本發(fā)明涉及鋁銀漿技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水性鋁銀漿、其制備方法及其在油墨中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

鋁銀漿是一種鋁金屬顏料，其制造方法是將球形鋁粉、溶劑油、油酸與球磨介質(zhì)鋼球混合，球磨6～30h后分級篩分，捏合后得到的一種漿狀金屬顏料。鋁銀漿包括油性鋁銀漿和水性鋁銀漿。鋁銀漿因其特有的金屬光澤效應(yīng)、隨角異色效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)與懸浮特性等特點(diǎn)，使其成為應(yīng)用廣泛的一種金屬顏料。

隨著人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視，能夠應(yīng)用于水性體系的水性鋁銀漿也得到了大量的研究。水性鋁銀漿具有獨(dú)特的環(huán)境友好功能，能應(yīng)用于水性涂料等領(lǐng)域。水性鋁銀漿不僅能使成膜物具有耐酸、耐堿、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，而且在金屬光澤、遮蓋力等方面可與油性鋁銀漿相媲美。

目前，水性鋁銀漿是在油性鋁銀漿通過二氧化硅包覆或鈍化改性而來，油性鋁銀漿是通過鋁粉在礦物油中研磨生產(chǎn)的。該水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)含量較高，從而限制了水性鋁銀漿在VOC含量指標(biāo)要求較高領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種水性鋁銀漿、其制備方法及其在油墨中的應(yīng)用，該水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量低，滿足油墨使用。

本發(fā)明提供了一種水性鋁銀漿的制備方法，包括以下步驟：

a)將油性鋁銀漿和醇類溶劑混合，超聲分散后固液分離，得到固體混合物；

b)將所述固體混合物、醇類溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯混合，反應(yīng)后陳化，固液分離，得到包覆鋁銀漿；

c)將所述包覆鋁銀漿干燥，得到鋁銀粉；

d)將所述鋁銀粉和溶劑混合后固液分離，得到水性鋁銀漿。

優(yōu)選地，所述水性鋁銀漿的固體質(zhì)量含量為45％～50％。

優(yōu)選地，所述步驟a)中超聲的溫度為40℃～60℃，所述超聲的時(shí)間為20～60min。

優(yōu)選地，所述步驟a)中油性鋁銀漿和醇類溶劑的質(zhì)量比為1:2～3。

優(yōu)選地，所述步驟a)中的醇類溶劑為乙醇或正丙醇。

優(yōu)選地，所述步驟b)具體包括：

將所述固體混合物和醇類溶劑先混合，得到混合液；

將所述混合液采用pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至7～8，再滴加硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯，反應(yīng)后陳化，固液分離，得到包覆鋁銀漿。

優(yōu)選地，所述步驟b)中pH值調(diào)節(jié)劑選自氨水或乙二胺。

優(yōu)選地，所述步驟c)中干燥的溫度為95℃～105℃；所述干燥的時(shí)間為3～6h。

本發(fā)明提供了一種水性鋁銀漿，由上述技術(shù)方案所述制備方法制得。

本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述制備方法制得的水性鋁銀漿或上述技術(shù)方案所述的水性鋁銀漿在水性油墨中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進(jìn)行洗料，洗掉油性鋁銀漿中的脂肪酸，以便更好地分散于醇類溶劑中，更好實(shí)現(xiàn)鋁銀漿的包覆，再結(jié)合干燥和溶劑混合處理方法，使得到的水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量較低，能夠滿足更高要求，拓寬了水性鋁銀漿的應(yīng)用領(lǐng)域。另外，該方法制備的水性鋁銀漿穩(wěn)定性好。該水性鋁銀漿能應(yīng)用于水性油墨中，如煙包油墨。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明提供的方法制備的水性鋁銀漿中乙醇含量為0.3423mg/m²，丙酮含量為0.0141mg/m²，乙酸乙酯含量為0.0140mg/m²，乙酸正丙酯含量為0.0586mg/m²，間對二甲苯含量為0.0285mg/m²，鄰二甲苯含量為0.1161mg/m²，環(huán)己酮含量為0.0869mg/m²；異丙醇、丁酮、乙酸異丙酯、正丁醇、苯、丙二醇甲醚、4-甲基-2-戊酮、甲苯、乙酸正丁酯、乙苯均未檢出；排水法計(jì)量產(chǎn)生的氣體小于8mL，說明其發(fā)氣穩(wěn)定性好；色差相對值DL＜1，說明其儲存穩(wěn)定性好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的發(fā)氣穩(wěn)定性測試結(jié)果圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的發(fā)氣穩(wěn)定性測試結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種水性鋁銀漿的制備方法，包括以下步驟：

