本發明涉及pp合成紙領域,具體涉及一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水。
技術背景
近年來,數字出版在信息社會中的比重越來越大,從最基本的數字圖書、數字音像,到數字地圖、數字教室。數字出版一面向多種形式發展,同時又向個性化發展,既有廣泛性,又具有獨立性。數字出版具有快速,便捷,個性化服務等傳統出版方式所不具備的優點,目前正處于快速成長階段。與此同時,讀者對個性化閱讀、個性化服務需求越來越強烈,而傳統的文化出版服務卻遠遠不能滿足這種需求。因而,利用寬帶、無線等網絡設施,使個性化的數字文化出版內容植入到每一個數字家庭中,將成為未來社會文化傳播的新形式。
隨著電子信息技術的快速發展,數碼產品的技術得到了不斷的突破,傳統的印刷與打印制作越來越多的采用電子數碼噴繪技術。由于噴繪技術具有記錄速度快、易于彩色化、應用方便和無污染等特點,同時pp合成紙是一種可降解的環保型紙張,使得噴墨打印防水抗紫外pp合成紙的應用越來越普遍。但目前市場上所生產的普通噴墨打印防水pp合成紙均存在較多的弊端,有的噴墨打印防水pp合成紙在使用過程中因其涂層表面孔隙率較低,使得墨水從打印機噴嘴落在涂層上時,不能快速干燥,墨水因來不及吸收而橫向擴散,常常會出現混色現象,極大的影響打印效果;有的噴墨打印防水pp合成紙固色性能較差,在保存期間容易出現不同顏色的互滲,造成圖像模糊化;有的噴墨打印防水pp合成紙不具備吸收紫外線功能,長時間在戶外暴露后,圖像出現較嚴重的色彩偏差。
針對上述情況,本發明提供一種可戶外使用的pp合成紙及其專用墨水。
技術實現要素:
本發明提供一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述pp合成紙為五層共擠合成紙,由上至下分別為吸墨涂層、基材層、芯層、亞基材層和下表層;
所述吸墨涂層的制備原料按照重量份計,包含:90~95份的丙烯酸樹脂、1~3份的超支化聚丙烯、5~7份的季銨鹽改性介孔納米材料、0.3~0.5份的1-羥基環已基苯基酮;
所述基材層的制備原料按照重量份計,包含:90~95重量份的等規聚丙烯、3~5重量份的間規聚丙烯、0.5~1重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述芯層的制備原料按照重量份計,包含:90份的超支化聚丙烯;
所述亞基材層的制備原料按照重量份計,包含:90~95重量份的等規聚丙烯、3~5重量份的間規聚丙烯、0.5~1重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述下表層的制備原料按照重量份計,包含:85~95重量份的丙烯酸樹脂、1~3重量份的超支化聚丙烯、1~4重量份的滑石粉。
作為本發明的一種實施方式,所述專用墨水的制備原料按照重量份計,包含:3重量份的瓜環改性丙烯酸酯、30重量份的水性聚氨酯、4重量份的顏料、3重量份的2-(甲基丙烯酸)乙酯3,5-二氨基苯甲酸、8重量份的助劑、80重量份的水。
作為本發明的一種實施方式,所述吸墨涂層的制備原料按照重量份計,包含:90份的聚丙烯酸樹脂、1份的超支化聚丙烯、5份的季銨鹽改性介孔納米材料、0.3份的1-羥基環已基苯基酮;
所述基材層的制備原料按照重量份計,包含:93重量份的等規聚丙烯、4重量份的間規聚丙烯、0.7重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述芯層的制備原料按照重量份計,包含:90份的超支化聚丙烯;
所述亞基材層的制備原料按照重量份計,包含:93重量份的等規聚丙烯、4重量份的間規聚丙烯、0.7重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述下表層的制備原料按照重量份計,包含:90重量份的聚丙烯酸樹脂、1重量份的超支化聚丙烯、2重量份的滑石粉。
作為本發明的一種實施方式,所述超支化聚丙烯的制備方法:在反應釜中輸入丙烯,加入溶于甲苯的烷基鋁和催化劑,提升丙烯的壓力為0.1~2.0mpa,控制溫度為65℃,反應時間為30分鐘;反應結束后往產物溶液中通入氧氣,反應時間為2小時;最后用酸化乙醇還原并沉淀,過濾洗滌,得到超支化聚丙烯。
作為本發明的一種實施方式,所述季銨鹽改性介孔納米材料的制備方法:
1)將n,n,n',n'-四(2-羥基丙基)乙二胺、2-(2-氯乙基)丙二腈和乙酸乙酯混合物加入裝有攪拌和冷凝裝置的四口燒瓶中,在溫度50℃,壓力為0.9mpa條件下,均勻攪拌12小時,降溫靜置,制得產物1;
2)將產物1與1,5-二異氰酸酯戊烷按照摩爾比為6:1和占反應物總質量1%的對甲苯磺酸添加到所述四口燒瓶中,在1100℃溫度和20mpa壓力下,均勻攪拌5小時,在100℃溫度下,抽真空除去溶劑,制得季銨鹽;
