本发明提供一种高附着力水性转印胶及其制备方法,涉及印刷材料制备。
背景技术:
1、水性转印胶是一种用于转印印刷的胶粘剂,水性转印胶的环保特性是其最显著的优点之一。传统的溶剂型转印胶通常含有大量的有机挥发性化合物(vocs),这些化合物在使用过程中会释放到空气中,对人体健康和环境产生不利影响。长期接触高浓度的vocs可能导致呼吸系统疾病、头痛、眩晕,甚至严重的中毒反应。而水性转印胶则以水作为主要溶剂,不含或极少含有vocs,从根本上避免了这些健康和环境问题。其生产和使用过程中的安全性显著提高,特别是在对环保要求严格的地区和应用中更具优势。
2、水性转印胶的基本原理是利用水作为介质,通过适当的化学配方使胶粘剂具有良好的流动性和粘附性。在使用过程中,水分蒸发后,胶粘剂中的活性成分在目标表面形成牢固的粘结层。与溶剂型胶粘剂相比,水性转印胶的固化过程更加温和,不需要高温或复杂的干燥设备,大大降低了能耗和生产成本。
3、水性转印胶的应用范围非常广泛,几乎涵盖了所有需要图案转印的领域。以下是几个主要的应用领域:纺织行业:在纺织品印花过程中,水性转印胶被广泛用于将各种图案转印到布料上。由于其环保特性,水性转印胶非常适合用于婴儿服装、内衣等对健康和环保要求较高的产品。包装行业:水性转印胶在包装行业中也有广泛应用,特别是在食品包装中,由于其无毒无害的特点,能够确保食品安全。同时,水性转印胶可以用于包装装饰和标签的制作,提高包装的美观度和市场竞争力。电子行业:在电子产品制造过程中,水性转印胶可以用于电路板的标识转印、外壳装饰等。其优良的粘附性能和耐化学性,确保了电子产品在使用过程中的稳定性和耐用性。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本发明的特点在于利用天然聚合物和纳米技术提高胶粘剂的性能,产品不仅具备优良的附着力和热稳定性,还符合环保要求,对人体和环境更加友好,具体方案如下:
2、本发明提供一种高附着力水性转印胶,包括天然聚合物、纳米颗粒、交联剂、助剂、溶剂、添加剂、ph调节剂。
3、优选地,所述天然聚合物包括壳聚糖、海藻酸钠、明胶中的一种或二种以上。
4、优选地,所述纳米颗粒包括氧化石墨烯纳米片、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或二种以上。
5、优选地,所述交联剂包括戊二醛、环氧氯丙烷、己二酸二酰肼中的一种或二种以上。
6、优选地,所述助剂包括聚乙二醇、吐温80、span 20中的一种或二种以上。
7、优选地,所述溶剂包括去离子水。
8、优选地,所述添加剂包括羟乙基纤维素、黄原胶、瓜尔胶中的一种或二种以上。
9、优选地,所述ph调节剂包括乙酸、柠檬酸、磷酸中的一种或二种以上。
10、优选地,所述各组份按质量份数计包括:天然聚合物2-5份、纳米颗粒0.1-0.3份、交联剂0.05-0.08份、助剂1-2份、添加剂0.2-0.4份、加入溶剂至总质量100份,ph调节剂用量为调节ph至4.5。
11、本发明还提供上述高附着力水性转印胶的制备方法,包括以下步骤:
12、s1、天然聚合物溶液的制备:将天然聚合物溶解在乙酸溶液中,搅拌至完全溶解,得到的天然聚合物溶液;
13、s2、纳米颗粒的分散:将纳米颗粒分散在去离子水中,使用超声波处理30分钟,得到0.1%(w/v)的分散液;
14、s3、复合材料的制备:将天然聚合物溶液与纳米颗粒分散液按配方比例混合,搅拌均匀;加入交联剂,搅拌混匀后,加热在搅拌下反应;加入助剂和添加剂,继续搅拌反应,结束后用ph调节剂调节ph;
15、s4、分离产物得到高附着力水性转印胶。
16、优选地,s1所述乙酸溶液浓度为1wt%,所得壳聚糖溶液中壳聚糖浓度为2-5%(w/v)。
17、优选地,s2所述超声时间为30-40min,所得分散液中纳米颗粒的含量为0.1-0.3%(w/v)。
