一种耐磨耐老化UV油墨及其制备方法与流程

本发明涉及油墨领域，具体涉及一种耐磨耐老化uv油墨及其制备方法。

背景技术：

1、uv油墨具有快速固化、环保、色彩鲜艳等优点，广泛应用于包装印刷、装饰印刷等领域。然而，现有的uv油墨耐磨性和耐老化性较差，容易在使用过程中受到磨损和变色，影响印刷品的外观和质量。因此，开发一种耐磨耐老化的uv油墨及其制备方法具有重要的意义。

技术实现思路

1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种耐磨耐老化uv油墨及其制备方法：通过将聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、多基团防老剂、负载云母粉、光引发剂、消泡剂、分散剂以及颜料加入至混合机中搅拌混合，之后研磨，得到耐磨耐老化uv油墨，解决了现有的uv油墨耐磨性和耐老化性较差，容易在使用过程中受到磨损和变色，影响印刷品的外观和质量的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种耐磨耐老化uv油墨，包括以下重量份组分：

4、聚氨酯丙烯酸酯树脂36-48份、聚酯丙烯酸酯树脂52-64份、多基团防老剂7-15份、负载云母粉6-12份、光引发剂3-7份、消泡剂3-5份、分散剂3-5份以及颜料3-6份；

5、其中，所述多基团防老剂由以下步骤制备得到：

6、步骤a1：将对苯二胺、苄基三乙基氯化铵以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计、氮气导入管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃、搅拌速率为350-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至60-65℃的条件下边搅拌边逐滴加入环氧氯丙烷溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应30-50min，之后降温至50-55℃的条件下加入氢氧化钠溶液继续搅拌反应1-1.5h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体；

7、步骤a2：将中间体、4-氨基二苯胺、水杨酸以及三氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及氮气导入管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃、搅拌速率为350-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至100-110℃的条件下继续搅拌反应5-6h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后依次用碳酸氢钠溶液、蒸馏水洗涤3-5次，之后用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤饼旋转蒸发去除溶剂，得到多基团防老剂。

8、作为本发明进一步的方案：步骤a1中的所述对苯二胺、苄基三乙基氯化铵、无水乙醇、环氧氯丙烷溶液以及氢氧化钠溶液的用量比为10mmol：0.01-0.15g：20-25ml：22-25ml：8-10ml；所述环氧氯丙烷溶液为环氧氯丙烷按照20mmol：10ml溶解于无水乙醇所形成的溶液，所述氢氧化钠溶液的质量分数为40-45％。

9、作为本发明进一步的方案：步骤a2中的所述中间体、4-氨基二苯胺、水杨酸以及三氯甲烷的用量比10mmol：10.5-11.0mmol：0.05-0.08g：50-60ml；所述碳酸氢钠溶液的质量分数为3-5％。

10、作为本发明进一步的方案：所述负载云母粉由以下步骤制备得到：

11、步骤b1：将云母粉、氢氧化钠溶液加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为25-30℃、搅拌速率为350-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至85-90℃的条件下继续搅拌反应1-2h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤饼加入至盐酸溶液中浸泡1-2h，之后真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3-5次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥2-3h，得到预处理云母粉；

12、步骤b2：将氯化钛、无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为25-30℃、搅拌速率为350-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后加入预处理云母粉继续搅拌反应5-10min，之后用盐酸溶液调节ph为2-3，之后升温至70-75℃的条件下继续搅拌反应1-2h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后陈化2-3h，之后离心，之后将沉淀物用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为100-105℃的条件下干燥8-10h，之后放置于马弗炉中，在温度为500-520℃的条件下煅烧2-3h，得到负载云母粉。

13、作为本发明进一步的方案：步骤b1中的所述云母粉、氢氧化钠溶液以及盐酸溶液的用量比为1g：10-15ml：10-15ml；所述云母粉为来自于滁州格锐矿业有限责任公司的云母粉，所述氢氧化钠溶液的质量分数为20-25％，所述盐酸溶液的质量分数为10-12％。