a)將油性鋁銀漿和醇類溶劑混合，超聲分散后固液分離，得到固體混合物；

b)將所述固體混合物、醇類溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯混合，反應(yīng)后陳化，固液分離，得到包覆鋁銀漿；

c)將所述包覆鋁銀漿干燥，得到鋁銀粉；

d)將所述鋁銀粉和溶劑混合后固液分離，得到水性鋁銀漿。

本發(fā)明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進(jìn)行洗料，洗掉油性鋁銀漿中的脂肪酸，以便更好的分散于醇類溶劑中，更好的實(shí)現(xiàn)鋁銀漿的包覆，再結(jié)合干燥和溶劑混合處理方法，使得到的水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量較低，能夠滿足更高要求，拓寬了水性鋁銀漿的應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明將油性鋁銀漿和醇類溶劑混合，超聲分散后固液分離，得到固體混合物。在本發(fā)明中，所述油性鋁銀漿的來源沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的油性鋁銀漿即可，如可以采用其市售商品，也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備方法自行制備。本發(fā)明優(yōu)選采用長沙族興公司生產(chǎn)的油性鋁銀漿，更優(yōu)選采用申請?zhí)枮镃N201210467860.7中的制備方法制備的油性鋁銀漿。

在本發(fā)明中，與所述油性鋁銀漿混合的醇類溶劑優(yōu)選選自乙醇或正丙醇；所述油性鋁銀漿和醇類溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為1:2～3，更優(yōu)選為1:2.2～2.9。

本發(fā)明采用超聲方法對油性鋁銀漿進(jìn)行清洗分散，將油性鋁銀漿中的脂肪酸洗掉，利于油性鋁銀漿更好地分散于醇類溶劑中，為下一步包覆做準(zhǔn)備。在本發(fā)明中，所述超聲的溫度優(yōu)選為40℃～60℃，更優(yōu)選為45℃～55℃；所述超聲的時(shí)間優(yōu)選為20～60min，更優(yōu)選為25～50min。

本發(fā)明優(yōu)選在超聲分散后再攪拌1～3h后進(jìn)行固液分離，得到固體混合物。

得到固體混合物后，本發(fā)明將所述固體混合物、醇類溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯混合，反應(yīng)后陳化，固液分離，得到包覆鋁銀漿。該過程優(yōu)選具體包括：

將所述固體混合物和醇類溶劑先混合，得到混合液；

將所述混合液采用pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值至7～8，再滴加硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯，反應(yīng)后陳化，固液分離，得到包覆鋁銀漿。

在本發(fā)明中，與所述固體混合物混合的醇類溶劑優(yōu)選選自乙醇或正丙醇；該過程中的醇類溶劑與油性鋁銀漿洗料采用的醇類溶劑可以相同，也可以不同，本發(fā)明沒有特殊的限制。所述固體混合物和醇類溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為1:4～6，更優(yōu)選為1:4.5～5.7。所述pH值調(diào)節(jié)劑優(yōu)選選自氨水或乙二胺。

在本發(fā)明中，所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選選自乙烯基三乙氧基硅烷。本發(fā)明優(yōu)選滴加硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯的混合溶液；所述混合溶液中硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯的質(zhì)量比優(yōu)選為1:10。所述滴加的時(shí)間優(yōu)選為1～4h，更優(yōu)選為2～4h。在本發(fā)明中，所述陳化的時(shí)間優(yōu)選為4～6h。

得到包覆鋁銀漿后，本發(fā)明將所述包覆鋁銀漿干燥，得到鋁銀粉。本發(fā)明優(yōu)選采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的烘箱進(jìn)行干燥。本發(fā)明優(yōu)選采用真空的方式進(jìn)行干燥。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為95℃～105℃，更優(yōu)選為98℃～102℃；所述干燥的時(shí)間優(yōu)選為3～6h，更優(yōu)選為4～5h。

得到鋁銀粉后，本發(fā)明將所述鋁銀粉和溶劑混合后固液分離，得到水性鋁銀漿。該步驟屬于回調(diào)過程。本發(fā)明優(yōu)選將鋁銀粉干燥后過篩，再和溶劑混合；更具體的，本發(fā)明優(yōu)選采用500目振動篩進(jìn)行鋁銀粉的篩分，濾掉粗顆粒。