3)將介孔納米二氧化硅和硅烷偶聯劑kh550按照摩爾比3:1在無水乙醇溶液混合攪拌,在60℃下反應4小時,然后加入季銨鹽,繼續反應2小時,得到季銨鹽改性介孔納米材料。
作為本發明的一種實施方式,所述瓜環改性丙烯酸酯的制備方法:向反應器中加入瓜環、過硫酸銨、去離子水,攪拌,通入氮氣,升溫至80℃,反應2-3h,緩慢滴加丙烯酸酯,滴加完畢后,80℃保溫反應8-10h,停止反應,冷卻至室溫,加入丙酮,攪拌,過濾,40℃減壓干燥48h,得到瓜環改性丙烯酸酯,研磨,密封保存。
作為本發明的一種實施方式,所述水性聚氨酯的制備方法為:(1)將2,4-甲苯二異氰酸酯和聚醚多元醇分別溶解于二甲基亞砜溶劑中,得到異氰酸酯溶液和多元醇溶液;其中,異氰酸基和羥基的摩爾比為3:2;
(2)在90℃,氮氣保護氣氛下,邊攪拌,將異氰酸酯溶液加到醇溶液中,異氰酸酯溶液加入完成后,反應體系保溫反應12h;然后向反應體系中加入保護劑己內酰胺,在100℃下繼續反應10h;
(3)反應結束后,減壓蒸餾出溶劑后,將所得物質經四氫呋喃溶解,在甲醇中沉降和過濾后,將其在120℃的真空干燥12h,得到水性聚氨酯。
作為本發明的一種實施方式,所述顏料的顏色選自淡紫、紫、深鐵藍、深酞藍、中鐵藍、中酞藍、海藍、淡鐵藍、淡酞藍、藍灰、天酞藍、天鐵藍、孔雀藍、深灰、中灰、淡灰、銀灰、海灰、淡天藍、蛋青、稚藍、寶石藍、鮮藍、淡海藍、中海藍、深海藍、景藍、艷藍、中綠灰、湖綠、寶綠、鮮綠、淡湖綠、蘋果綠、淡綠、艷綠、中綠、深綠、橄欖綠、蛋殼綠、淡蘋果綠、深豆綠、飛機灰、豆綠、橄欖灰、草綠、褐綠、軍車綠、豆蔻綠、果綠、冰灰、機床灰、玉灰、鴕灰、珍珠、奶油、象牙、檸黃、淡黃、中黃、深黃、鐵黃、軍黃、乳白、米黃、淡黃灰、淡棕、赭黃、紫棕、橘黃、棕、棕黃、鐵紅、朱紅、大紅、紫紅、橘紅、粉紅、淡粉紅、玫瑰紅、淡玫瑰紅中的一種。
作為本發明的一種實施方式,所述助劑選自消泡劑、潤濕分散劑和增稠劑中的一種或多種。
作為本發明的一種實施方式,所述瓜環為葫蘆[6]脲。
具體實施方式
參選以下本發明的優選實施方法的詳述以及包括的實施例可更容易地理解本發明的內容。除非另有限定,本文使用的所有技術以及科學術語具有與本發明所屬領域普通技術人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時,以本說明書中的定義為準。
如本文所用術語“由…制備”與“包含”同義。本文中所用的術語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形,意在覆蓋非排它性的包括。例如,包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素,而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。
連接詞“由…組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權利要求中,此短語將使權利要求為封閉式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但與其相關的常規雜質除外。當短語“由…組成”出現在權利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時,其僅限定在該子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作為整體的所述權利要求之外。
當量、濃度、或者其它值或參數以范圍、優選范圍、或一系列上限優選值和下限優選值限定的范圍表示時,這應當被理解為具體公開了由任何范圍上限或優選值與任何范圍下限或優選值的任一配對所形成的所有范圍,而不論該范圍是否單獨公開了。例如,當公開了范圍“1至5”時,所描述的范圍應被解釋為包括范圍“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。當數值范圍在本文中被描述時,除非另外說明,否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內的所有整數和分數。
單數形式包括復數討論對象,除非上下文中另外清楚地指明。“任選的”或者“任意一種”是指其后描述的事項或事件可以發生或不發生,而且該描述包括事件發生的情形和事件不發生的情形。
說明書和權利要求書中的近似用語用來修飾數量,表示本發明并不限定于該具體數量,還包括與該數量接近的可接受的而不會導致相關基本功能的改變的修正的部分。相應的,用“大約”、“約”等修飾一個數值,意為本發明不限于該精確數值。在某些例子中,近似用語可能對應于測量數值的儀器的精度。在本申請說明書和權利要求書中,范圍限定可以組合和/或互換,如果沒有另外說明這些范圍包括其間所含有的所有子范圍。
