一種低毒害UV固化油墨組合物的制備方法技術

本發明專利技術涉及UV油墨領域，本發明專利技術公開了一種低毒害UV固化油墨組合物的制備方法：步驟1:稱取天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體50?70份，雙[2?(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷4?8份，光引發劑2?6份，纖維素氣凝膠2?8份，顏料5?15份，消泡劑1?3份，水10?16份；步驟2:將天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體、雙[2?(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷、纖維素氣凝膠、水混合制得連接料溶液，然后加熱攪拌均勻；步驟3:向連接料溶液中添加剩余組份，加熱攪拌，制得低毒害UV固化油墨組合物。本發明專利技術制得的UV固化油墨組合物，具有出色的耐磨性，較低的粘度的同時，還具有低毒害、和抗菌的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及UV油墨領域，特別地，涉及一種低毒害UV固化油墨組合物的制備方法。
技術介紹
紫外光固化(UV)油墨是指在紫外線照射下，利用不同波長和能量的紫外光使油墨成膜和干燥的油墨。利用不同紫外光譜，可產生不同能量，將不同油墨連結料中的單體聚合成聚合物，所以UV油墨的色膜具有良好的機械和化學性能。UV油墨的主要優點有：干燥速度快，耗能少；光澤好，色彩鮮艷；耐水、耐溶劑性能好。UV油墨中光引發劑是一種易受光激發的化合物，在吸收光照后激發成自由基，能量轉移給感光性分子或光交聯劑，使UV墨發生光固化反應。UV墨已成為一種較成熟的油墨技術，其污染物排放幾乎為零。除此之外，UV墨還有如不易糊版，網點清晰，墨色鮮艷光亮，耐化學性能優異，用量省等優點。隨著UV固化油墨的應用領域逐漸擴大，特別是在食品包裝、醫藥包裝領域，人們對于UV固化油墨的環保無害性能以及其他功能特性(例如抗菌性等)也有了新的要求。但是在目前的UV固化油墨中，采用的連接料對人體仍具有一定的刺激性和毒性，因此有必要研發一種采用天然材料的、低毒害的UV固化油墨。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種低毒害、耐磨性好、粘度低、且具有抗菌功能UV固化油墨組合物。為了實現上述目的，本專利技術的具體技術方案為：一種低毒害UV固化油墨組合物的制備方法，步驟如下：步驟1:稱取以下重量份的組份：天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體50-70份，雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷4-8份，光引發劑2-6份，纖維素氣凝膠2-8份，顏料5-15份，消泡劑1-3份，水10-16份。步驟2:將步驟1中天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體、雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷、纖維素氣凝膠、水添加容器中混合均勻制得連接料溶液，然后加熱至35-55℃并攪拌均勻。步驟3:向連接料溶液中添加剩余組份，在30-40℃、800-2000r/min的條件下攪拌1-2h，細度控制在5-10微米，制得低毒害UV固化油墨組合物。在本專利技術的UV固化油墨組合物中，天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體作為主要的紫外光固化連接料成分，不僅固化速度快，成膜性好，與承印物結合力好，而且其采用天然材料合成，低毒害，對人體刺激小，綠色環保。雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷具有較低的分子量，能夠降低UV油墨的粘度，同時其也含有(甲基)丙烯酸酯基，從而也具有紫外光固化功能，在紫外光固化時能夠參與固化反應，增加成膜物的交聯度，提高成膜物的耐磨性。纖維素氣凝膠具有質輕、比表面積大的特點，與天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體復配后能夠作為UV油墨的輔助連接料，進一步加快油墨的干燥速度和提高油墨成膜物的耐磨性、韌性。