本發(fā)明將篩分好的鋁銀粉和溶劑混合后固液分離，得到水性鋁銀漿。在本發(fā)明中，所述溶劑優(yōu)選選自乙醇或正丙醇；所述鋁銀粉和溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為1:4～6，更優(yōu)選為1:4.5～5。本發(fā)明優(yōu)選在分散缸內(nèi)進(jìn)行所述鋁銀粉和溶劑的混合，所述分散缸滿足環(huán)保要求。

作為優(yōu)選方案，最后調(diào)節(jié)固液分離后的得到的濾餅中固體質(zhì)量含量為45％～50％。

本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述制備方法制備的水性鋁銀漿。在本發(fā)明中，所述水性鋁銀漿中固體質(zhì)量含量優(yōu)選為45％～50％。該水性鋁銀漿的分散性和穩(wěn)定性好。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述制備方法制備的水性鋁銀漿或上述技術(shù)方案所述的水性鋁銀漿在水性油墨中的應(yīng)用。在本發(fā)明中，所述水性油墨優(yōu)選為煙包水性油墨。煙包水性油墨行業(yè)對VOC的含量要求較高。

本發(fā)明參照YC/T207-2006《卷煙條與盒包裝紙中揮發(fā)性有機(jī)化合物的測定頂空-氣相色譜法》對上述技術(shù)方案所述制備方法制備的水性鋁銀漿進(jìn)行了揮發(fā)性有機(jī)物的測定，測試結(jié)果表明：本發(fā)明提供的水性鋁銀漿的VOC含量較低，滿足更高VOC指標(biāo)要求；能應(yīng)用于軟包裝行業(yè)，如煙包油墨行業(yè)。

本發(fā)明對上述技術(shù)方案所述的水性鋁銀漿進(jìn)行儲存穩(wěn)定性和發(fā)氣穩(wěn)定性的測試。其中，儲存穩(wěn)定性的測試過程包括：

將上述技術(shù)方案所述的水性鋁銀漿樣品分成2份，1份常溫下密封儲存，一份置于50℃烘箱內(nèi)儲存。7天后，分別取樣按樣品：水：乳液＝1：1：8配漆拉板，用色差儀測試兩者之間的色差相對值，DL值在＜1范圍內(nèi)說明產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性較好。

發(fā)氣穩(wěn)定性的測試過程包括：

將10g水性鋁銀漿樣品，加入10g水分散好，加入80g氰特1980乳液，攪拌均勻后補(bǔ)加40g水，繼續(xù)攪拌分散好，用二甲基乙醇胺調(diào)節(jié)pH值至8.5，將該混合液放入密閉錐形瓶內(nèi)50℃恒溫，通過排水法計(jì)量產(chǎn)生的氣體多少來測試樣品的穩(wěn)定性，15mL以內(nèi)判定為合格。

本發(fā)明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進(jìn)行洗料，洗掉油性鋁銀漿中的脂肪酸，以便更好地分散于醇類溶劑中，更好實(shí)現(xiàn)鋁銀漿的包覆，再結(jié)合干燥和溶劑混合處理方法，使得到的水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量較低，能夠滿足更高要求，拓寬了水性鋁銀漿的應(yīng)用領(lǐng)域。另外，該方法制備的水性鋁銀漿穩(wěn)定性好。該水性鋁銀漿能應(yīng)用于水性油墨中，如煙包油墨。

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的水性鋁銀漿制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

(1)取100kg申請?zhí)朇N201210467860.7中制備方法制備的油性濾餅，加入250kg正丙醇，升溫至50℃，開啟超聲30min，攪拌2h后固液分離，得到濾餅；

(2)將步驟(1)中洗好的濾餅置于反應(yīng)釜內(nèi)，加入450kg正丙醇，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值至8，滴加乙烯基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的混合溶液2h，陳化6h，固液分離，得到包覆好的鋁漿；

(3)將步驟(2)包覆好的鋁漿置于100℃烘箱內(nèi)，真空烘烤4h；

(4)將步驟(3)烘干的鋁粉過500目振動篩；

(5)將步驟(4)篩分好的鋁粉置于完全符合環(huán)保要求的分散缸內(nèi)，加入5倍正丙醇，分散均勻后，固液分離，調(diào)節(jié)濾餅固體含量至45％，得到水性鋁銀漿。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測試方法對實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿進(jìn)行VOC含量測試，測試結(jié)果見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿中VOC含量測試結(jié)果：

