专利名称：一种水性uv印铁光油及其制备方法
技术领域：
本发明涉及光油技术领域，尤其涉及一种水性UV印铁光油及其制备方法。
背景技术：
紫外光辐射固化技术是国际上70年代以来开发的一种全新的绿色技术，利用该技术生产的紫外光固化涂料简称为UV涂料，UV涂料具有不含V0C，对环境污染小，固化速度快，节省能源、固化产物性能好、适于高速自动化生产等优点。UV涂料由于独特的技术和应用优势，被迅速广泛的应用到电子产品、机械制造，金属防腐等各个行业和领域。近年来，随着世界范围内环保呼声的提高，UV涂料的水性化研究也获得了长足的进步，它充分发挥了UV固化方式和水性稀释两种技术的综合效能，比传统的溶剂型UV涂料更具有施工、经济、安全、应用方面的优势。 申请号为201010530069. 7的中国发明专利，公开了一种高光耐磨手机UV罩光油，
它是采用低粘度聚酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为主体树脂，配以活性稀释剂乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯和丙烯酸异辛酯，稀释剂酒精和醋酸乙酯，光引发剂二苯甲酮和I-羟基环己基苯基酮，反应性胺助引发剂，消泡剂、流平剂以及增滑剂等搅拌混合均匀而制得。为了改善光油的性能，此UV罩光油加入了四种的UV单体，然而添加UV单体的数量过多易使其残留气味大，当将其用于印刷品的上光后，会残留刺激性强烈的气味，对操作人员的危害很大，且对空气造成一定的污染，不符合环保的要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种残留气味低、污染小的水性UV印铁光油及其制备方法。本发明是通过以下技术方案来实现的。一种水性UV印铁光油，由以下重量份的原料组成
水性UV光固化树脂3(Γ40份
UV固化丙烯酸乳液8 18份
聚乙二醇二丙烯酸酯12 18份
乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 8 15份 有机硅消泡剂O. 5^1份
有机硅流平剂I飞份
醇类助剂5 15份
光引发剂41份
附着力促进剂2飞份
水4 10份。优选的，一种水性UV印铁光油，由以下重量份的原料组成水性UV光固化树脂3(Γ35份
UV固化丙烯酸乳液1(Γ16份
聚乙二醇二丙烯酸酯13 17份
乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 1(Γ13份 有机硅消泡剂O. 5^0. 8份
有机硅流平剂2 4份
醇类助剂8 12份 光引发剂5 7份
附着力促进剂3飞份
水5 8份。更为优选的，一种水性UV印铁光油，由以下重量份的原料组成
水性UV光固化树脂35 40份
UV固化丙烯酸乳液13 15份
聚乙二醇二丙烯酸酯15 16份
乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯If 12份
有机硅消泡剂O. 5^0. 6份
有机硅流平剂2 3份
醇类助剂l(Tll份
光引发剂5 6份
附着力促进剂3 4份
水6 7份。其中，所述水性UV光固化树脂为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为沙多玛的CN9245，外观透明，固含量为100%，粘度(cps. 25°C ) 20000，官能度为3，玻璃化温度为26°C。CN9245为可用水稀释的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，便于设备及容器的清洗，且其固化快，硬度高，具有出色的耐磨性以及附着力。其中，所述UV固化丙烯酸乳液为克雷威利的CRAUMUL 2718，固含量为45%，粘度(mPa. s) < 1000，pH为7. 5-8. 5，最低成膜温度< (TC，粒径为80nm，具有极好的抗化性，极好的硬度和打磨性。其中，所述聚乙二醇二丙烯酸酯为聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯，为沙多玛的SR344，外观透明，固含量为100%，粘度(cps. 25°C )57，官能度为2，玻璃化温度为3°C。SR344为低官能度单体，玻璃化温度较低，可大大降低固化膜的交联密度，提高墨层的柔韧性，且为水溶性UV单体，低皮肤刺激，安全环保，固化快。其中，所述乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，为沙多玛的SR415，外观透明，固含量为100%，粘度(cps. 25°C ) 225，官能度为3，玻璃化温度为38°C。SR415为水溶性UV单体，为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的改性品，不仅具有TMPTA的相同的性能和广泛的用途，更具有低粘度、高固化速度的优点，提高固化膜的柔韧性，增强附着力，降低对皮肤的刺激性，安全环保。其中，所述有机硅消泡剂为改性聚硅氧烷共聚体溶液，改性聚硅氧烷共聚体溶液为德国毕克化学的BYK-020，在光油生产和应用时防止泡沫生成。