本專利技術的UV固化油墨采用水作為溶劑，不含揮發的有機溶劑，較為環保。在油墨組合物的制備過程中，先將天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體、雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷、纖維素氣凝膠與水混合，使得物料分散均勻，并使纖維素氣凝膠充分分散并被包裹。然后將連接料溶液與其他組份進行混合攪拌，控制油墨組合物的細度，使其具有較好的分散性、流平性和合適的粘度。進一步地，所述天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體由以下方法制得：a、取木質素并將其添加到80-120倍質量的苯酚中，加熱至170-180℃，攪拌反應40-50min，反應前30min勻速滴加完木質素質量150-170倍的質量濃度為10％的氫氧化鈉溶液，反應后用緩沖溶液調節pH至中性，然后自然冷卻至55-60℃，加入苯酚質量0.8-1.2倍的糠醛、苯酚質量0.2-0.3倍的天然多元醇，保溫條件下，繼續攪拌反應80-100min，制得天然聚醚多元醇；所述天然多元醇為木糖醇或麥芽糖醇；b、在氮氣氛圍下，將天然聚醚多元醇、聚己內酯二醇、二異氰酸酯、催化劑混合，在50-55℃、150-170r/min的條件下攪拌反應2-3h，得到聚氨酯液；其中，天然聚醚多元醇、聚己內酯二醇、二異氰酸酯的摩爾比為1:0.2-0.4:3-4:0.004-0.006，催化劑質量為其余物質總質量的0.08-0.12％。c、向聚氨酯液中加入二羥甲基丙酸、丙酮，在60-70℃下反應2-3h；接著繼續添加丙烯酸-2-羥基乙酯，升溫至70-80℃反應1-2h；其中，二羥甲基丙酸質量為聚氨酯液的4-8％，丙酮的質量為聚氨酯液的10-18％，丙烯酸-2-羥基乙酯的質量為天然聚醚多元醇的2-3倍。d、將溶液降溫至45-50℃，向溶液中分批添加三乙胺反應，攪拌反應，直至溶液pH為6.5-7.5；最后真空分餾出丙酮后，制得天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體。上述方法制得的天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體，采用天然的提取的木質素、天然多元醇等作為原料，毒害小，綠色環保。進一步地，所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫、三乙烯二胺或辛酸亞錫。進一步地，所述光引發劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯甲酮、2-羥基-2-甲基-1-對羥基醚基苯基丙酮中的至少一種。進一步地，所述纖維素氣凝膠的由以下方法制得：取木材并通過粉碎機制得粒度為100-300目的木粉，將木粉加入到質量濃度為4-6％的堿液中并在抽真空環境下進行加熱疏解，溫度為140-180℃，時間為3-5h；然后進行過濾，將疏解后的木粉添加到質量濃度為60-70％的醇溶液中，常壓下加熱至沸騰并維持1.5-2.5h；過濾掉液體后，將不溶物放入打漿機中進行打漿，打漿后用水洗凈，干燥后制得纖維素，備用；其中木粉與堿液的重量比為1:6-8；疏解后的木粉與醇溶液的重量比為1:10-20。將殼聚糖溶于水中制得質量濃度為3-5％的殼聚糖溶液，接著向殼聚糖溶液中添加質量為殼聚糖0.5-1倍的硝酸銀，分散均勻后，滴加酸液使殼聚糖溶液的pH值控制在3-5，轉移黑暗環境中，在45-55℃下加熱4h，然后進行離心處理，得到不溶物，洗凈并干燥后，將不溶物溶于堿液中，向堿液中添加質量為不溶物1-3％的還原劑，調節pH至7-8，然后進行攪拌，再次離心處理并干燥后制得載銀殼聚糖，將載銀殼聚糖溶于水制得質量濃度為4-6％的懸浮液，向懸浮液中添加質量為載銀殼聚糖2-4倍的埃洛石納米管，經過水浴振蕩后，常溫下靜置12-24h，離心處理后，將固體分離物洗凈并干燥后制得載銀殼聚糖-埃洛石納米管復合物。將備用的纖維素溶于離子液體中制得質量濃度為3-5％的纖維素溶液，向纖維素液中添加質量為纖維素40-60％的載銀殼聚糖-埃洛石納米管復合物，進行攪拌分散，然后將纖維素液放入制冷裝置中進行凍結，凍結20-30h后取出，流水解凍，制得纖維素水凝膠液，用過量的無水醇對纖維素水凝膠液進行溶劑置換，制得纖維素醇凝膠液；最后進行真空干燥并研磨后，制得纖維素氣凝膠。上述方法制得的纖維素氣凝膠與常規的纖維素氣凝膠不同，其為纖維素與載銀殼聚糖-埃洛石納米管復合物的復合材料，載銀殼聚糖-埃洛石納米管復合物同時賦予了纖維素氣凝膠出色的抗菌性和耐磨性。