取代传统油墨的各种应用领域，这主要是因为， 水性油墨具有许多传统油墨难以比拟的