其中，所述有机硅流平剂为毕克化学的BYK-333。BYK-333外观为澄清微浊液体，含量为99%，密度I. 04kg/m3，BYK-333具有较好的相溶性，在水性系统中可提高防粘性，防止浮分色在大部分溶剂系统中，还可提高墨层表面的平滑性，提高底材的润湿效果，增加墨层的光泽。其中，所述醇类助剂为无水乙醇，无色透明液体，含量(CH3CH2OH) /%彡99. 8，密度(200C)/(g/mL) O. 789-0. 791，光度好、粘结度高、耐热耐晒耐潮湿。其中，所述附着力促进剂为有机氟改性丙烯酸酯聚合物，有机氟改性丙烯酸酯聚合物为斯洛柯的leveling3555，外观淡黄色清澈透明液体，有效含量100%，比重为O. 97，粘度(25°C /cps)为25。leveling3555可极大地降低体系的表面张力，增加基材的润湿性和附着力，快速流平、防止缩孔的优点，不增进表面爽滑性、不影响上镀性，对重涂性和层间附着力无任何影响。其中，所述光引发剂为2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙 酮，2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮为北京英力的IRGACURE907。IRGACURE 907的分子量为251. 3446，密度为I. 19g/cm3，熔点为74-76°C，沸点为410.5。C，闪点为202. 1° C，IRGA⑶RE 907是一种高效的紫外光引发剂，其特有的高吸收特性使其特别适合用于UV固化型涂料，能使UV固化型涂料长期不泛黄和延长储存时间。其中，一种水性UV印铁光油的制备方法，包括以下方法步骤
a、将水性UV光固化树脂、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中搅拌均匀，搅拌时间为25 35min ；
b、将步骤a中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入光引发剂，继续搅拌混匀，搅拌时间为25 35min ；
C、将上述重量份的有机硅消泡剂、有机硅流平剂、醇类助剂、附着力促进剂、水和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，搅拌时间为25 35min，制得水性UV印铁光油。检测制得的水性UV印铁光油的各项技术指标，制得的水性UV印铁光油的检验方法为采用数字式粘度计测量黏度，采用YQM-IB油墨粘性仪测量黏性，采用pH测试仪测量PH值，采用达因笔测量表面张力，采用65°标准光泽测试仪测量光泽度，采用百格法(3m胶带)测量附着力。本发明的有益效果为本发明的乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的改性品，不仅具有TMPTA的相同的性能和广泛的用途，更具有低粘度、高固化速度的优点，因此本发明只需采用聚乙二醇二丙烯酸酯和乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯两种水性UV单体即可优化光油的性能，简化了 UV单体的种类，UV单体的使用量减少，上光后残留气味更低，且上述两种水性UV单体均为低刺激性UV单体，对油墨生产者和使用者来说污染小，更安全。本发明的制备方法简单，操作性强，易于实现，生产成本低，有利于普遍推广应用。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的说明。实施例I。一种水性UV印铁光油，由以下重量份的原料组成35份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、13份UV固化丙烯酸乳液、15. 5份聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、11份(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、O. 5份改性聚硅氧烷共聚体溶液、2份有机硅流平剂、10份无水乙醇、5份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙酮、3份有机氟改性丙烯酸酯聚合物、5份水。本实施例的一种水性UV印铁光油的制备方法，包括以下方法步骤a、将脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中搅拌均匀，搅拌时间为30min ;b、将步骤a中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙酮，继续搅拌混匀，搅拌时间为30min ;c、将上述重量份的改性聚硅氧烷共聚体溶液、有机硅流平剂、无水乙醇、有机氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，搅拌时间为30min，制得水性UV印铁光油。检测制得的水性UV印铁光油的各项技术指标，各项性能测试指标如表I所示。