此外,本發明要素或組分前的不定冠詞“一種”和“一個”對要素或組分的數量要求(即出現次數)無限制性。因此“一個”或“一種”應被解讀為包括一個或至少一個,并且單數形式的要素或組分也包括復數形式,除非所述數量明顯旨指單數形式。
“聚合物”意指通過聚合相同或不同類型的單體所制備的聚合化合物。通用術語“聚合物”包含術語“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”與“共聚體”。
本發明提供一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述pp合成紙為五層共擠合成紙,由上至下分別為吸墨涂層、基材層、芯層、亞基材層和下表層;
所述吸墨涂層的制備原料按照重量份計,包含:90~95份的丙烯酸樹脂、1~3份的超支化聚丙烯、5~7份的季銨鹽改性介孔納米材料、0.3~0.5份的1-羥基環已基苯基酮;
所述基材層的制備原料按照重量份計,包含:90~95重量份的等規聚丙烯、3~5重量份的間規聚丙烯、0.5~1重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述芯層的制備原料按照重量份計,包含:90份的超支化聚丙烯;
所述亞基材層的制備原料按照重量份計,包含:90~95重量份的等規聚丙烯、3~5重量份的間規聚丙烯、0.5~1重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述下表層的制備原料按照重量份計,包含:85~95重量份的丙烯酸樹脂、1~3重量份的超支化聚丙烯、1~4重量份的滑石粉。
丙烯酸樹脂:本發明中所述丙烯酸樹脂購買自佛山市高明同德化工有限公司,產品型號為ac-1023。
超支化聚丙烯:本發明中所述超支化聚丙烯的制備方法如下:在反應釜中輸入丙烯,加入溶于甲苯的烷基鋁和催化劑,提升丙烯的壓力為0.1~2.0mpa,二乙基鋅為鏈轉移劑,控制溫度為65℃,反應時間為30分鐘;反應結束后往產物溶液中通入氧氣,反應時間為2小時;最后用酸化乙醇還原并沉淀,過濾洗滌,得到超支化聚丙烯。
其中,所述烷基鋁為一氯二乙基鋁,所述催化劑為亞乙基苊(α-二亞胺)鎳催化劑,在聚合體系中,亞乙基苊(α-二亞胺)鎳催化劑的濃度為5~100μmol/l,烷基鋁中的鋁與亞乙基苊(α-二亞胺)鎳配合物中的鎳的摩爾比為20~800,二乙基鋅中鋅與亞乙基苊(α-二亞胺)鎳配合物中的鎳的摩爾比為50~300。
季銨鹽改性介孔納米材料:本發明中所述季銨鹽改性介孔納米材料的制備方法如下:
1)將n,n,n',n'-四(2-羥基丙基)乙二胺、2-(2-氯乙基)丙二腈和乙酸乙酯混合物加入裝有攪拌和冷凝裝置的四口燒瓶中,在溫度50℃,壓力為0.9mpa條件下,均勻攪拌12小時,降溫靜置,制得產物1;
2)將產物1與1,5-二異氰酸酯戊烷按照摩爾比為6:1和占反應物總質量1%的對甲苯磺酸添加到所述四口燒瓶中,在100℃溫度和20mpa壓力下,均勻攪拌5小時,在100℃溫度下,抽真空除去溶劑,制得季銨鹽;
3)將介孔納米二氧化硅和硅烷偶聯劑kh550按照摩爾比3:1在無水乙醇溶液混合攪拌,在60℃下反應4小時,然后加入季銨鹽,繼續反應2小時,得到季銨鹽改性介孔納米材料。
其中,步驟1)中n,n,n',n'-四(2-羥基丙基)乙二胺、2-(2-氯乙基)丙二腈和乙酸乙酯的摩爾比為1:2:20。
步驟3)中介孔納米二氧化硅和季銨鹽的重量份比為1:1。
本發明中所述介孔納米二氧化硅購買自上海國藥有限公司。
1-羥基環己基苯基酮:本發明中所述1-羥基環己基苯基酮購買自西格瑪化學試劑。
等規聚丙烯:本發明中所述等規聚丙烯購買自西格瑪化學試劑。
間規聚丙烯:本發明中所述間規聚丙烯購買自蘇州裕辰隆工程塑料有限公司,牌號:2300nc。
無規聚丙烯:本發明中所述無規聚丙烯購買自蘇州富利軒塑化有限公司,牌號:rj700。
滑石粉:本發明中所述滑石粉購買自江陰市歐森納化工有限公司。
一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述專用墨水的制備原料按照重量份計,包含:3重量份的瓜環改性丙烯酸酯、30重量份的水性聚氨酯、4重量份的顏料、3重量份的2-(甲基丙烯酸)乙酯3,5-二氨基苯甲酸、8重量份的助劑、80重量份的水。
瓜環改性丙烯酸酯:所述瓜環改性丙烯酸酯的制備方法:向反應器中加入瓜環、過硫酸銨、去離子水,攪拌,通入氮氣,升溫至80℃,反應2-3h,緩慢滴加丙烯酸酯,滴加完畢后,80℃保溫反應8-10h,停止反應,冷卻至室溫,加入丙酮,攪拌,過濾,40℃減壓干燥48h,得到瓜環改性丙烯酸酯,研磨,密封保存。
作為本發明的一種實施方式,所述瓜環與所述過硫酸銨、所述丙烯酸酯的摩爾比為1:5:25;所述瓜環與所述去離子水、所述丙酮的重量比為1:15:12。
