软包装印刷油墨用新型水性聚氨酯的合成及印刷适性研究

论文摘要

水性聚氨酯是以水为溶剂,在高速剪切下,乳化得到水性聚氨酯乳胶。水性聚氨酯作为油墨连接料具有环保、安全的特点,有着一定的理论研究意义及实际应用价值。本文用国内商业化的原料,通过缩聚、扩链等反应制备水性聚氨酯油墨连接料,并在此基础上制备了水性聚氨酯油墨.水性聚氨酯油墨的合成主要包括如下几个方面:（1）一次扩链剂即低分子量聚酯二元醇的合成:利用不同种类、不同配比的二元酸与二元醇在一定的条件下发生缩聚反应,制备出低分子量的聚酯二元醇,羟值的含量为2.5～5mmol/g。（2）研究了水性聚氨酯乳胶的流变性能。利用旋转流变仪对合成的水性聚氨酯的流变性能进行了研究,研究表明,本实验所合成的水性聚氨酯均为假塑性流体,并具有一定的触变性。（3）水性聚氨酯油墨连接料的合成与条件优化:通过一次扩链与二次扩链,制备了水性聚氨酯预聚体,优化了反应时间及催化剂、TDI、DMPA的用量与配比,并研究了聚酯多元醇的种类与用量对性能的影响。结果表明,在65℃左右,以聚酯二元醇pol-756与一次扩链剂21#,二次扩链剂28#（编号均为实验中编号）,催化剂为反应物总量的0.6%左右,R值（-NCO/-OH）为1.21.275,DMPA含量为9%～10%,并成盐水性化,合成了综合性能较好且对非极性软包装膜有较好附着力的水性聚氨酯油墨连接料,并采用红外光谱法及扫描电镜对水性聚氨酯的结构及微相进行了表征。（4）选择综合性能较好的水性聚氨酯作为油墨连接料制备了水性聚氨酯油墨,研究了水性聚氨酯油墨对非极性软包装如BOPP膜的附着力性能和印刷适性如粘度、细度、粘着性及初干性等。

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ABSTRACT

第一章绪论

1.1 聚氨酯概述

1.2 水性聚氨酯的化学反应

1.2.1 异氰酸酯的结构

1.2.2 水性聚氨酯合成中的化学反应

1.3 水性聚氨酯结构特性

1.3.1 硬链段对性能的影响

1.3.2 软链段对性能的影响

1.3.3 分子结构对水性聚氨酯的影响及其与各种性能的关系

1.4 水性聚氨酯的分类

1.4.1 按外观分

1.4.2 按使用形式分

1.4.3 按亲水性基团的性质分

1.4.4 按聚氨酯原料分

1.5 水性聚氨酯的合成方法

1.5.1 外乳化法

1.5.2 自乳化法

1.6 水性聚氨酯的特点

1.7 水性聚氨酯研究状况和发展趋势

1.7.1 水性聚氨酯国内外研究状况

1.7.2 水性聚氨酯发展趋势

1.8 水性油墨的概述

1.8.1 水性聚氨酯油墨概述

1.8.2 水性聚氨酯油墨的组成

1.8.3 水性聚氨酯油墨的配制

1.8.4 水性聚氨酯油墨的发展前景

1.9 研究目的意义及内容

1.9.1 研究目的意义

1.9.2 研究内容

第二章聚酯多元醇的合成及检测

2.1 实验部分

2.1.1 实验试剂

2.1.2 实验仪器

2.1.3 实验步骤

2.1.4 分析与检测

2.2 结果与讨论

2.2.1 样品的主要性质

2.2.2 样品的红外光谱

2.2.3 水解稳定性分析

2.2.4 树脂的筛选

2.3 本章小结

第三章聚酯型水性聚氨酯的合成与性能研究

3.1 实验部分

3.1.1 原料与试剂

3.1.2 实验仪器与设备

3.1.3 样品的制备

3.1.4 分析与测试

3.2 结果与讨论

3.2.1 样品的红外光谱

3.2.2 反应条件对反应程度的影响

3.2.3 原料种类及配比对性能的影响

3.2.4 R 值（-NCO/-OH）对水性聚氨酯性能的影响

3.2.5 DMPA 含量对水性聚氨酯性能的影响

3.2.6 中和乳化方式对水性聚氨酯性能的影响

3.2.7 水性聚氨酯流变性能研究

3.2.8 软硬段微相的分离

3.3 本章小结

第四章水性聚氨酯油墨的配制及性能分析

4.1 实验部分

4.1.1 主要原料

4.1.2 主要仪器

4.2 油墨配制

4.2.1 制备方法

4.2.2 水性聚氨酯油墨工艺流程

4.2.3 色墨的制备

4.2.4 水性聚氨酯油墨的制备

4.3 水性聚氨酯油墨的性能检测与表征

4.3.1 细度测试

4.3.2 附着力的检测

4.3.3 粘度的检测

4.3.4 初干性检测

4.3.5 粘性检测

4.4 结果与讨论

4.4.1 水性聚氨酯油墨的细度分析

4.4.2 水性聚氨酯油墨的附着力分析

4.4.3 水性聚氨酯油墨的粘度分析

4.4.4 水性聚氨酯油墨的初干性分析

4.4.5 水性聚氨酯油墨的粘性分析

4.5 小结

结语

参考文献

附录一

附录二

致谢

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