实施例2。一种水性UV印铁光油，由以下重量份的原料组成32份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、15份UV固化丙烯酸乳液、18份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、8份(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、O. 6份改性聚硅氧烷共聚体溶液、3份有机硅流平剂、8份无水乙醇、5份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙酮、2份有机氟改性丙烯酸酯聚合物、6份水。本实施例的一种水性UV印铁光油的制备方法，包括以下方法步骤a、将脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中搅拌均匀，搅拌时间为30min ;b、将步骤a中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙酮，继续搅拌混匀，搅拌时间为35min ;c、将上述重量份的改性聚硅氧烷共聚体溶液、有机硅流平剂、无水乙醇、有机氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，搅拌时间为32min，制得水性UV印铁光油。检测制得的水性UV印铁光油的各项技术指标，各项性能测试指标如表I所示。实施例3。一种水性UV印铁光油，由以下重量份的原料组成36份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、12份UV固化丙烯酸乳液、16份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、10份(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、O. 7份改性聚硅氧烷共聚体溶液、4份有机硅流平剂、12份无水乙醇、6份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙酮、3份有机氟改性丙烯酸酯聚合物、7份水。本实施例的一种水性UV印铁光油的制备方法，包括以下方法步骤a、将脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中搅拌均匀，搅拌时间为30min ;b、将步骤a中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙酮，继续搅拌混匀，搅拌时间为35min ;c、将上述重量份的改性聚硅氧烷共聚体溶液、有机硅流平剂、无水乙醇、有机氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，搅拌时间为32min，制得水性UV印铁光油。
检测制得的水性UV印铁光油的各项技术指标，各项性能测试指标如表I所示。实施例4。一种水性UV印铁光油，由以下重量份的原料组成30份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、8份UV固化丙烯酸乳液、12份聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、8份(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、O. 5份改性聚硅氧烷共聚体溶液、I份有机硅流平剂、5份无水乙醇、4份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙酮、2份有机氟改性丙烯酸酯聚合物、4份水。本实施例的一种水性UV印铁光油的制备方法，包括以下方法步骤a、将脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中搅拌均匀，搅拌时间为28min ;b、将步骤a中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉 基)-1_丙酮，继续搅拌混匀，搅拌时间为26min ;c、将上述重量份的改性聚硅氧烷共聚体溶液、有机硅流平剂、无水乙醇、有机氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，搅拌时间为32min，制得水性UV印铁光油。检测制得的水性UV印铁光油的各项技术指标，各项性能测试指标如表I所示。实施例5。一种水性UV印铁光油，由以下重量份的原料组成40份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、18份UV固化丙烯酸乳液、18份聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、15份(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、I份改性聚硅氧烷共聚体溶液、5份有机硅流平剂、15份无水乙醇、8份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、6份有机氟改性丙烯酸酯聚合物、10份水。本实施例的一种水性UV印铁光油的制备方法，包括以下方法步骤a、将脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中搅拌均匀，搅拌时间为35min ;b、将步骤a中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙酮，继续搅拌混匀，搅拌时间为25min ;c、将上述重量份的改性聚硅氧烷共聚体溶液、有机硅流平剂、无水乙醇、有机氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，搅拌时间为30min，制得水性UV印铁光油。检测制得的水性UV印铁光油的各项技术指标，各项性能测试指标如表I所示。实施例f实施例5制成的水性UV印铁光油的各项性能测试指标如表I。表I