在載銀殼聚糖-埃洛石納米管復合物的制備過程中，先使殼聚糖負載上銀，然后將殼聚糖與埃洛石納米管復合，當載銀殼聚糖-埃洛石納米管復合物與纖維素混合后，載銀殼聚糖-埃洛石納米管復合物能夠提高氣凝膠的強度。此外，上述方法制得的纖維素，其具有較好的交聯性，能夠與互相交聯，從而穩定性較好，比表面積大。進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低毒害UV固化油墨組合物的制備方法，其特征是步驟如下：步驟1:稱取以下重量份的組份：天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體50?70份，雙[2?(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷4?8份，光引發劑2?6份，纖維素氣凝膠2?8份，顏料5?15份，消泡劑1?3份，水10?16份；步驟2:將步驟1中天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體、雙[2?(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷、纖維素氣凝膠、水添加容器中混合均勻制得連接料溶液，然后加熱至35?55℃并攪拌均勻；步驟3:向連接料溶液中添加剩余組份，在30?40℃、800?2000r/min的條件下攪拌1?2h，細度控制在5?10微米，制得低毒害UV固化油墨組合物。

【技術特征摘要】
1.一種低毒害UV固化油墨組合物的制備方法，其特征是步驟如下：步驟1:稱取以下重量份的組份：天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體50-70份，雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷4-8份，光引發劑2-6份，纖維素氣凝膠2-8份，顏料5-15份，消泡劑1-3份，水10-16份；步驟2:將步驟1中天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體、雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷、纖維素氣凝膠、水添加容器中混合均勻制得連接料溶液，然后加熱至35-55℃并攪拌均勻；步驟3:向連接料溶液中添加剩余組份，在30-40℃、800-2000r/min的條件下攪拌1-2h，細度控制在5-10微米，制得低毒害UV固化油墨組合物。2.根據權利要求1所述的一種低毒害UV固化油墨組合物的制備方法，其特征是：所述天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體由以下方法制得：a、取木質素并將其添加到80-120倍質量的苯酚中，加熱至170-180℃，攪拌反應40-50min，反應前30min勻速滴加完木質素質量150-170倍的質量濃度為10％的氫氧化鈉溶液，反應后用緩沖溶液調節pH至中性，然后自然冷卻至55-60℃，加入苯酚質量0.8-1.2倍的糠醛、苯酚質量0.2-0.3倍的天然多元醇，保溫條件下，繼續攪拌反應80-100min，制得天然聚醚多元醇；所述天然多元醇為木糖醇或麥芽糖醇；b、在氮氣氛圍下，將天然聚醚多元醇、聚己內酯二醇、二異氰酸酯、催化劑混合，在50-55℃、150-170r/min的條件下攪拌反應2-3h，得到聚氨酯液；其中，天然聚醚多元醇、聚己內酯二醇、二異氰酸酯的摩爾比為1:0.2-0.4:3-4:0.004-0.006，催化劑質量為其余物質總質量的0.08-0.12％；c、向聚氨酯液中加入二羥甲基丙酸、丙酮，在60-70℃下反應2-3h；接著繼續添加丙烯酸-2-羥基乙酯，升溫至70-80℃反應1-2h；其中，二羥甲基丙酸質量為聚氨酯液的4-8％，丙酮的質量為聚氨酯液的10-18％，丙烯酸-2-羥基乙酯的質量為天然聚醚多元醇的2-3倍；d、將溶液降溫至45-50℃，向溶液中分批添加三乙胺反應，攪拌反應，直至溶液pH為6.5-7.5；最后真空分餾出丙酮后，制得天然水性聚氨酯丙烯酸酯預聚體。3.根據權利要求2所述的一種低毒害UV固化油墨組合物的制備方法，其特征是：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳年康，
申請(專利權)人：陳年康，
類型：發明
國別省市：浙江;33