表1本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿中VOC含量測試結(jié)果

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測試方法對實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿進(jìn)行發(fā)氣穩(wěn)定性測試，測試結(jié)果見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的發(fā)氣穩(wěn)定性測試結(jié)果圖。由圖1可以看出：實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的排水法產(chǎn)氣量小于8mL，是合格的。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測試方法對實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿進(jìn)行儲存穩(wěn)定性測試，測試結(jié)果見表2，表2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的儲存穩(wěn)定性測試結(jié)果：

表2本發(fā)明實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的儲存穩(wěn)定性測試結(jié)果

由表2可以看出：實(shí)施例1制備的水性鋁銀漿的DL值＜1，說明其儲存穩(wěn)定性較好。

實(shí)施例2

(1)取100kg申請?zhí)朇N201210467860.7中制備方法制備的油性濾餅，加入280kg正丙醇，升溫至55℃，開啟超聲50min，攪拌2h后固液分離，得到濾餅；

(2)將步驟(1)中洗好的濾餅置于反應(yīng)釜內(nèi)，加入550kg正丙醇，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值至8，滴加乙烯基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的混合溶液3h，陳化5h，固液分離，得到包覆好的鋁漿；

(3)將步驟(2)包覆好的鋁漿置于100℃烘箱內(nèi)，真空烘烤5h；

(4)將步驟(3)烘干的鋁粉過500目振動篩；

(5)將步驟(4)篩分好的鋁粉置于完全符合環(huán)保要求的分散缸內(nèi)，加入4.5倍正丙醇，分散均勻后，固液分離，調(diào)節(jié)濾餅固體含量至47％，得到水性鋁銀漿。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測試方法對實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿進(jìn)行VOC含量測試，測試結(jié)果見表3，表3為本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿中VOC含量測試結(jié)果：

表3本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿中VOC含量測試結(jié)果

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測試方法對實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿進(jìn)行發(fā)氣穩(wěn)定性測試，測試結(jié)果見圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的發(fā)氣穩(wěn)定性測試結(jié)果圖。由圖2可以看出：實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的排水法產(chǎn)氣量小于8mL，是合格的。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所述測試方法對實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿進(jìn)行儲存穩(wěn)定性測試，測試結(jié)果見表4，表4為本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的儲存穩(wěn)定性測試結(jié)果：

表4本發(fā)明實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的儲存穩(wěn)定性測試結(jié)果

由表4可以看出：實(shí)施例2制備的水性鋁銀漿的DL值＜1，說明其儲存穩(wěn)定性較好。

本發(fā)明提供了一種水性鋁銀漿的制備方法，包括以下步驟：a)將油性鋁銀漿和醇類溶劑混合，超聲分散后固液分離，得到固體混合物；b)將固體混合物、醇類溶劑、pH值調(diào)節(jié)劑、硅烷偶聯(lián)劑和正硅酸乙酯混合，反應(yīng)后陳化，固液分離，得到包覆鋁銀漿；c)將包覆鋁銀漿干燥，得到鋁銀粉；d)將鋁銀粉和溶劑混合后固液分離，得到水性鋁銀漿。本發(fā)明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進(jìn)行洗料，洗掉油性鋁銀漿中的脂肪酸，以便更好地分散于醇類溶劑中，更好實(shí)現(xiàn)鋁銀漿的包覆，再結(jié)合干燥和溶劑混合處理方法，使得到的水性鋁銀漿中揮發(fā)性有機(jī)物含量較低，能夠滿足更高要求，拓寬了水性鋁銀漿的應(yīng)用領(lǐng)域。另外，該方法制備的水性鋁銀漿穩(wěn)定性好。該水性鋁銀漿能應(yīng)用于水性油墨中，如煙包油墨。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明提供的方法制備的水性鋁銀漿中乙醇含量為0.3423mg/m²，丙酮含量為0.0141mg/m²，乙酸乙酯含量為0.0140mg/m²，乙酸正丙酯含量為0.0586mg/m²，間對二甲苯含量為0.0285mg/m²，鄰二甲苯含量為0.1161mg/m²，環(huán)己酮含量為0.0869mg/m²；異丙醇、丁酮、乙酸異丙酯、正丁醇、苯、丙二醇甲醚、4-甲基-2-戊酮、甲苯、乙酸正丁酯、乙苯均未檢出；排水法計(jì)量產(chǎn)生的氣體小于8mL，說明其發(fā)氣穩(wěn)定性好；色差相對值DL＜1，說明其儲存穩(wěn)定性好。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。