权利要求
1.一种水性UV印铁光油，其特征在于由以下重量份的原料组成 水性UV光固化树脂3(Γ40份 UV固化丙烯酸乳液8 18份 聚乙二醇二丙烯酸酯12 18份 乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 8 15份 有机硅消泡剂O. 5^1份有机硅流平剂I飞份醇类助剂5 15份 光引发剂41份 附着力促进剂2飞份水4 10份。
2.根据权利要求I所述的一种水性UV印铁光油，其特征在于由以下重量份的原料组成 水性UV光固化树脂3(Γ35份 UV固化丙烯酸乳液1(Γ16份 聚乙二醇二丙烯酸酯13 17份 乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1(Γ13份 有机硅消泡剂O. 5^0. 8份 有机硅流平剂2 4份醇类助剂8 12份光引发剂5 7份 附着力促进剂3飞份水5 8份。
3.根据权利要求I所述的一种水性UV印铁光油，其特征在于由以下重量份的原料组成 水性UV光固化树脂35 40份 UV固化丙烯酸乳液13 15份 聚乙二醇二丙烯酸酯15 16份 乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯If 12份 有机硅消泡剂O. 5^0. 6份 有机硅流平剂2 3份 醇类助剂l(Tll份光引发剂5 6份 附着力促进剂3 4份水6 7份。
4.根据权利要求Γ3任意一项所述的一种水性UV印铁光油，其特征在于所述水性UV光固化树脂为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为沙多玛的CN9245。
5.根据权利要求广3任意一项所述的一种水性UV印铁光油，其特征在于所述聚乙二醇二丙烯酸酯为沙多玛的SR344，所述乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为沙多玛的SR415。
6.根据权利要求Γ3任意一项所述的一种水性UV印铁光油，其特征在于所述附着力促进剂为有机氟改性丙烯酸酯聚合物。
7.根据权利要求3任意一项所述的一种水性UV印铁光油,其特征在于所述有机娃消泡剂为改性聚硅氧烷共聚体溶液，改性聚硅氧烷共聚体溶液为德国毕克化学的BYK-020。
8.根据权利要求Γ3任意一项所述的一种水性UV印铁光油，其特征在于所述醇类助剂为无水乙醇。
9.根据权利要求Γ3任意一项所述的一种水性UV印铁光油，其特征在于所述光引发剂为2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1_丙酮，2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮为北京英力的IRGACURE 907。
10.权利要求1-9中任意一项所述的一种水性UV印铁光油的制备方法,其特征在于包括以下方法步骤 a、将水性UV光固化树脂、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中搅拌均匀，搅拌时间为25 35min ； b、将步骤a中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入光引发剂，继续搅拌混匀，搅拌时间为25 35min ； C、将上述重量份的有机硅消泡剂、有机硅流平剂、醇类助剂、附着力促进剂、水和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，搅拌时间为25 35min，制得水性UV印铁光油。
全文摘要
本发明涉及光油技术领域，尤其涉及一种水性UV印铁光油及其制备方法，本发明的水性UV印铁光油，由以下重量份的原料组成30～40份水性UV光固化树脂、8～18份UV固化丙烯酸乳液、12～18份聚乙二醇二丙烯酸酯、8～15份乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、0.5～1份有机硅消泡剂、1～5份有机硅流平剂、5～15份醇类助剂、4～8份光引发剂、2～6份附着力促进剂、4～10份水。本发明仅采用两种水性UV单体即可优化光油的性能，简化了UV单体的种类，UV单体的使用量减少，上光后残留气味更低，且此两种水性UV单体均为低刺激性UV单体，对油墨生产者和使用者来说污染小，更安全。
文档编号C09D7/12GK102964981SQ20121048152
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者尹文科 申请人:东莞市佳烨化工科技有限公司