一种流动性佳的高精度UV丝网印刷油墨及其制备方法与流程

本发明属于油墨，具体涉及一种流动性佳的高精度uv丝网印刷油墨及其制备方法。

背景技术：

1、uv油墨是指在紫外线照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨连接料中的单体聚合成聚合物，进而使油墨成膜和干燥的油墨。

2、随着油墨技术的发展，现代丝网印刷中uv油墨的使用范围越来越广，市场前景广阔。相较于传统的溶剂油墨，uv油墨中不含挥发性有机溶剂，环保性高，且其粘度、印刷膜层厚度不会受到环境的影响；同时，uv油墨的固化时间相对较短，节约时间成本，提高印刷速度，提升生产效率；此外，使用uv油墨的印刷品具有更好的物理化学性能，光泽度更高，适于高精度产品的印刷。然而，丝网印刷时所用uv油墨也会存在粘度高致使得流动性差，固化后油墨的附着力不足，印刷精细图案以及细小文字时线条不清晰、耐磨性差等特点。

3、中国专利cn 106833108b涉及一种透明不黄变的uv光油及其制备方法和使用方法，其包括以下各组分：光引发剂、活性稀释剂、表面活性剂、群青油墨、钛白粉和齐聚物，此发明通过uv光油中的群青油墨和钛白粉的作用，从物理角度解决了uv光油发黄的问题，然而其不涉及油墨流动性的研究，颜料的分散性能一般。

4、中国专利cn 113416448b涉及一种uv油墨及其制备方法，该uv油墨包括如下原料：环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、光引发剂、光敏剂、活性稀释剂、硅藻土、消泡剂、聚乙烯蜡、分散剂和着色剂，此发明的各原料间可产生协同作用，提高uv油墨整体的附着性、柔性、耐磨性、固化效果，然而其不涉及油墨耐黄变性的研究，不利于户外场所的使用。

5、因此，亟需一种流动性佳的高精度uv丝网印刷油墨，使uv丝网印刷油墨具有较佳的流动性、耐黄变性、耐磨性、疏水性以及色彩还原度，提升丝网印刷的效果。

技术实现思路

1、针对现有的技术问题，本发明的目的在于提供一种流动性佳的高精度uv丝网印刷油墨及其制备方法。本发明的uv油墨具有较佳的流动性、耐黄变性、耐磨性、疏水性以及色彩还原度，提高了精度，进而获得了良好的丝网印刷效果，具有较好的市场前景。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明一方面提供了一种流动性佳的高精度uv丝网印刷油墨，以重量份计，包含以下原料：复合齐聚物30-45份、活性稀释剂15-25份、复合光引发剂5-15份、改性聚乙烯蜡8-16份、改性分散剂2-3份、硅烷偶联剂1-2份、流平剂0.5-1份和消泡剂0.5-1份。

4、本发明的反应机理和作用如下：

5、1.本发明的复合齐聚物由改性环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂共同组成。申请人通过环氧树脂和丙烯酸初步合成环氧丙烯酸树脂，再用五氟戊醇改性树脂得到最终的改性环氧丙烯酸树脂。一方面，添加了丙烯酸的环氧树脂使得油墨的附着力、耐冲击性和疏水性提高；同时，在环氧丙烯酸树脂中引入氟原子，而氟原子具有半径小，电负性强、极化率低的特点，在受到温度、光照等作用下，氟原子很容易从内部向外部迁移，一定程度上可以降低树脂的表面张力，使油墨具有一定的疏水性，还能避免油墨的表面张力大于承印面的表面张力，以此来提升uv油墨的色彩还原度，提高精度，获得良好的丝网印刷效果。

6、另一方面，加入的聚氨酯丙烯酸树脂和活性稀释剂会产生协同效应，能够调节油墨的粘度，促进uv油墨混合均匀，提升uv油墨的流动性，提高印刷效果；同时，申请人通过调控改性环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂两者之间的比例，协同促进油墨在紫外线作用下的固化速率，节约时间成本，提高印刷速度，还能使固化后的油墨印刷层具有极佳的硬度、耐磨性、附着性和耐腐蚀性。

7、2.本发明的改性分散剂先采用马来酸酐和4-乙烯苯胺合成化合物，再利用烯烃加成反应将所得化合物与丙烯酸按特定比例混合得到改性分散剂，具有高理想的分散效果。反应形成后的吡咯和苯环结构给改性分散剂带来更优的空间位阻效应，协同丙烯酸中的羧酸结构能产生更理想的锚定效应，还可以避免粒子间的团聚，使原料在油墨体系中更稳定、均匀地分布，提升uv油墨的流动性，提高印刷效果。此外，改性分散剂的加入可减少油墨的研磨次数，提高生产效率。

8、3.本发明的复合光引发剂由聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮(光引发剂150)和1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮](光引发剂127)共同组成，丝网印刷过程中，uv油墨在紫外光照射，吸收能量产生自由基，自由基在高速活动下，复合光引发剂与复合齐聚物和活性稀释剂产生碰撞，使得双键打开，进而发生交联反应固化，形成致密的网络结构，提高油墨的耐摩擦性。申请人进一步通过调控两者之间的质量比，使得油墨印刷层的具有较佳的耐黄变性和耐折性。

