一种印染效果好的UV丝网印刷油墨及其制备方法与流程

本发明属于印刷，具体涉及一种印染效果好的uv丝网印刷油墨及其制备方法。

背景技术：

1、uv丝网印刷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，使油墨成膜和干燥的油墨，uv丝网印刷油墨是一种干燥速度快，光泽好的油墨，同时污染物排放几乎为零，因此受到广泛的青睐。

2、申请号为202010837899.8的中国发明专利公开了一种高拉伸uv油墨及其印刷方法，包含如下重量份数比的组分：聚氨基丙烯酸酯树脂20-50份、钛白粉20-40份、吡咯酮类化合物10-40份、光引发剂1-10份和单体10-30份，使得uv油墨在材料表面的附着力优异，具有高抗拉伸性能。

3、申请号为202211090351.7的中国发明专利公开了一种耐黄变uv-led光油及其制备方法，包括重量份数的如下组分：0-56份树脂组分，32-43份的单体组分，3-9份的光引发剂和1份助剂；其中，所述光引发剂包括1份的detx光引发剂，0-4份的184光引发剂，0-2份的1046光引发剂和2份的1059光引发剂，有效，解决了现有技术中uvled光油中因光引发剂易黄变而导致uvled光油产生黄变的问题。

4、然而，在uv丝网印刷过程中，由于水的表面张力较高不易浸润颜料，容易出现涂布不匀的情况，颜料的遮盖力和着色力也并不理想，影响最终印刷效果，此外，普通uv丝网印刷油墨的耐高温性能不佳，长时间处于高温环境下，容易软化变形和失去强度，上述专利中并没有针对这些问题进行改进。

5、因此，目前亟待解决的技术问题是如何改善uv丝网印刷油墨的润湿性及优化印染效果，以提高uv丝网印刷油墨的耐候性能和耐磨性能。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种印染效果好的uv丝网印刷油墨及其制备方法，通过对uv丝网印刷油墨中的预聚体和活性单体进行改性，提高uv丝网印刷油墨的耐候性、耐磨性以及颜料的润湿性，提高印刷质量。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、本发明一方面提供了一种印染效果好的uv丝网印刷油墨，以重量份数计，所述uv丝网印刷油墨包括以下原料：改性聚丙烯酸酯30-50份、活性单体20-30份、光引发剂2-7份、增稠剂1-3份、聚乙烯蜡2-3份、颜料8-15份以及15-25份去离子水。

4、uv丝网印刷油墨通常采用聚丙烯酸酯作为预聚体，是一种安全且低污染的油墨，受到人们的广泛喜爱，本发明中，申请人利用聚乙烯醇和丙烯酸之间能够发生酯化和缩合反应的原理，将生成的聚乙烯醇丙烯酸酯作为预聚体，使得uv丝网印刷油墨在维持原有的环保和可降解性质的同时具备了良好的热稳定性，可在100℃以上长时间保持结构和性能稳定，然而在制备过程中，由于聚乙烯醇和丙烯酸在生成交联结构的聚合物时反应速度很快且产物亲水性极强，时常会产生爆聚现象，进一步地，申请人通过聚己内酯改性聚合物，使得油墨的拉伸性能提高，避免印刷过程中发生uv丝网印刷油墨断裂而影响印刷质量，同时申请人意外地发现，在聚乙烯醇和丙烯酸反应时，同步加入聚己内酯进行改性，此时聚己内酯能够降低产物的亲水性，有效避免了爆聚现象发生，提高油墨成品质量。

5、在一些实施方式中，所述活性单体为改性1，3丙三醇二丙烯酸酯。

6、申请人通过直接酯化法，由丙三醇和丙烯酸合成1，3丙三醇二丙烯酸酯作为活性单体，能够提高油墨的润湿性，有利于染料在印刷过程中的润湿铺展，提升印刷的色彩效果，同时，在1，3丙三醇二丙烯酸酯合成过程中加入甲醛溶液进行改性，显著增强了uv丝网印刷油墨的耐磨性能和耐低温性能，避免低温状态下油墨冻结而影响印刷效率和质量，申请人推测可能的原因是，由于在直接酯化法合成1，3丙三醇二丙烯酸酯的过程中，混合溶液显酸性，需要中和后得到产物，申请人在未进行中和的酸性环境中加入甲醛溶液，使得甲醛溶液与1，3丙三醇二丙烯酸酯发生的羟醛缩合反应，实现改性。

7、在一些实施方式中，所述增稠剂为气相二氧化硅。

8、二氧化硅能够有效提高油墨粘度，提高涂布性能，同时气相法二氧化硅相较于普通二氧化硅，粒径更小，表面吸附能力更强，增稠效果更好。

9、在一些实施方式中，所述光引发剂包括detx、tpo、光引发剂184和光引发剂1046中至少两种物质的组合。

10、优选地，所述光引发剂为tpo和光引发剂184的组合物。

11、更优选地，tpo和光引发剂184的质量比为1：3。

12、tpo光照后可生成苯甲酰和磷酰基两个自由基，都能引发聚合，因此固化速度快，同时还具有光漂白效果，能够使得uv丝网印刷油墨更耐黄变，提升印刷质量，申请人通过调控tpo和光引发剂184的质量比，使得油墨能够同时满足耐黄变和固化速度适中的需求。

