数码喷绘合成纸用水性丙烯酸树脂涂层材料的研究

论文摘要

数码喷绘合成纸广泛用于印制高级艺术品、地图、画册以及高档书刊等,是一种节能环保型媒体宣传用薄膜材料。但是未经处理的合成纸表面能较低,仅有少数成本较高的印刷技术能在其表面喷绘出理想的画面效果,这就大幅度限制了其应用范围,因此需要对其表面进行改性处理。本课题正是基于这一前提而提出的,旨在开发一种可以用于对合成纸表面进行涂覆改性的水性树脂涂层。在诸多水性树脂中,丙烯酸树脂具有绿色环保、可设计性强、光泽度好以及透明性好等优点。鉴于此,本论文首次针对基材的特点,选择合适的共聚体系,合成了一种水性丙烯酸基树脂并将其用于合成纸的涂覆改性,取得了良好的效果。本文主要研究了水性丙烯酸基树脂的乳液聚合配方和改性液的组成配比及工艺。首先针对数码喷绘合成纸的工艺应用特点,研究水性丙烯酸系树脂的乳液聚合配方,发现选用丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)作为共聚单体并选择合适的乳化体系和引发体系,制备出的树脂可以与异氰酸酯类固化剂复配成涂覆改性液而获得良好的工艺性能以及优异的改性效果;其次进一步探索树脂与固化剂的最佳配比并确定固化温度、固化时间等使用工艺参数。将该涂层溶液用于合成纸涂覆改性,可以明显提高后者的表面能并使其与吸墨层之间粘结良好。此外本文应用激光粒度分析仪发现水性丙烯酸树脂乳液中丙烯酸达到一定用量后会形成大分子乳化剂,并通过示差量热扫描法(DSC)得到进一步验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.1.1 合成纸简介
• 1.1.2 本课题的目的及意义
• 1.2 国内外在该领域的研究进展
• 1.2.1 PP合成纸的表面电晕处理
• 1.2.2 水性丙烯酸树脂
• 1.2.3 异氰酸酯类固化剂
• 1.3 本课题的研究方案设计及研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验原料及实验设备
• 2.1.1 实验药品
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 乳液聚合反应步骤
• 2.3 改性液的配制
• 2.4 基本性能测试
• 2.5 其他测试
• 第3章 丙烯酸乳液聚合的配方设计
• 3.1 乳化剂的选择
• 3.1.1 乳化剂的溶解性实验结果分析
• 3.1.2 乳化剂的乳化实验结果分析
• 3.1.3 乳化剂的浊点实验结果分析
• 3.2 单体的选择
• 3.2.1 单体种类的选择
• 3.2.2 单体配比的选择
• 3.3 乳化剂用量的选择
• 3.4 引发剂用量的选择
• 3.4.1 不同含量的AA对改性液剥离强度的影响
• 3.4.2 引发剂用量对涂层性能的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 实验测试分析与结果讨论
• 4.1 丙烯酸树脂乳液稳定性测试
• 4.1.1 稀释稳定性分析
• 4.1.2 离心稳定性分析
• 4.2 丙烯酸树脂的结构分析
• 4.2.1 乳液的粒度分析
• 4.2.2 丙烯酸树脂的结构分析
• 4.3 树脂与固化剂的配比对粘接强度的影响
• 4.4 浓度对改性液稳定性的影响
• 4.5 涂层的工艺固化条件测试分析
• 4.5.1 工艺固化温度
• 4.5.2 工艺固化时间
• 4.6 改性后PP合成纸的表面能测试分析
• 4.7 被粘接材料对涂层剥离强度的影响
• 4.7.1 吸墨层厚度对涂层剥离强度的影响
• 4.7.2 基材对剥离强度的影响
• 4.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