本發明涉及鋁銀漿技術領域，尤其涉及一種水性鋁銀漿、其制備方法及其在油墨中的應用。

背景技術：

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、隨角異色效應、光學效應與懸浮特性等特點，使其成為應用廣泛的一種金屬顏料。

隨著人們對環境保護的日益重視，能夠應用于水性體系的水性鋁銀漿也得到了大量的研究。水性鋁銀漿具有獨特的環境友好功能，能應用于水性涂料等領域。水性鋁銀漿不僅能使成膜物具有耐酸、耐堿、耐高溫等優點，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的。該水性鋁銀漿中揮發性有機物(VOC)含量較高，從而限制了水性鋁銀漿在VOC含量指標要求較高領域中的廣泛應用。

技術實現要素：

有鑒于此，本發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用，該水性鋁銀漿中揮發性有機物含量低，滿足油墨使用。

本發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值調節劑、硅烷偶聯劑和正硅酸乙酯混合，反應后陳化，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。

優選地，所述水性鋁銀漿的固體質量含量為45％～50％。

優選地，所述步驟a)中超聲的溫度為40℃～60℃，所述超聲的時間為20～60min。

優選地，所述步驟a)中油性鋁銀漿和醇類溶劑的質量比為1:2～3。

優選地，所述步驟a)中的醇類溶劑為乙醇或正丙醇。

優選地，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值調節劑調節pH值至7～8，再滴加硅烷偶聯劑和正硅酸乙酯，反應后陳化，固液分離，得到包覆鋁銀漿。

優選地，所述步驟b)中pH值調節劑選自氨水或乙二胺。

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

本發明提供了一種水性鋁銀漿，由上述技術方案所述制備方法制得。

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

本發明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進行洗料，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，更好實現鋁銀漿的包覆，再結合干燥和溶劑混合處理方法，使得到的水性鋁銀漿中揮發性有機物含量較低，能夠滿足更高要求，拓寬了水性鋁銀漿的應用領域。另外，該方法制備的水性鋁銀漿穩定性好。該水性鋁銀漿能應用于水性油墨中，如煙包油墨。實驗結果表明：本發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；排水法計量產生的氣體小于8mL，說明其發氣穩定性好；色差相對值DL＜1，說明其儲存穩定性好。

附圖說明

圖1為本發明實施例1制備的水性鋁銀漿的發氣穩定性測試結果圖；

圖2為本發明實施例2制備的水性鋁銀漿的發氣穩定性測試結果圖。

具體實施方式

本發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值調節劑、硅烷偶聯劑和正硅酸乙酯混合，反應后陳化，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。

本發明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進行洗料，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，更好的實現鋁銀漿的包覆，再結合干燥和溶劑混合處理方法，使得到的水性鋁銀漿中揮發性有機物含量較低，能夠滿足更高要求，拓寬了水性鋁銀漿的應用領域。

本發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。在本發明中，所述油性鋁銀漿的來源沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的油性鋁銀漿即可，如可以采用其市售商品，也可以采用本領域技術人員熟知的制備方法自行制備。本發明優選采用長沙族興公司生產的油性鋁銀漿，更優選采用申請號為CN201210467860.7中的制備方法制備的油性鋁銀漿。

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

本發明采用超聲方法對油性鋁銀漿進行清洗分散，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，為下一步包覆做準備。在本發明中，所述超聲的溫度優選為40℃～60℃，更優選為45℃～55℃；所述超聲的時間優選為20～60min，更優選為25～50min。

本發明優選在超聲分散后再攪拌1～3h后進行固液分離，得到固體混合物。

得到固體混合物后，本發明將所述固體混合物、醇類溶劑、pH值調節劑、硅烷偶聯劑和正硅酸乙酯混合，反應后陳化，固液分離，得到包覆鋁銀漿。該過程優選具體包括：

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值調節劑調節pH值至7～8，再滴加硅烷偶聯劑和正硅酸乙酯，反應后陳化，固液分離，得到包覆鋁銀漿。

在本發明中，與所述固體混合物混合的醇類溶劑優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，本發明沒有特殊的限制。所述固體混合物和醇類溶劑的質量比優選為1:4～6，更優選為1:4.5～5.7。所述pH值調節劑優選選自氨水或乙二胺。

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

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

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

本發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。在本發明中，所述溶劑優選選自乙醇或正丙醇；所述鋁銀粉和溶劑的質量比優選為1:4～6，更優選為1:4.5～5。本發明優選在分散缸內進行所述鋁銀粉和溶劑的混合，所述分散缸滿足環保要求。