14、作为本发明进一步的方案：步骤b2中的所述氯化钛、无水乙醇以及预处理云母粉的用量比为0.5-2.5g：50-55ml：2g；所述盐酸溶液的质量分数为15-20％。

15、作为本发明进一步的方案：一种耐磨耐老化uv油墨的制备方法，包括以下步骤：

16、步骤一：按照重量份称取聚氨酯丙烯酸酯树脂36-48份、聚酯丙烯酸酯树脂52-64份、多基团防老剂7-15份、负载云母粉6-12份、光引发剂3-7份、消泡剂3-5份、分散剂3-5份以及颜料3-6份，备用；

17、步骤二：将聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、多基团防老剂、负载云母粉、光引发剂、消泡剂、分散剂以及颜料加入至混合机中，在搅拌速率为2000-3000r/min的条件下搅拌混合30-50min，之后利用研磨机研磨1-2h，直至细度低于40μm，得到耐磨耐老化uv油墨。

18、作为本发明进一步的方案：所述聚氨酯丙烯酸酯树脂的型号为pua901；

19、所述聚酯丙烯酸酯树脂的型号为pea3315a；

20、所述光引发剂为光引发剂1173；

21、所述消泡剂为byk-028消泡剂；

22、所述分散剂为分散剂5040；

23、所述颜料为炭黑。

24、本发明的有益效果：

25、本发明的一种耐磨耐老化uv油墨及其制备方法，通过将聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、多基团防老剂、负载云母粉、光引发剂、消泡剂、分散剂以及颜料加入至混合机中搅拌混合，之后研磨，得到耐磨耐老化uv油墨；该制备方法中以聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂为主要原料，之后向其中加入多基团防老剂、负载云母粉，添加多基团防老剂、负载云母粉均能提升uv油墨的耐老化性能，且多基团防老剂更加明显，而负载云母粉还具有明显提升uv油墨耐磨性能的效果，因此，在两者协同作用下，制得的uv油墨的耐磨耐老化优良；

26、在制备耐磨耐老化uv油墨的过程中首先制备了一种多基团防老剂，首先利用对苯二胺和环氧氯丙烷进行反应，对苯二胺上的氨基与环氧基和氯原子发生开环反应，之后在碱性条件下实现闭环反应，以引入四个环氧基，得到中间体，之后中间体与4-氨基二苯胺反应，中间体上的环氧基与4-氨基二苯胺上的氨基发生开环反应，从而引入大量的n-h键，得到多基团防老剂；该多基团防老剂上大量的n-h键能够捕捉自由基，从而抑制自由基引发的氧化反应，同时形成稳定的产物，从而停止或延缓自由基链式反应的进行，将其加入至油墨中能够大幅度提升油墨的耐老化性能；

27、在制备耐磨耐老化uv油墨的过程中首先制备了一种负载云母粉，首先利用氢氧化钠溶液将云母粉进行预处理，得到预处理云母粉，之后利用氯化钛水解，在预处理云母粉表面上负载上二氧化钛，得到负载云母粉；该负载云母粉具有云母粉的性质，化学性质稳定，具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强的特性，将其加入至油墨中能够大幅度提升油墨的耐磨性能，而负载的二氧化钛具有优良的力学性能和紫外吸收性能，不仅能够进一步的提升油墨的耐老化性能，还能提升其紫外老化性能，因此，负载云母粉的添加使得油墨的耐磨耐老化性能得以大幅提升；

28、综上所述，本发明的制备方法简单、高效、低成本，可实现工业化生产和广泛应用，对于推动油墨行业的发展具有重要意义，本发明的耐磨耐老化的uv油墨具有优异的耐磨性，能够在使用过程中抵抗摩擦和划痕，保持印刷品的光洁度和美观度，还具有优良的耐老化性能，能够防止油墨在使用过程中因老化而发生氧化变色甚至力学性能大幅下降，能够使得油墨长效保持良好美观度以及力学性能。