一种超支化树脂基UV固化喷墨油墨及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107987611A(43)申请公布日2018.05.04(21)申请号201711429157.6(22)申请日2017.12.26(71)申请人华南农业大学地址510642广东省广州市天河区五山路483号(72)发明人袁腾梁斌苏宇沛杨卓鸿(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人桂婷裘晖(51)Int.Cl.C09D11/30(2014.01)C09D11/101(2014.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种超支化树脂基UV固化喷墨油墨及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于UV固化油墨制备技术领域，公开了一种超支化树脂基UV固化喷墨油墨及其制备方法和应用。本发明将天然可再生资源植物油引入油墨的制备，合成了一种植物油基UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯，取代了传统的石化来源的多官能度的UV固化单体，为天然材料开辟了新的应用领域，提高了其使用价值，缓解了石油化工的压力。本发明所制备的植物油基超支化UV固化聚氨酯丙烯酸酯中引入了六元环结构，从而使其UV固化成膜后，固化膜具有更好的硬度和耐热性能。在UV固化油墨中引入了超支化预聚物，从而使得油墨具有更低的粘度，可以减少活性稀释剂的使用量。本发明的超支化树脂基UV固化喷墨油墨可广泛应用在UV喷墨印刷工业体系中。CN107987611ACN107987611A权利要求书1/2页1.一种超支化树脂基UV固化喷墨油墨的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：(1)植物油基三元羧酸的制备：将30％氢氧化钠溶液加入反应容器中，揽拌加热至75～85℃，加入植物油D-A反应产物，搅拌反应2.5～3h，反应结束后将所得反应液酸化至pH＝2.0～2.5后再纯化即得植物油基三元羧酸；(2)植物油基多元醇的合成：将步骤(1)所制备的植物油基三元羧酸与二乙醇胺溶解于溶剂中，进行中和反应，即得到植物油基六元醇；再加入二羟甲基丙酸，在催化剂作用下进行酯化反应，得到植物油基九元醇；(3)佛尔酮二异氰酸酯的丙烯酸酯化：称取丙烯酸羟基酯，用二氯甲烷作为溶剂，充分搅拌溶解得丙烯酸羟基酯的二氯甲烷溶液；称取IPDI，加入二氯甲烷作为溶剂和二月桂酸二丁基锡作为催化剂，安装冷凝回流装置，在30～40℃缓慢滴加丙烯酸羟基酯的二氯甲烷溶液，10～15min滴完，搅拌反应3～4h，反应完毕后将所得反应液旋蒸除去溶剂二氯甲烷，即得到IPDI的丙烯酸酯化产物；(4)植物油基UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备：将步骤(2)所得到的植物油基六元醇与步骤(3)所得到的IPDI丙烯酸酯化产物溶解于溶剂二氯甲烷中，加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，置于60～80℃的恒温水浴锅中反应3～4h，即得到植物油基UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯；(5)超支化树脂基UV固化喷墨油墨的制备：将活性稀释剂、基础成膜树脂、步骤(4)得到的植物油基UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯、光引发剂按比例混合，搅拌分散均匀即得到超支化树脂基UV固化喷墨油墨。2.根据权利要求1所述的超支化树脂基UV固化喷墨油墨的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的植物油D-A反应产物中的植物油为桐油、蓖麻油、亚麻油、腰果壳油、玉米油、菜籽油、花生油、芝麻油、大豆油中的至少一种；步骤(1)中所述的30％氢氧化钠溶液和植物油D-A反应产物的用量满足每100～120mL的30％氢氧化钠溶液对应加入19.5～22g植物油D-A反应产物；步骤(1)所述的酸化是指用1mol/L的盐酸酸化；所述的纯化是指酸化后析出的三酸用乙酸乙酯萃取，有机层用热水洗涤后，加入无水Na2SO4干燥12h，过滤后即得到植物油基三元羧酸。3.根据权利要求1所述的超支化树脂基UV固化喷墨油墨的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯中的至少一种；所述的催化剂为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸中的一种；步骤(2)中所述的植物油基三元羧酸与二乙醇胺的摩尔比为1:3～1:3.5，所述的二羟甲基丙酸的用量满足二羟甲基丙酸与乙二醇胺的摩尔比为2:1～2.1:1；步骤(2)中，所述的中和反应是指在20～30℃反应1～2h；所述的酯化反应是指在50～80℃反应2～4h。4.根据权利要求1所述的超支化树脂基UV固化喷墨油墨的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种；步骤(3)中，所述的催化剂的量为催化量，所述的丙烯酸羟基酯和佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为(1～1.1):1；所述的丙烯酸羟基酯的二氯甲烷溶液是指50～60mL的二氯甲烷中加2CN107987611A权利要求书2/2页入20～30g的丙烯酸羟基酯；