1 引言 UV固化印刷油墨作為綠色印刷材料,以其瞬間干燥、無揮發(fā)溶劑和優(yōu)異的印刷適性倍受青睞。現已通過絲網、平印、凸版和凹版印刷方式廣泛應用于紙張、木材、金屬及塑料等各種基材的印刷。比較而言,UV固化印刷油墨采用凹版印刷塑料制品的應用目前仍處于研究開發(fā)階段,其應用的廣泛性還不及其他方式。究其原因不外乎塑料表面性能的復雜性、凹版印刷方式的特殊性和因此而造成UV油墨適性的局限性。本研究課題采用二聚二元酸、二元胺、一元酸通過縮聚得到低分子量的聚酰胺樹脂,采用丙烯酸羥乙酯與二異氰酸酯(TDI)等摩爾反應得到丙烯酸乙酯氨基甲酸酯基一異氰酸酯,然后,使低分子量的聚酰胺樹脂與丙烯酸乙酯氨基甲酸酯基一異氰酸酯進行加成反應,得到以聚酰胺為主鏈、以丙烯酸乙酯二氨基甲酸酯為側鏈的梳型預聚物,將此預聚物與適當的活性稀釋劑、光引發(fā)劑、顏填料和油墨助劑進行合理的復配,可以得到滿足凹版印刷適性的用于塑料(PE、PP、PS、PET、PA)的UV固化印刷油墨?! 。?nbsp; 實驗研制 ?。玻?梳型預聚物的合成 ?。玻保?合成原理 首先,使二聚脂肪酸與乙二胺縮聚得到聚酰胺,為了得到低分子量的聚酰胺,必須加入一元酸(蓖麻油酸)降低反應體系的官能度,同時為了調整聚合物的性能,加入適量的己二酸。其反應方程式為:nHOOC-R1-COOH+n H2N-R2-NH2—[OC-R1-COHN-R2NH]n—+2nH2O 同時,甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)和丙烯酸羥乙酯(HEA)等摩爾反應,使二異氰酸酯的一個異氰酸酯基與丙烯酸羥乙酯的羥基反應形成氨基甲酸酯,從而得到丙烯酸一異氰酸酯。其反應方程式為:OCN-ph-NCO +CH2=CH-COOCH2CH2OHOCN-ph-NHCOO CH2CH2OOC-CH=CH2然后,低分子量聚酰胺與丙烯酸一異氰酸酯通過加成反應生成以聚酰胺為主鏈、丙烯酸氨酯基為側鏈的梳型預聚物。其反應方程式為:—[OC-R1-COHN-R2NH]n— + OCN-ph-NHCOO CH2CH2OOC-CH=CH2 —[OC-R1-COHN-R2N]n — CH2=CHCOOCH2CH2OOCNH-ph-NHOC 2.1.2 合成原料 二聚脂肪酸(用棉籽油酸聚合、=2500-3500CP/25℃、Ar=195㎎KOH/g、色澤≤10),蓖麻油酸(Ar≥195㎎KOH/g),己二酸,乙二胺,甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI),丙烯酸羥乙酯(HEA) ,二月桂酸二丁基錫,苯醌。 ?。玻保?合成實驗 ?。ǎ保┑头肿恿烤埘0窐渲暮铣伞 ⒍壑舅幔ǎ叮胺荩?、蓖麻油酸(30份)、己二酸(0.5份)一次投入帶有電熱套加熱、冷凝回流、電動攪拌和負壓系統(tǒng)的反應器中,通氮氣開冷凝,開攪拌并升溫。溫度達120~130℃時,開始滴加乙二胺(9.5份),注意滴加速度,防止溢鍋。于130~135℃保溫2~3小時后,升溫至180℃保溫反應2小時,再負壓反應1小時,通氮氣,使壓力恢復正常,測酸價和胺值合格后降溫出料。酸價低于6,胺值低于6。 ?。ǎ玻┍┧嵋划惽杷狨サ暮铣?nbsp; 將甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)和丙烯酸羥乙酯(HEA)等摩爾投入與步驟(1)具有相同裝置的反應器中,反應體系中避免帶入水或其他質子化合物,開動攪拌使體系均勻,再加入總投料量0.5%的催化劑二月桂酸二丁基錫和0.1%的阻聚劑對苯二醌,升溫至50~60℃,保溫3小時,冷凝器中無回流,反應到達終點?! 。ǎ常┦嵝皖A聚物的合成 將上述合成的丙烯酸一異氰酸酯(60份)投入帶電熱套加熱、冷凝回流、電動攪拌的反應器中,開動攪拌,保持體系溫度60℃。取上述合成的低分子量聚酰胺樹脂(40份)于加熱容器中,加熱使其熔化,然后緩慢加入反應器中,必須控制加料速度以免溢鍋。加料結束后,繼續(xù)保持反應3小時,測一異氰酸酯含量合格后即可出料。反應過程中如果體系黏度過大,可適量加入HEA調節(jié)黏度,以便順利攪拌和出料?! 。玻?UV連結料的制備 稱取一定量上述合成的梳型預聚物丙烯酸羥乙酯(HEA)于帶電熱套加熱、冷凝回流、電動攪拌的容器中,開攪拌和冷凝,保持溫度50℃,加入總投量5%的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA),攪拌均勻,繼續(xù)加入丙烯酸羥乙酯(HEA),取樣測黏度至100~200 CP/25℃,合格出料,即得UV連結料?! 。玻?UV印刷油墨的配制 ?。玻常?主要原料 連結料:梳型預聚物UV連結料(2.2制備型)。顏料:彩色顏料有酞箐藍、聯(lián)苯胺黃、永固紅、桃紅,消色顏料有鈦白粉(R930)、高色素碳黑。填料:膠質碳酸鈣。光敏劑:二苯甲酮。輔助劑:消泡劑為R2500(有機硅丙烯酸酯),減磨劑為石蠟,穩(wěn)定劑為對苯醌?! 。玻常?配制工藝 稱?。福怠梗胺葸B結料投入預分散容器中,按配方量稱取6~10份所需顏料和3~4份的填料、同時稱?。埃斗莸墓饷魟┖停埃捶莸妮o助劑加入到已盛連結料的預分散容器中,攪拌使顏填料粉體潤濕并使體系初步分散。將預分散的物料送入砂磨機中進行研磨,保持研磨料溫度低于30℃,測黏度和細度,黏度為30~35S(涂-4杯)、細度15μm以下即可出料包裝?! 。玻常?檢測方法 (1)顏色按GB/T 13217.1-91進行檢測。 ?。ǎ玻┲Π矗牵拢?13217.6-91進行檢測。 (3)初干性按GB/T 13217.5-91進行檢測,采用UV-125型固化裝置。 ?。ǎ矗┘毝劝矗牵拢?13217.3-91進行檢測?! 。ǎ担ざ劝矗牵拢?13217.4-91進行檢測,采用QND-4型黏度儀,測試溫度30℃?! 。ǎ叮└街味劝矗牵拢裕保常玻保罚罚梗边M行檢測?! 。ǎ罚┕鉂砂矗牵拢?13217.2-91進行檢測?! 。ǎ福?殘留溶劑用氣相色譜檢測印刷24小時后印刷品中溶劑的殘留量。
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