一种耐机械加工的UV印铁油墨及其制备方法与流程

本发明涉及油墨，尤其涉及一种耐机械加工的uv印铁油墨及其制备方法。

背景技术：

1、在印铁制罐行业，传统印铁固化是热固化，大多采用液化气、煤和电加热等方式固化。

2、uv油墨是一种特别配方的油墨，其组成一般主要包括低聚物或预聚物、颜料、光敏剂和辅助剂等。

3、其中低聚物或预聚物提供墨膜主体性能，是决定uv油墨性能的重要成分，影响到涂层的硬度、耐摩擦性、附着力、耐黄变性、耐溶剂性、耐水性、加工性、耐蒸煮性等。

4、cn102643576a公开了一种紫外光固化丝印雪花油墨，包括紫外光固化树脂、光引发剂、消泡剂、流平剂、阻聚剂和蜡粉等原料，紫外光固化丝印雪花油墨是结晶、裂变型的特殊工艺油墨，此紫外光固化丝印雪花油墨通过蜡粉以使印刷的墨层表面出现“结晶化”现象，而油墨中添加蜡粉易使油墨的粘弹性降低而使油墨的塑性增大，尤其是油墨的流动性、耐机械性差，因此该紫外光固化丝印雪花油墨对金属制品的后期加工处理，表面印刷油墨容易脱落、破损等，故不能作为金属印刷油墨使用。

5、cn102964916a公开了一种uv胶印印铁油墨的制备方法，该发明虽然对油墨的粘着性和流动度得到了优化，但是其在预聚物的选取过程中官能度低导致后期油墨的最终柔韧性和附着力差，耐机械性就达不到好的效果，对于金属制品的后期加工、制成存在问题。

6、综上所述，现有uv印铁油墨的工艺和技术，需要在影响印铁油墨耐机械性方面改进，提高uv印铁油墨的附着力和柔韧性，以达到金属制品的后期较好的加工性。

技术实现思路

1、发明目的：本发明是克服现有技术发不足，通过大量实验筛选原料，生产出工艺简单高效的uv涂层，对常规的马口铁基材有着优异的附着力，柔韧性，可大大提高印铁油墨在金属制品加工过程中的耐机械性。

2、技术方案：为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种耐机械加工的uv印铁油墨，它是由下列原料制成：

4、多官能聚氨酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、丙烯酸酯单体、颜料粉、光引发剂、流平剂、消泡剂、分散剂。

5、一种耐机械加工的uv印铁油墨，它是由下列原料制成：

6、多官能聚氨酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、eo3-tmpta(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、ctfa(环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯)、peta(季戊四醇三丙烯酸酯)、颜料粉、光引发剂、流平剂、消泡剂、分散剂。

7、作为优选方案，以上所述的一种耐机械加工的uv印铁油墨，它是由下列质量百分比的原料制成：

8、30-40％的多官能聚氨酯丙烯酸酯、23-38％的纯丙烯酸酯、3-8％eo3-tmpta(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、3-10％ctfa(环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯)、1-6％peta(季戊四醇三丙烯酸酯)、15-20％颜料粉、1-5％光引发剂、0.2-0.5％流平剂、0.2-0.5％消泡剂、0.05-0.1％分散剂制成。

9、作为优选方案，以上所述的一种耐机械加工的uv印铁油墨，所述的多官能聚氨酯丙烯酸酯为江苏三木化工股份有限公司的脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯sm6329p、脂肪族聚氨酯九丙烯酸酯sm6901中至少一种或它们混合物。

10、作为优选方案，以上所述的一种耐机械加工的uv印铁油墨，所述纯丙烯酸酯为江苏三木化工股份有限公司的纯丙烯酸酯sm6680粘度在8000-14000cps/25℃，分子量50000以上。

11、作为优选方案，以上所述的一种耐机械加工的uv印铁油墨，所述的丙烯酸酯单体为江苏三木化工股份有限公司的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(eo3-tmpta)、季戊四醇三丙烯酸酯(peta)、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(ctfa)、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、聚乙二醇双丙烯酸酯、聚乙二醇双甲基丙烯酸酯中至少一种或它们混合物，这些丙烯酸酯单体都是功能性单体，可作为活性稀释剂用于uv辐射交联，还可以成为交联聚合的组成物，提高油墨的粘度，并赋予油墨良好的附着力、柔韧性及光亮度。

12、作为优选方案，以上所述的一种耐机械加工的uv印铁油墨，所述颜料粉为德州宝桐化工的c.i.12联苯胺黄g。

13、作为优选方案，以上所述的一种耐机械加工的uv印铁油墨，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、二苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化磷中至少一种或混合物。

14、作为优选方案，以上所述的一种耐机械加工的uv印铁油墨，所述流平剂为有机硅流平剂、氟碳流平剂、聚丙烯酸酯流平剂中至少一种或混合物。

15、作为优选方案，以上所述的一种耐机械加工的uv印铁油墨，所述分散剂为改性聚氨酯溶液，为德国毕克的byk163，对颜料颗粒提供相同的电荷，分散性优异，展色性好，可增加油墨的光泽、颜色强度、透明性和遮盖力。

16、本发明项所述的一种耐机械加工的uv印铁油墨，其特征在于，包括以下步骤：

17、1)按质量百分比将多官能聚氨酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯将入配料缸中，在高速分散机，转速1500rpm下分散10min。

18、2)将步骤1)中混匀的物料在低速200rpm搅拌的状态下按质量百分比加入颜料粉联苯胺黄g和有机硅消泡剂，继续在高速分散机，转速1500rpm下分散20-30min，至细度在10um以下。

19、3)将步骤2)中混匀的物料在低速200rpm搅拌的状态下按质量百分比加入eo3-tmpta、ctfa、peta、光引发剂在高速分散机，转速1500rpm下分散20-30min；

20、4)按质量百分比将流平剂、分散剂与步骤3)中混匀的物料在高速分散机，转速1500rpm下分散20-30min，制得uv印铁油墨。

21、有益效果：本发明主要是通过以下几点方案来改进现有uv印铁油墨在附着力和柔韧性上的缺陷和不足：

22、1、本发明采用纯丙烯酸酯与多官能度聚氨酯丙烯酸酯作为预聚物，纯丙烯酸酯选用粘度在8000-14000cps/25℃，分子量50000以上，多官能度聚氨酯丙烯酸酯选用高官能度的脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯和脂肪族聚氨酯九丙烯酸酯，使得预聚物在交联过程中粘度增大，交联密度高。

23、2、本发明将eo3-tmpta、peta、ctfa这些丙烯酸酯单体同样都是多官能度的功能性单体，可作为活性稀释剂用于uv辐射交联，还可以成为交联聚合的组成物，提高油墨的粘度，并赋予油墨良好的附着力、柔韧性及固化速度。

24、3、本发明未添加任何附着力促进剂，虽然附着力促进剂的添加能够提高油墨表面张力，但是对油墨的柔韧性产生一定的影响，而本发明选用分子量高的预聚物完全能达到附着力优、柔韧性优的效果，从而不需要附着力促进剂实现附着力优的同时可达到柔韧性优的效果。

25、本发明采用市场化易得的原材料，采用简单高效的生产工艺，获得附着力优、柔韧性优的uv印铁油墨，从而有利于提高金属制品的耐机械加工性，使uv印铁油墨的到更广泛的应用。