一种高附着UV墨水及其制备方法与流程

本发明涉及uv墨水制备，具体涉及一种高附着uv墨水及其制备方法。

背景技术：

1、uv墨水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固化墨水技术是指，将喷墨打印头、打印装置、光固化系统和光固化墨水整合在一起而形成的现代化打印技术，它结合了uv固化墨水和喷墨打印技术的优点，既有uv固化油墨在经济和技术上的优势，还有喷墨打印技术在使用和操作上的便利。这些优点包括：没有挥发性有机物；低能耗；快速固化；适合多种基材；不堵塞喷头；油墨组成恒定；打印质量好；综合性能优异等，但由于uv墨水的附着力有限，导致出现脱落掉色的问题，影响了正常使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高附着uv墨水及其制备方法，解决了现阶段uv墨水附着力不高且硬度低的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种高附着uv墨水的制备方法，具体包括如下步骤：

4、步骤a1：将异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡和丙酮混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为45-50℃的条件下，搅拌15-20min，升温至60-70℃，加入聚乙二醇，进行反应3-5h，加入蓖麻油，进行反应3-5h，加入胱氨酸，进行反应2-3h，加入丙烯酸羟丙酯，进行反应4-5h，制得预处理树脂，将预处理树脂、kh550、二环己基碳二亚胺和dmf混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为30-40℃的条件下，进行反应4-6h，制得强化树脂；

5、步骤a2：将强化树脂、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和乙醇混合，在转速为120-150r/min，温度为60-65℃的条件下，搅拌并加入盐酸和去离子水，进行反应3-5h后，蒸馏去除乙醇和去离子水，升温至120-130℃，保温1-1.5h，制得改性树脂，称取如下重量份原料：改性树脂50-60份、改性单体40-50份、色浆8-10份和光引发剂5-10份，将原料混合均匀，制得高附着uv墨水。

6、进一步，步骤a1所述的异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇、蓖麻油、胱氨酸和丙烯酸羟丙酯的摩尔比为10:5:1:2:3.5，二月桂酸二丁基锡的用量为异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇、蓖麻油、胱氨酸和丙烯酸羟丙酯质量和的1‰，预处理树脂上的羧基、kh550、二环己基碳二亚胺的摩尔比为1:1:1.2。

7、进一步，步骤a2所述的强化树脂、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷的质量比为15:3:6:2，盐酸的用量为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷质量和的1％。

8、进一步，所述的改性单体包括如下步骤制成：

9、步骤b1：将(3-氨基丙基)二甲基乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐和乙腈混合，在转速为120-150r/min，温度为81-83℃的条件下，回流反应1-1.5h后，蒸馏去除乙腈，加入去离子水，搅拌处理3-5min，制得中间体1，将中间体1、正丁基锂和己烷混合，在转速为120-150r/min，温度为25-30℃的条件下，搅拌处理1-1.5h，加入六甲基环三硅氧烷，进行反应5-7h，加入二苯基氯硅烷，继续反应10-15h，调节ph为中性，制得中间体2；

10、步骤b2：将中间体2、水合肼和乙醇混合，在转速为120-150r/min，温度为78-80℃的条件下，回流反应10-15h，调节ph值为8-9，制得中间体3，将中间体3、1,2-环氧十二烷和dmf混合均匀，在转速为120-150r/min，温度为50-60℃，ph值为10-11的条件下，进行反应3-5h，制得中间体4；

11、步骤b3：将对苯二甲醛、季戊四醇和异丙醇混合均匀，通入氮气保护，在转速为60-80r/min，温度为25-30℃的条件下，搅拌并加入对甲苯磺酸一水合物，进行反应10-15h后，加入中间体4，继续反应3-5h，加入碳酸氢钠，搅拌处理30-40min，制得中间体5，将中间体5、丙烯醇和dmf混合均匀，在转速为150-200r/min，温度为50-60℃的条件下，搅拌并加入氯铂酸，进行反应10-15h后，加入丙烯酸和对甲基苯磺酸，升温至110-120℃，进行反应8-10h，制得改性单体。

12、进一步，步骤b1所述的(3-氨基丙基)二甲基乙氧基硅烷、邻苯二甲酸酐和去离子水的用量比为8mmo l:8mmo l:15ml，中间体1、正丁基锂、六甲基环三硅氧烷和二苯基氯硅烷的用量比为5mmo l:1.8ml:50mmo l:10mmo l。

13、进一步，步骤b2所述的中间体2、水合肼和乙醇的用量比为1.5g:2ml:50ml，中间体3上的氨基和1,2-环氧十二烷的摩尔比为1:2。

14、进一步，步骤b3所述的对苯二甲醛、季戊四醇和中间体4的摩尔比为2:1:2，对甲基苯磺酸一水合物的用量为对苯二甲醛质量的5％，碳酸氢钠的用量为对苯二甲醛质量的3％，中间体5上的si-h键、丙烯醇和丙烯酸的摩尔比为1:1:1，氯铂酸的用量为丙烯醇质量1‰，对甲基苯磺酸的用量为丙烯酸质量的2％。

15、本发明的有益效果：本发明制备的一种高附着uv墨水包括如下原料改性树脂、改性单体、色浆和光引发剂，改性树脂以异佛尔酮二异氰酸酯为原料先与聚乙二醇反应，再与蓖麻油反应形成枝化结构，再与胱氨酸反应，最后用丙烯酸羟丙酯封端，制得预处理树脂，将预处理树脂和kh550在二环己基碳二亚胺的作用下，使得预处理树脂上的羧基和kh550上的氨基脱水反应，制得强化树脂，将强化树脂、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷水解聚合，在强化树脂侧链形成甲基苯基硅树脂分子，制得改性树脂。

16、改性单体以(3-氨基丙基)二甲基乙氧基硅烷为原料用邻苯二甲酸酐为原料进行反应保护，再水解形成硅醇，制得中间体1，将六甲基环三硅氧烷开环聚合，再用中间体1和二苯基氯硅烷封端形成聚硅氧烷结构，制得中间体2，将中间体2用水合肼脱保护，制得中间体3，将中间体3和1,2-环氧十二烷反应，使得中间体3上的氨基和1,2-环氧十二烷上的氨基反应形成羟基，制得中间体4，将对苯二甲醛和季戊四醇进行双缩醛反应，形成醛基封端，再加入中间体4，使得中间体4上的羟基与醛基双缩醛反应，制得中间体5，将中间体5和丙烯醇反应，使得中间体5上的si-h和丙烯醇上的双键接枝，再与丙烯酸酯化，形成双键封端，制得改性单体。

17、改性树脂的枝化结构能够增加uv墨水的附着力，同时分子结构中含有二硫键，二硫键为动态共价键，在uv墨水固化过程中，二硫键通过键交换促进交联网络重排，从而耗散体系的固化收缩应力，进而达到增加附着力的效果，且改性树脂分子中含有刚性基团，与侧链的甲基苯基硅树脂分子配合能够降低双键密度，减少体积收缩，改性单体中含有多个螺环结构，在uv墨水固化时，会产生体积膨胀，与产生的体积收缩产生抵消，且含有长链烷基，长链烷基能够运动到空隙中来抵消来抵消光固化时产生的体积收缩，进而大幅提升附着效果。