18、优选地,s3加入交联剂后搅拌时间为15-20min,所述反应温度为40-50℃,搅拌反应时间为1-2h;加入助剂和添加剂后反应温度保持在40-50℃,反应时间为30-40min;调节ph至4.5。
19、优选地,s4所述分离产物包括:以去离子水为透析液进行透析,离心取沉淀,洗涤沉淀后减压蒸发,然后干燥至恒重。
20、优选地,所述透析使用截留分子量为10000da的透析袋,将混合溶液置于去离子水中,4℃下透析48小时,每4小时更换一次透析液。
21、优选地,所述离心,4000rpm,10-15min。
22、优选地,所述洗涤沉淀,采用新鲜的乙酸缓冲溶液(ph 4.5,温度4℃)洗涤3次,每次快速搅拌(5分钟)并静置5分钟,然后离心去除上清液。
23、优选地,所述减压蒸发,将洗涤后的产物放入旋转蒸发仪中,设置温度为40-45℃,在减压条件下蒸发剩余的乙酸,直至无明显气味为止;所述干燥在40-45℃下进行。
24、本发明本发明的有益效果:
25、本发明中,天然聚合物的使用:壳聚糖等天然聚合物及其改性物在胶粘剂中提供了优良的成膜性和生物相容性,同时具有天然的抗菌性。纳米颗粒的引入:显著增强了材料的机械性能和热稳定性,提供了额外的附着力。交联剂的选择:戊二醛等三种化合物作为交联剂,与天然聚合物形成稳定的三维网络结构,进一步提升了胶粘剂的物理性能。后处理措施:透析和低温清洗步骤有效去除了残留杂质和溶剂,确保最终产品的纯净度和性能。
26、所制备的水性转印胶具备以下优点:高附着力:改进后的水性转印胶表现出更强的附着力,确保在多种材料表面上的牢固粘结。环保性:采用水作为主要溶剂,避免了有机挥发性化合物(vocs)的释放,符合环保和健康要求。优良的物理性能:改进后的胶粘剂在流动性、粘度和热稳定性方面表现优异,适用于广泛的工业应用。
1.一种高附着力水性转印胶,其特征在于:包括天然聚合物、纳米颗粒、交联剂、助剂、溶剂、添加剂、ph调节剂。
2.根据权利要求1所述的高附着力水性转印胶,其特征在于:所述天然聚合物包括壳聚糖、海藻酸钠、明胶中的一种或二种以上。
3.根据权利要求1所述的高附着力水性转印胶,其特征在于:所述纳米颗粒包括氧化石墨烯纳米片、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或二种以上。
4.根据权利要求1所述的高附着力水性转印胶,其特征在于:所述交联剂包括戊二醛、环氧氯丙烷、己二酸二酰肼中的一种或二种以上。
5.根据权利要求1所述的高附着力水性转印胶,其特征在于:所述助剂包括聚乙二醇、吐温80、span 20中的一种或二种以上。
6.根据权利要求1所述的高附着力水性转印胶,其特征在于:所述溶剂包括去离子水;所述添加剂包括羟乙基纤维素、黄原胶、瓜尔胶中的一种或二种以上。
7.根据权利要求1所述的高附着力水性转印胶,其特征在于:所述ph调节剂包括乙酸、柠檬酸、磷酸中的一种或二种以上。
8.根据权利要求1所述的高附着力水性转印胶,其特征在于:所述各组份按质量份数计包括:天然聚合物2-5份、纳米颗粒0.1-0.3份、交联剂0.05-0.08份、助剂1-2份、添加剂0.2-0.4份、加入溶剂至总质量100份,ph调节剂用量为调节ph至4.5。
9.一种权利要求1-8任一项所述的高附着力水性转印胶的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的高附着力水性转印胶的制备方法,其特征在于:s1所述乙酸溶液浓度为1wt%,所得壳聚糖溶液中壳聚糖浓度为2-5%(w/v);s2所述超声时间为30-40min,所得分散液中纳米颗粒的含量为0.1-0.3%(w/v);s3加入交联剂后搅拌时间为15-20min,所述反应温度为40-50℃,搅拌反应时间为1-2h;加入助剂和添加剂后反应温度保持在40-50℃,反应时间为30-40min;调节ph至4.5;s4所述分离产物包括:以去离子水为透析液进行透析,离心取沉淀,洗涤沉淀后减压蒸发,然后干燥至恒重。