作為本發明的一種實施方式,所述瓜環為葫蘆[6]脲。
水性聚氨酯:所述水性聚氨酯的制備方法為:
(1)將2,4-甲苯二異氰酸酯和聚醚多元醇分別溶解于二甲基亞砜溶劑中,得到異氰酸酯溶液和多元醇溶液;其中,異氰酸基和羥基的摩爾比為3:2;
(2)在90℃,氮氣保護氣氛下,邊攪拌,將異氰酸酯溶液加到多元醇溶液中,異氰酸酯溶液加入完成后,反應體系保溫反應12h;然后向反應體系中加入保護劑己內酰胺,在100℃下繼續反應10h;
(3)反應結束后,減壓蒸餾出溶劑后,將所得物質經四氫呋喃溶解,在甲醇中沉降和過濾后,將其在120℃的真空干燥12h,得到水性聚氨酯。
顏料:所述顏料的顏色選自淡紫、紫、深鐵藍、深酞藍、中鐵藍、中酞藍、海藍、淡鐵藍、淡酞藍、藍灰、天酞藍、天鐵藍、孔雀藍、深灰、中灰、淡灰、銀灰、海灰、淡天藍、蛋青、稚藍、寶石藍、鮮藍、淡海藍、中海藍、深海藍、景藍、艷藍、中綠灰、湖綠、寶綠、鮮綠、淡湖綠、蘋果綠、淡綠、艷綠、中綠、深綠、橄欖綠、蛋殼綠、淡蘋果綠、深豆綠、飛機灰、豆綠、橄欖灰、草綠、褐綠、軍車綠、豆蔻綠、果綠、冰灰、機床灰、玉灰、鴕灰、珍珠、奶油、象牙、檸黃、淡黃、中黃、深黃、鐵黃、軍黃、乳白、米黃、淡黃灰、淡棕、赭黃、紫棕、橘黃、棕、棕黃、鐵紅、朱紅、大紅、紫紅、橘紅、粉紅、淡粉紅、玫瑰紅、淡玫瑰紅、黑色中的一種。
顏料是一些白色或彩色的細微粉末狀態的物質,它不溶于水、油以及溶劑等介質,但能均勻地分散于其中。顏料能賦予涂膜各種特殊性能,如:遮蓋力、力學性能、耐久性能、防腐與防銹等性能。顏料品種繁多,有多種分類方法,按其來源可分為天然顏料和合成顏料;按化學成分可分為無機顏料和有機顏料;按其在涂料和涂飾施工過程中的作用又可分為著色顏料、體質顏料、防銹顏料等。
著色顏料中紅色顏料包括但不限于銀朱、鎘紅、鉬紅、甲苯胺紅、立索爾紅、對位紅;黃色顏料包括但不限于鉛鉻黃、鎘黃、銻黃、耐曬黃、聯苯胺黃;藍色顏料包括但不限于鐵藍、群青、酞菁藍、孔雀藍;白色顏料包括但不限于氧化鋅、鋅鋇白(立德粉)、鈦白;黑色顏料包括但不限于炭黑、松煙、石墨、苯胺黑;綠色顏料包括但不限于鉻綠、鋅綠、鐵綠、酞菁綠;紫色顏料包括但不限于群青紫、鈷紫、錳紫、甲基紫、芐基紫;氧化鐵顏料包括但不限于土紅、棕土、黃土、氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵黑、氧化鐵棕;金屬顏料包括但不限于鋁粉(銀粉)、銅粉(金粉)。
體質顏料包括堿土金屬鹽、硅酸鹽、鎂鋁輕金屬化合物。堿土金屬鹽包括但不限于沉淀硫酸鋇(重晶石粉)、碳酸鈣(大白粉、老粉、白堊)、硫酸鈣(石膏);硅酸鹽包括但不限于滑石粉(硅酸鎂)、磁土(高嶺土,主要成分是硅酸鋁)、石英粉、云母粉、石棉粉、硅藻土;鎂鋁輕金屬化合物包括但不限于碳酸鎂、氧化鎂、氫氧化鋁。
防銹顏料包括物理性防銹顏料和化學性防銹顏料。物理性防銹顏料包括但不限于氧化鐵紅、鋁粉、石墨、氧化鋅、堿性碳酸鉛、堿性硫酸鉛;化學性防銹顏料包括但不限于紅丹、鋅鉻黃、鉛酸鈣、鋅粉、鉛粉、鋇鉀鉻黃、堿性鉛鉻黃。
2-(甲基丙烯酸)乙酯3,5-二氨基苯甲酸:cas號為76067-81-7,購買自上海源葉生物科技有限公司。
助劑:所述助劑選自消泡劑、潤濕分散劑和增稠劑中的一種或多種。
潤濕分散劑:所述潤濕分散劑包括但不限于:磺基琥珀酸鹽、烷基萘磺酸鹽、蓖麻油磺酸鹽、十二烷基硫酸鹽、十二烷基磺酸鈉、烷基吡啶氯化物、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、炔二醇、三聚磷酸鹽、六偏磷酸鈉、偏硅酸鈉、2-氨基-2-甲基丙醇。
增稠劑:所述增稠劑選擇甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素及其各種纖維素衍生物,聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽、聚丙烯酰胺中的一種或多種。
消泡劑:所述消泡劑包括但不限于:甲醇、乙醇、異丙醇、仲丁醇、正丁醇。有機極性化合物系的實例包括但不限于:戊醇、二丁基卡必醇、磷酸三丁酯、油酸、松漿油、金屬皂、hlb值低的表面活性劑。
作為消泡劑的商品名稱,包括但不限于:spa-102、spa-202、201甲基硅油、foamasterap、foamastervl、nopco8034、nopco8034-l、sn-defoamer113、sn-defoamer154、sn-defoamer414、sn-defoamer456、nopcodf-122-ns、nopconx2、bevaloid667、bevaloid6371、bevaloid618f、bevaloid581b、bevaloid680、bevaloid6223、bevaloid6420、bevaloid311m、bevaloid6537、bevaloid6236、byk-w、byk-031、byk-035、byk-040、byk-069、byk-073、byk-020、byk-080。
