水性聚氨酯的合成、改性及其在印刷油墨中的应用研究

作     者：顾丽争 

作者单位：湖南工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王正祥

授予年度：2012年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：水性聚氨酯 桐油 改性 耐水性 塑料印刷油墨 

摘      要：水性聚氨酯油墨粘附力强、光泽度高、耐摩擦，而且无毒、无污染，已成为油墨领域的研究热点。本论文主要研究目的是制备一种对塑料软包装膜具有良好附着力及耐水性能的油墨连接料及相应的水性聚氨酯油墨，其重点是解决或逐步解决水性聚氨酯对塑料膜的附着力及耐水性能问题，因此，本文的主要研究内容包括如下几个方面： （1）利用单因素实验法，确定了预聚反应的工艺条件：预聚反应温度为65℃，催化剂为96mg（相对于20g聚酯二元醇总量），反应时间为5h。 （2）以不同组成与结构的聚酯二元醇（PEA、PNA及PE/DEA）合成了单一聚酯型水性聚氨酯，得到如下结论：PNA合成的样品耐水性较好，但附着力较差;而PEA合成的样品，附着力较好，但耐水性较差。 （3）基于（2）的结果，以PNA和PEA互配，制备了混合聚酯型水性聚氨酯，研究了原料的配比及反应条件对产物性能的影响，得到如下结论：当聚酯PEA与PNA的质量比为3:1，R（-NCO/-OH的摩尔比）值为1.2，DMPA含量为9%，扩链剂为1,4-丁二醇（BDO），中和度为1.2时，水性聚氨酯的综合性能较好。 （4）利用乙二醇对桐油进行醇解，在桐油分子中引入羟基，用其与聚氨酯预聚体反应，合成了桐油改性水性聚氨酯，研究了桐油改性水性聚氨酯的性能，得到如下结论：桐油醇解的反应温度为120℃，桐油与乙二醇的物质的量比1:4时，所得产物单羟基桐油酸酯的含量最多;当单羟基桐油酸酯与BDO的物质的量比为1：3时，制备的水性聚氨酯乳液及其涂膜的综合性能最为理想。 （5）将聚酯型、混合聚酯型、桐油改性水性聚氨酯配制成了三类油墨，考察了水性聚氨酯油墨的性能。结果表明，由桐油改性水性聚氨酯配制的油墨具有优良的附着牢度、耐水性、光泽度等性能，可以满足塑料印刷的要求。