作為優選方案，最后調節固液分離后的得到的濾餅中固體質量含量為45％～50％。

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

本發明還提供了一種上述技術方案所述制備方法制備的水性鋁銀漿或上述技術方案所述的水性鋁銀漿在水性油墨中的應用。在本發明中，所述水性油墨優選為煙包水性油墨。煙包水性油墨行業對VOC的含量要求較高。

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

本發明對上述技術方案所述的水性鋁銀漿進行儲存穩定性和發氣穩定性的測試。其中，儲存穩定性的測試過程包括：

將上述技術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范圍內說明產品儲存穩定性較好。

發氣穩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，攪拌均勻后補加40g水，繼續攪拌分散好，用二甲基乙醇胺調節pH值至8.5，將該混合液放入密閉錐形瓶內50℃恒溫，通過排水法計量產生的氣體多少來測試樣品的穩定性，15mL以內判定為合格。

本發明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進行洗料，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，更好實現鋁銀漿的包覆，再結合干燥和溶劑混合處理方法，使得到的水性鋁銀漿中揮發性有機物含量較低，能夠滿足更高要求，拓寬了水性鋁銀漿的應用領域。另外，該方法制備的水性鋁銀漿穩定性好。該水性鋁銀漿能應用于水性油墨中，如煙包油墨。

為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明提供的水性鋁銀漿制備方法進行詳細描述。

實施例1

(1)取100kg申請號CN201210467860.7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釜內，加入450kg正丙醇，用氨水調節溶液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，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保要求的分散缸內，加入5倍正丙醇，分散均勻后，固液分離，調節濾餅固體含量至45％，得到水性鋁銀漿。

本發明采用上述技術方案所述測試方法對實施例1制備的水性鋁銀漿進行VOC含量測試，測試結果見表1，表1為本發明實施例1制備的水性鋁銀漿中VOC含量測試結果：

表1本發明實施例1制備的水性鋁銀漿中VOC含量測試結果

本發明采用上述技術方案所述測試方法對實施例1制備的水性鋁銀漿進行發氣穩定性測試，測試結果見圖1，圖1為本發明實施例1制備的水性鋁銀漿的發氣穩定性測試結果圖。由圖1可以看出：實施例1制備的水性鋁銀漿的排水法產氣量小于8mL，是合格的。

本發明采用上述技術方案所述測試方法對實施例1制備的水性鋁銀漿進行儲存穩定性測試，測試結果見表2，表2為本發明實施例1制備的水性鋁銀漿的儲存穩定性測試結果：

表2本發明實施例1制備的水性鋁銀漿的儲存穩定性測試結果

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

實施例2

(1)取100kg申請號CN201210467860.7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釜內，加入550kg正丙醇，用氨水調節溶液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，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保要求的分散缸內，加入4.5倍正丙醇，分散均勻后，固液分離，調節濾餅固體含量至47％，得到水性鋁銀漿。

本發明采用上述技術方案所述測試方法對實施例2制備的水性鋁銀漿進行VOC含量測試，測試結果見表3，表3為本發明實施例2制備的水性鋁銀漿中VOC含量測試結果：

表3本發明實施例2制備的水性鋁銀漿中VOC含量測試結果

本發明采用上述技術方案所述測試方法對實施例2制備的水性鋁銀漿進行發氣穩定性測試，測試結果見圖2，圖2為本發明實施例2制備的水性鋁銀漿的發氣穩定性測試結果圖。由圖2可以看出：實施例2制備的水性鋁銀漿的排水法產氣量小于8mL，是合格的。

本發明采用上述技術方案所述測試方法對實施例2制備的水性鋁銀漿進行儲存穩定性測試，測試結果見表4，表4為本發明實施例2制備的水性鋁銀漿的儲存穩定性測試結果：

表4本發明實施例2制備的水性鋁銀漿的儲存穩定性測試結果

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

本發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值調節劑、硅烷偶聯劑和正硅酸乙酯混合，反應后陳化，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。本發明提供的制備方法將油性鋁銀漿先采用醇類溶劑進行洗料，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，更好實現鋁銀漿的包覆，再結合干燥和溶劑混合處理方法，使得到的水性鋁銀漿中揮發性有機物含量較低，能夠滿足更高要求，拓寬了水性鋁銀漿的應用領域。另外，該方法制備的水性鋁銀漿穩定性好。該水性鋁銀漿能應用于水性油墨中，如煙包油墨。實驗結果表明：本發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；排水法計量產生的氣體小于8mL，說明其發氣穩定性好；色差相對值DL＜1，說明其儲存穩定性好。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。