作為本發明的一種實施方式,所述吸墨涂層的制備原料按照重量份計,包含:90份的聚丙烯酸樹脂、1份的超支化聚丙烯、5份的季銨鹽改性介孔納米材料、0.3份的1-羥基環已基苯基酮;
所述基材層的制備原料按照重量份計,包含:93重量份的等規聚丙烯、4重量份的間規聚丙烯、0.7重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述芯層的制備原料按照重量份計,包含:90份的超支化聚丙烯;
所述亞基材層的制備原料按照重量份計,包含:93重量份的等規聚丙烯、4重量份的間規聚丙烯、0.7重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述下表層的制備原料按照重量份計,包含:90重量份的聚丙烯酸樹脂、1重量份的超支化聚丙烯、2重量份的滑石粉。
本發明的第二方面提供所述pp合成紙的制備工藝:將所述pp合成紙的五層制備原料分別共混,然后通過五層t型機頭擠出制得五層的厚片,然后在一定溫度和拉伸倍率下進行縱向拉伸,經縱向拉伸后再進入高溫拉幅機根據一定的角度進行橫向拉伸,隨后冷卻、切邊、卷取,最后分切成品。
具體擠出步驟:五層共擠入同一模頭
最上層為吸墨涂層,由一臺單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的最上層的流道中;
第二層為基材層,由一臺單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的第二層的流道中;
第三層為芯層,由一臺串聯單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的第三層的流道中;
第四層為亞基材層,由一臺單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的第四層的流道中;
最下層為下表層,由一臺單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的最下層的流道中。
其中縱向拉伸的預熱段溫度為:134/134//136/136/136/136/136/134/130/130℃;拉伸段溫度為135/134/134/142℃;定型段溫度為:145/145/145/145/145℃。縱向拉伸比:4.5-5.5倍。
其中橫向拉伸的預熱段溫度為:167/167/167/167/167/165/169℃;拉伸段溫度為155/155/155/155/155℃;定型段溫度為:171/171/171/171/168℃。橫向拉伸比:9倍。
本發明的第三方面提供所述專用墨水的制備方法:將專用墨水的制備原料共混,攪拌混合均勻即可。
機理解釋:常規的pp合成紙不能快速干燥,墨水因來不及吸收而橫向擴散,常常會出現混色現象,極大的影響打印效果;同時不可長時間在戶外暴露,否則圖像出現較嚴重的色彩偏差,因此pp合成紙主要用在室內的展覽上。本發明提供一種可戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,不僅可以快速吸收、干燥墨水,且可以在戶外長期使用,不會出現色彩偏差等情況。其可能的原因是因為超支化聚丙烯給予了pp合成紙內部的“發泡性”,提高了產品的吸收性,同時結合介孔納米材料,可以更快的吸收墨水,同時本發明的中提供的季銨鹽對墨水具有很強的束縛性,可快速墨水的固化。同時本發明中,提供的五層pp合成紙的制備原料通過最恰當的比例,以及1-羥基環己基苯基酮等原料的加入,提高了產品在戶外暴露的性能。
實施方式1:本實施方式提供一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述pp合成紙為五層共擠合成紙,由上至下分別為吸墨涂層、基材層、芯層、亞基材層和下表層;
所述吸墨涂層的制備原料按照重量份計,包含:90~95份的丙烯酸樹脂、1~3份的超支化聚丙烯、5~7份的季銨鹽改性介孔納米材料、0.3~0.5份的1-羥基環己基苯基酮;
所述基材層的制備原料按照重量份計,包含:90~95重量份的等規聚丙烯、3~5重量份的間規聚丙烯、0.5~1重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述芯層的制備原料按照重量份計,包含:90份的超支化聚丙烯;
