水性油墨连接料树脂的合成及性能研究
为了保护环境和节省石油资源，近年来，许多发达国家出台政策，限制溶剂型油墨在食品和医疗包装等领域的应用。水性油墨中的关键材料——水性丙烯酸树脂连接料能够极大地影响水性油墨的质量。我国水性油墨用树脂制备技术发展缓慢，产品主要存在耐水耐碱性差、光泽度欠缺、干燥缓慢、耐剥离性差等问题。因此目前国内市场上的大部分水性油墨产品依赖进口，价格非常昂贵。
本论文以甲基丙烯酸甲脂(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体，采用乳液聚合法合成丙烯酸树脂，合成过程中引入不同的自交联体系，使树脂在干燥过程中交联生成不溶不融的三维网络结构，提高树脂的耐水耐洗刷性。研究主要工作如下：
1.合成了一种硅烷偶联剂改性的丙烯酸树脂乳液连接料。研究了乳化剂、引发体系、合成方式、硅烷偶联剂的用量及加入方式等因素对乳液性能的影响，并应用透射电镜等分析手段，研究了聚合物的微观结构及形态。结果表明，硅烷偶联剂的使用，能够提高聚合物的耐水性，并大大提高其配制的水性油墨的耐洗刷性。
2.合成了一种N-羟甲基丙烯酰胺(NAM)改性的丙烯酸树脂乳液连接料。通过研究软硬单体、丙烯酸的用量(AA)、N-羟甲基丙烯酰胺的用量对乳液及其涂膜性能的影响，确定了合成树脂的最佳配方：AA的用量为单体总质量的1％，NAM的用量为0.7％，MA/BA(质量比)=1/1，该树脂的耐水性佳。研究表明，加入少量的成膜助剂DEE能够提高乳液的成膜性。同时实验发现，交联单体NAM只能在高温下发生反应。
3.以甲基丙烯酸甲脂(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体合成乳液A，以甲基丙烯酸甲脂(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酰胺(MAM)为单体合成乳液B，将A、B乳液共混制备了一种双组分的丙烯酸乳液树脂，考察A、B组分对共混乳液体系的影响。研究表明，在碱性条件下，MAA和GMA能够发生迅速交联反应，MAM能够促进加速该反应的发生，在酸性条件该反应不发生。
4.设计并合成了一种核壳丙烯酸乳液，以Tg高的硬单体为核，Tg低的软单体为壳，核中加入交联单体M轻微交联，壳层中掺入羧基、酰胺基等功能基团，使其在干燥过程中发生交联反应。研究发现，当交联单体M用量占核单体质量的0.5％，MAA和MAM总量占壳单体质量的1％，MAMMAM=1时，涂膜的耐水性最好。
水性油墨;丙烯酸树脂;连接料;三维网络结构;硅烷偶联剂;耐洗刷性
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
王海侨
2010
中文
TQ638
71
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）