9、4.本发明采用聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡可以协同流平剂改善油墨印刷层表面的光泽度和手感，提高印刷的精度；同时，较一般的聚乙烯蜡，聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡在复合光引发剂的作用下，经分子间碰撞后发生交联反应，进而提高油墨印刷层耐磨性、疏水性。

10、5.本发明的流平剂能够协同降低表面张力，润湿难以润湿的底材，防止出现针孔、缩孔的现象，提升油墨的流平和润滑效果。

11、在一些实施方式中，所述复合齐聚物为改性环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂，两者的质量比为(2-5)：1。

12、在一些实施方式中，所述改性环氧丙烯酸酯的制备方法包含如下步骤：

13、s1.将丙烯酸、催化剂和对苯二酚加入至容器中，搅拌得到混合物；

14、s2.将环氧树脂加入至反应釜中，加热至65-85℃，加入引发剂，再滴加步骤s1得到的混合物，升温至85-115℃，保温反应至酸值低于6mg koh/g时终止反应，冷却降温，得到环氧丙烯酸树脂；

15、s3.取步骤s2得到的环氧丙烯酸树脂、五氟戊醇加入至反应釜中，滴加引发剂，加热至65-100℃，保温反应12-20h，冷却降温，干燥得到改性环氧丙烯酸树脂。

16、在一些实施方式中，所述步骤s2中环氧树脂的粘度为2000-6000mpa.s。

17、在一些实施方式中，所述步骤s3中环氧丙烯酸树脂和五氟戊醇的质量比为1：(1.1-1.8)。

18、在一些实施方式中，所述活性稀释剂为多官能度丙烯酸酯单体。

19、具体地，所述多官能度丙烯酸酯单体为己二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩二丙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三羧甲基丙烷四丙烯酸酯中的任意一种或多种。

20、在一些实施方式中，所述改性分散剂的制备方法包含如下步骤：

21、(1)将马来酸酐、n-甲基吡咯烷酮加入至反应釜中，搅拌，得到混合溶液；

22、(2)将4-乙烯苯胺加入至反应釜中，加热至160-200℃，搅拌，取步骤(1)得到的混合溶液滴加在反应釜中，滴加完成后继续反应1-2h，得到反应溶液；

23、(3)将丙烯酸、过硫酸铵、去离子水加入至反应釜中，加热至75-85℃，滴加步骤(2)得到的反应溶液，恒温75-85℃下搅拌反应3-5h，冷却至室温，调节酸碱值至中性，经洗涤，抽滤，干燥，研磨后得到改性分散剂。

24、在一些实施方式中，所述步骤(2)中4-乙烯苯胺和马来酸酐的质量比为1：(2-4)。

25、在一些实施方式中，所述复合光引发剂为聚合[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮和1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]，且两者的摩尔比为(2-4)：1。

26、在一些实施方式中，所述改性聚乙烯蜡为聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡；所述流平剂为聚二甲基硅氧烷，粘度为100-500mpa·s；所述消泡剂为有机硅消泡剂。

27、本发明另一方面提供了一种流动性佳的高精度uv丝网印刷油墨的制备方法，包含如下步骤：

28、一、将复合齐聚物、活性稀释剂、复合光引发剂、改性聚乙烯蜡、改性分散剂、硅烷偶联剂、流平剂和消泡剂混合，得到初混物；

29、二、将步骤一得到的初混物经三辊机研磨，得到uv丝网印刷油墨。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

31、1.本发明的uv油墨具有较佳的流动性、耐黄变性、耐磨性、疏水性以及色彩还原度，提高了精度，进而获得了良好的丝网印刷效果，具有较好的市场前景。

32、2.本发明的复合齐聚物由改性环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树脂共同组成。一方面，添加了丙烯酸的环氧树脂使得油墨的附着力、耐冲击性和疏水性提高；同时，引入的五氟戊醇使uv油墨的疏水性和色彩还原度佳，获得良好的丝网印刷效果。另一方面，申请人通过调控两者之间的比例，调节油墨的粘度，提升uv油墨的流动性，协同促进油墨在紫外线作用下的固化速率，能使固化后的油墨印刷层具有极佳的硬度、耐磨性、附着性和耐腐蚀性。

33、3.本发明的改性分散剂可以改善uv油墨的流动性和印刷适性，使原料在油墨体系中更稳定、均匀地分布；此外，改性分散剂的加入可减少油墨的研磨次数，提高生产效率。

34、4.本发明的通过调控复合光引发剂的质量比，使得油墨印刷层的具有较佳的耐黄变性和耐折性。

35、5.本发明的改性聚乙烯蜡可以协同流平剂改善油墨印刷层表面的光泽度和手感，提高印刷的精度；同时，还能提高油墨印刷层耐磨性、疏水性。