所述亞基材層的制備原料按照重量份計,包含:90~95重量份的等規聚丙烯、3~5重量份的間規聚丙烯、0.5~1重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述下表層的制備原料按照重量份計,包含:85~95重量份的丙烯酸樹脂、1~3重量份的超支化聚丙烯、1~4重量份的滑石粉。
實施方式2:實施方式1所述的一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述專用墨水的制備原料按照重量份計,包含:3重量份的瓜環改性丙烯酸酯、30重量份的水性聚氨酯、4重量份的顏料、3重量份的2-(甲基丙烯酸)乙酯3,5-二氨基苯甲酸、8重量份的助劑、80重量份的水。
實施方式3:實施方式1所述的一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述吸墨涂層的制備原料按照重量份計,包含:90份的聚丙烯酸樹脂、1份的超支化聚丙烯、5份的季銨鹽改性介孔納米材料、0.3份的1-羥基環已基苯基酮;
所述基材層的制備原料按照重量份計,包含:93重量份的等規聚丙烯、4重量份的間規聚丙烯、0.7重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述芯層的制備原料按照重量份計,包含:90份的超支化聚丙烯;
所述亞基材層的制備原料按照重量份計,包含:93重量份的等規聚丙烯、4重量份的間規聚丙烯、0.7重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述下表層的制備原料按照重量份計,包含:90重量份的聚丙烯酸樹脂、1重量份的超支化聚丙烯、2重量份的滑石粉。
實施方式4:實施方式1所述的一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述超支化聚丙烯的制備方法:在反應釜中輸入丙烯,加入溶于甲苯的烷基鋁和催化劑,提升丙烯的壓力為0.1~2.0mpa,控制溫度為65℃,反應時間為30分鐘;反應結束后往產物溶液中通入氧氣,反應時間為2小時;最后用酸化乙醇還原并沉淀,過濾洗滌,得到超支化聚丙烯。
實施方式5:實施方式1所述的一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述季銨鹽改性介孔納米材料的制備方法:
1)將n,n,n',n'-四(2-羥基丙基)乙二胺、2-(2-氯乙基)丙二腈和乙酸乙酯混合物加入裝有攪拌和冷凝裝置的四口燒瓶中,在溫度50℃,壓力為0.9mpa條件下,均勻攪拌12小時,降溫靜置,制得產物1;
2)將產物1與1,5-二異氰酸酯戊烷按照摩爾比為6:1和占反應物總質量1%的對甲苯磺酸添加到所述四口燒瓶中,在1100℃溫度和20mpa壓力下,均勻攪拌5小時,在100℃溫度下,抽真空除去溶劑,制得季銨鹽;
3)將介孔納米二氧化硅和硅烷偶聯劑kh550按照摩爾比3:1在無水乙醇溶液混合攪拌,在60℃下反應4小時,然后加入季銨鹽,繼續反應2小時,得到季銨鹽改性介孔納米材料。
實施方式6:實施方式2所述的一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述瓜環改性丙烯酸酯的制備方法:向反應器中加入瓜環、過硫酸銨、去離子水,攪拌,通入氮氣,升溫至80℃,反應2-3h,緩慢滴加丙烯酸酯,滴加完畢后,80℃保溫反應8-10h,停止反應,冷卻至室溫,加入丙酮,攪拌,過濾,40℃減壓干燥48h,得到瓜環改性丙烯酸酯,研磨,密封保存。
實施方式7:實施方式2所述的一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述水性聚氨酯的制備方法為:
(1)將2,4-甲苯二異氰酸酯和聚醚多元醇分別溶解于二甲基亞砜溶劑中,得到異氰酸酯溶液和多元醇溶液;其中,異氰酸基和羥基的摩爾比為3:2;
(2)在90℃,氮氣保護氣氛下,邊攪拌,將異氰酸酯溶液加到醇溶液中,異氰酸酯溶液加入完成后,反應體系保溫反應12h;然后向反應體系中加入保護劑己內酰胺,在100℃下繼續反應10h;
(3)反應結束后,減壓蒸餾出溶劑后,將所得物質經四氫呋喃溶解,在甲醇中沉降和過濾后,將其在120℃的真空干燥12h,得到水性聚氨酯。
實施方式8:實施方式2所述的一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述顏料的顏色選自淡紫、紫、深鐵藍、深酞藍、中鐵藍、中酞藍、海藍、淡鐵藍、淡酞藍、藍灰、天酞藍、天鐵藍、孔雀藍、深灰、中灰、淡灰、銀灰、海灰、淡天藍、蛋青、稚藍、寶石藍、鮮藍、淡海藍、中海藍、深海藍、景藍、艷藍、中綠灰、湖綠、寶綠、鮮綠、淡湖綠、蘋果綠、淡綠、艷綠、中綠、深綠、橄欖綠、蛋殼綠、淡蘋果綠、深豆綠、飛機灰、豆綠、橄欖灰、草綠、褐綠、軍車綠、豆蔻綠、果綠、冰灰、機床灰、玉灰、鴕灰、珍珠、奶油、象牙、檸黃、淡黃、中黃、深黃、鐵黃、軍黃、乳白、米黃、淡黃灰、淡棕、赭黃、紫棕、橘黃、棕、棕黃、鐵紅、朱紅、大紅、紫紅、橘紅、粉紅、淡粉紅、玫瑰紅、淡玫瑰紅中的一種。