13、在一些实施方式中，所述改性聚丙烯酸酯的制备步骤具体如下：

14、s1.向反应釜中加入聚乙烯醇、丙烯酸和水，加热后搅拌1-3h；

15、s2.向步骤s1中加入硫酸、对甲苯磺酸一水合物以及己内酯，加热至45-55℃，恒温搅拌6-8h，得到改性聚丙烯酸酯。

16、聚乙烯醇和丙烯酸在没有催化剂的情况下先搅拌混匀，混匀后同时加入反应催化剂和己内酯，使得己内酯能够有效分离亲水聚合物，避免发生爆聚。

17、在一些实施方式中，所述步骤s1中的加热温度为60-80℃。

18、申请人通过调控加热温度控制为60-80℃，避免温度过高导致直接发生较快反应，发生爆聚。

19、在一些实施方式中，所述改性1，3丙三醇二丙烯酸酯的制备方法具体包括如下步骤：

20、(1)向反应器中加入丙三醇、丙烯酸、催化剂、带水剂和阻聚剂混合，控制反应温度为85-90℃，通入空气，搅拌8-12h，得到混合溶液a；

21、(2)将步骤(1)中得到的混合溶液a，加热至75-85℃后加入甲醛溶液，搅拌10-20min，调节ph为1-3，搅拌20-30min，得到混合溶液b；

22、(3)将步骤(2)中的混合溶液b冷却至室温，加入氯化钠溶液搅拌，取上层油层，备用；

23、(4)向步骤(3)中得到的油层中滴加氢氧化钠溶液直至ph为7-8，再用蒸馏水洗涤，干燥，并在40-70℃下加压过滤，压力为0.02-0.03mpa；

24、(5)将步骤(4)中的滤液进行减压蒸馏，得到改性1，3-丙三醇二丙烯酸酯。

25、优选地，所述步骤(1)中的催化剂为甲基磺酸。

26、申请人利用酯化反应，将丙三醇和丙烯酸反应制备得到的1，3丙三醇二丙烯酸酯作为活性单体，有效提升油墨及其中染料的润湿性，同时，由于甲基磺酸的酸性较强，反应中能够直接加入甲醛溶液加热搅拌进行反应，有效提升uv丝网印刷油墨整体的耐磨性和耐低温性。

27、在一些实施方式中，所述步骤(1)中的阻聚剂为对甲氧基苯酚与吩噻嗪，所述甲氧基苯酚与吩噻嗪的质量比为1:(0.9-1.2)。

28、优选地，所述甲氧基苯酚与吩噻嗪的质量比为1:1。

29、申请人通过在丙三醇、丙烯酸合成1，3丙三醇二丙烯酸酯时候加入阻聚剂，有效抑制该酯化反应中的聚合副反应，申请人通过调控甲氧基苯酚与吩噻嗪的质量比为1:1，使得反应的产率更高，副产物更少。

30、在一些实施方式中，所述步骤(1)中的带水剂为环己烷，所述丙烯酸与环己烷的质量比为1：(1.1-1.2)。

31、优选地，丙烯酸与环己烷的质量比为1：1.14。

32、申请人通过选用环己烷作为带水剂，减少副产物生成，同时申请人调控丙烯酸与环己烷的质量比为1：1.14，显著提升产物收率，达到35％。

33、本发明另一方面还提供了上述技术方案所述的印染效果好的uv丝网印刷油墨的制备方法，包括以下步骤：

34、ⅰ.将改性聚丙烯酸酯和活性单体混合，置于磁力搅拌器中搅拌，得到混合溶液；

35、ⅰⅰ.向ⅰ中的混合溶液中加入颜料、光引发剂、增稠剂、聚乙烯蜡以及去离子水，继续搅拌，得到uv丝网印刷油墨。

36、申请人将改性聚丙烯酸酯30-50份、活性单体20-30份、颜料8-15份、光引发剂2-7份、增稠剂1-3份和聚乙烯蜡2-3份搅拌混合，得到印染效果好，耐候性和耐磨性强的丝网印刷油墨。

37、有益效果：

38、1、本发明通过对uv丝网印刷油墨中的预聚体和活性单体进行改性，提升了uv丝网印刷油墨的耐候性、耐磨性以及润湿性，避免印刷过程中油墨出现断裂，显著提升了印刷质量。

39、2、本发明的改性1，3-丙三醇二丙烯酸酯能够增强uv丝网印刷油墨的耐磨性能以及耐低温性能，避免低温状态下油墨出现冻结，影响印刷质量，同时提高油墨的润湿性，使得颜料的遮盖力和着色力强，印品的颜色更为鲜艳，明度更高。

40、3、本发明通过改性聚丙烯酸酯能够提高uv丝网印刷油墨的热稳定性和拉伸性能，使得uv丝网印刷油墨可在100℃以上长时间保持结构和性能稳定。