實施方式9:實施方式2所述的一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述助劑選自消泡劑、潤濕分散劑和增稠劑中的一種或多種。
實施方式10:實施方式2所述的一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述瓜環為葫蘆[6]脲。
下面通過實施例對本發明進行具體描述。有必要在此指出的是,以下實施例只用于對本發明作進一步說明,不能理解為對本發明保護范圍的限制,該領域的專業技術人員根據上述本發明的內容做出的一些非本質的改進和調整,仍屬于本發明的保護范圍。
另外,如果沒有其它說明,所用原料都是市售的。
實施例1:本實施例提供一種戶外使用的pp合成紙及其專用墨水,所述pp合成紙為五層共擠合成紙,由上至下分別為吸墨涂層、基材層、芯層、亞基材層和下表層;
所述吸墨涂層的制備原料按照重量份計,包含:90份的聚丙烯酸樹脂、1份的超支化聚丙烯、5份的季銨鹽改性介孔納米材料、0.3份的1-羥基環已基苯基酮;
所述基材層的制備原料按照重量份計,包含:93重量份的等規聚丙烯、4重量份的間規聚丙烯、0.7重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述芯層的制備原料按照重量份計,包含:90份的超支化聚丙烯;
所述亞基材層的制備原料按照重量份計,包含:93重量份的等規聚丙烯、4重量份的間規聚丙烯、0.7重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯;
所述下表層的制備原料按照重量份計,包含:90重量份的聚丙烯酸樹脂、1重量份的超支化聚丙烯、2重量份的滑石粉;
所述專用墨水的制備原料按照重量份計,包含:3重量份的瓜環改性丙烯酸酯、30重量份的水性聚氨酯、4重量份的顏料、3重量份的2-(甲基丙烯酸)乙酯3,5-二氨基苯甲酸、8重量份的助劑、80重量份的水。
所述丙烯酸樹脂購買自佛山市高明同德化工有限公司,產品型號為ac-1023。
所述超支化聚丙烯的制備方法如下:在反應釜中輸入丙烯,加入溶于甲苯的烷基鋁和催化劑,提升丙烯的壓力為1.0mpa,二乙基鋅為鏈轉移劑,控制溫度為65℃,反應時間為30分鐘;反應結束后往產物溶液中通入氧氣,反應時間為2小時;最后用酸化乙醇還原并沉淀,過濾洗滌,得到超支化聚丙烯。
其中,所述烷基鋁為一氯二乙基鋁,所述催化劑為亞乙基苊(α-二亞胺)鎳催化劑,在聚合體系中,亞乙基苊(α-二亞胺)鎳催化劑的濃度為10μmol/l,烷基鋁中的鋁與亞乙基苊(α-二亞胺)鎳配合物中的鎳的摩爾比為100,二乙基鋅中鋅與亞乙基苊(α-二亞胺)鎳配合物中的鎳的摩爾比為150。
所述季銨鹽改性介孔納米材料的制備方法如下:
1)將n,n,n',n'-四(2-羥基丙基)乙二胺、2-(2-氯乙基)丙二腈和乙酸乙酯混合物加入裝有攪拌和冷凝裝置的四口燒瓶中,在溫度50℃,壓力為0.9mpa條件下,均勻攪拌12小時,降溫靜置,制得產物1;
2)將產物1與1,5-二異氰酸酯戊烷按照摩爾比為6:1和占反應物總質量1%的對甲苯磺酸添加到所述四口燒瓶中,在100℃溫度和20mpa壓力下,均勻攪拌5小時,在100℃溫度下,抽真空除去溶劑,制得季銨鹽;
3)將介孔納米二氧化硅和硅烷偶聯劑kh550按照摩爾比3:1在無水乙醇溶液混合攪拌,在60℃下反應4小時,然后加入季銨鹽,繼續反應2小時,得到季銨鹽改性介孔納米材料。
其中,步驟1)中n,n,n',n'-四(2-羥基丙基)乙二胺、2-(2-氯乙基)丙二腈和乙酸乙酯的摩爾比為1:2:20。
步驟3)中介孔納米二氧化硅和季銨鹽的重量份比為1:1。
1-羥基環己基苯基酮:本發明中所述1-羥基環己基苯基酮購買自西格瑪化學試劑。
等規聚丙烯:本發明中所述等規聚丙烯購買自西格瑪化學試劑。
間規聚丙烯:本發明中所述間規聚丙烯購買自蘇州裕辰隆工程塑料有限公司,牌號:2300nc。
無規聚丙烯:本發明中所述無規聚丙烯購買自蘇州富利軒塑化有限公司,牌號:rj700。
滑石粉:本發明中所述滑石粉購買自江陰市歐森納化工有限公司。
所述瓜環改性丙烯酸酯的制備方法:向反應器中加入瓜環、過硫酸銨、去離子水,攪拌,通入氮氣,升溫至80℃,反應2h,緩慢滴加丙烯酸酯,滴加完畢后,80℃保溫反應9h,停止反應,冷卻至室溫,加入丙酮,攪拌,過濾,40℃減壓干燥48h,得到瓜環改性丙烯酸酯,研磨,密封保存。
所述瓜環與所述過硫酸銨、所述丙烯酸酯的摩爾比為1:5:25;所述瓜環與所述去離子水、所述丙酮的重量比為1:15:12。
所述瓜環為葫蘆[6]脲。
所述水性聚氨酯的制備方法為:
(1)將2,4-甲苯二異氰酸酯和聚醚多元醇分別溶解于二甲基亞砜溶劑中,得到異氰酸酯溶液和多元醇溶液;其中,異氰酸基和羥基的摩爾比為3:2;
(2)在90℃,氮氣保護氣氛下,邊攪拌,將異氰酸酯溶液加到多元醇溶液中,異氰酸酯溶液加入完成后,反應體系保溫反應12h;然后向反應體系中加入保護劑己內酰胺,在100℃下繼續反應10h;
(3)反應結束后,減壓蒸餾出溶劑后,將所得物質經四氫呋喃溶解,在甲醇中沉降和過濾后,將其在120℃的真空干燥12h,得到水性聚氨酯。
所述顏料的顏色選自黑色。
2-(甲基丙烯酸)乙酯3,5-二氨基苯甲酸:cas號為76067-81-7,購買自上海源葉生物科技有限公司。
所述助劑選自十二烷基磺酸鈉、羧甲基纖維素和乙醇。
本實施例的第二方面提供所述pp合成紙的制備工藝:將所述pp合成紙的五層制備原料分別共混,然后通過五層t型機頭擠出制得五層的厚片,然后在一定溫度和拉伸倍率下進行縱向拉伸,經縱向拉伸后再進入高溫拉幅機根據一定的角度進行橫向拉伸,隨后冷卻、切邊、卷取,最后分切成品。
具體擠出步驟:五層共擠入同一模頭
最上層為吸墨涂層,由一臺單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的最上層的流道中;
第二層為基材層,由一臺單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的第二層的流道中;
第三層為芯層,由一臺串聯單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的第三層的流道中;
第四層為亞基材層,由一臺單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的第四層的流道中;
最下層為下表層,由一臺單螺桿擠出機,將制備原料在擠出機前端混合料斗中均勻攪拌后,擠入同一模頭的最下層的流道中。
其中縱向拉伸的預熱段溫度為:134/134//136/136/136/136/136/134/130/130℃;拉伸段溫度為135/134/134/142℃;定型段溫度為:145/145/145/145/145℃。縱向拉伸比:5倍。
其中橫向拉伸的預熱段溫度為:167/167/167/167/167/165/169℃;拉伸段溫度為155/155/155/155/155℃;定型段溫度為:171/171/171/171/168℃。橫向拉伸比:9倍。
本實施例的第三方面提供所述專用墨水的制備方法:將專用墨水的制備原料共混,攪拌混合均勻即可。
實施例2:與實施例1的區別在于,所述吸墨涂層的制備原料無季銨鹽改性介孔納米材料。
實施例3:與實施例1的區別在于,所述吸墨涂層的制備原料無超支化聚丙烯。
實施例4:與實施例1的區別在于,所述吸墨涂層的制備原料無1-羥基環己基苯基酮。
實施例5:與實施例1的區別在于,所述季銨鹽改性介孔納米材料為氯化十二烷基二甲基芐基銨改性二氧化硅。
實施例6:與實施例1的區別在于,所述基材的制備原料全部為等規聚丙烯。
實施例7:與實施例1的區別在于,所述基材的制備原料無超支化聚丙烯。
實施例8:與實施例1的區別在于,所述基材層的制備原料按照重量份計,包含:85重量份的等規聚丙烯、7重量份的間規聚丙烯、1.7重量份的無規聚丙烯、1重量份的超支化聚丙烯。
實施例9:與實施例1的區別在于,所述pp合成紙無芯層。
實施例10:與實施例1的區別在于,所述亞基材的制備原料不包含超支化聚丙烯。
實施例11:與實施例1的區別在于,所述下表層的制備原料無超支化聚丙烯。
實施例12:與實施例1的區別在于,所述專用墨水的制備原料無瓜環改性丙烯酸酯。
實施例13:與實施例1的區別在于,所述專用墨水的制備原料無水性聚氨酯。
實施例14:與實施例1的區別在于,所述專用墨水的制備原料無2-(甲基丙烯酸)乙酯3,5-二氨基苯甲酸。
測試:
將所述專用墨水用惠普5800寫真機打印到所述pp合成紙上。
1、耐日曬色牢度測試:采用標準藍色卡進行檢測;
2、固化時間測定:測量完全干燥的時間;
3、粘結強度測試:按照標準astmc633-2001的測試;
4、pp合成紙清晰度的測定:pp合成紙的清晰度是通過墨滴噴射到pp合成紙上擴散后的直徑與擴散前墨滴的直徑的比值來表征的,該比值越小,清晰度越好。本實驗采用gb1216-85型外徑千分尺測量噴射前、后墨滴的直徑。
前述的實例僅是說明性的,用于解釋本公開的特征的一些特征。所附的權利要求旨在要求可以設想的盡可能廣的范圍,且本文所呈現的實施例僅是根據所有可能的實施例的組合的選擇的實施方式的說明。因此,申請人的用意是所附的權利要求不被說明本發明的特征的示例的選擇限制。而且在科技上的進步將形成由于語言表達的不準確的原因而未被目前考慮的可能的等同物或子替換,且這些變化也應在可能的情況下被解釋為被所附的權利要求覆蓋。