本发明涉及高分子材料领域，具体地说是一种聚氨酯树脂、其制备方法及包含该聚氨酯树脂的油墨。
背景技术：
：食品包装行业对凹版印刷的油墨有着大量的需求，以往用于食品包装的油墨含有大量的苯等毒性很大的溶剂，这样的油墨不环保，而且这样的溶剂如果被食品吸收会对人体造成很大伤害。并且这样的油墨不耐高温，对于需要在高温下包装的情况会出现油墨变质、在热压封口上等会出现诸多问题。技术实现要素：本发明旨在提供一种可溶解于水或乙醇的聚氨酯树脂。本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：一种聚氨酯树脂，由200～300份聚酯多元醇；100份聚醚多元醇；87.5～88份二异氰酸酯在溶剂中缩合后加入35～35.2份增稠剂制得。优选地，所述聚酯多元醇由乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷等中的一种或者两种以上混合物与邻苯二甲酸酸酐、己二酸、丁二酸、对苯二甲酸、葵二酸、辛二酸中的一种或者两种以上混合物缩合制得。优选地，聚醚多元醇为聚氧化乙烯多元醇、芳香族聚醚多元醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇之中的一种或多种。优选地，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、萘二异氰酸酯的一种或多种。优选地，所述溶剂为水、乙酸乙酯、正丙酯、异丙醇、乙醇、丁醇中的一种或多种。优选地，所述增稠剂为二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺、3,5-二乙基甲苯二胺、1,4-双仲丁氨基苯中的一种或多种。本发明的另一目的在于公开上述聚氨酯树脂的制备方法：S1.搅拌下，按所述重量份，将聚酯多元醇和聚醚多元醇加入溶剂中，并混合均匀；S2.加热至60～70℃后加入二异氰酸酯；S3.继续加热至85～90℃之间，反应保温3小时；S4.降温至50℃，加入溶剂并搅拌均匀，滴加增稠剂和溶剂，至混合液浓度在600～1500厘泊，出料，即得。本发明的又一目的在于提供一种耐热性和储存性俱佳的油墨，含有所述聚氨酯树脂。本发明中的聚酯多元醇是由小分子醇类与小分子酸类在高温条件下缩合得到，所述小分子醇类可以列举为乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷等中的一种或者两种以上混合物，所述小分子酸类可以列举为己二酸、丁二酸、对苯二甲酸、葵二酸、辛二酸中的一种或者两种以上混合物，或者可以生成小分子酸类的羧酸衍生物，如邻苯二甲酸酐。本发明中的聚醚多元醇是以多羟基、含伯氨基化合物或醇胺类为起始物，以氧化丙烯、氧化乙烯等环氧物为聚合单体、开环共聚而成的高分子，可以列举为聚氧化乙烯多元醇、芳香族聚醚多元醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇之中的一种或多种。本发明中的二异氰酸酯可以为芳香族二异氰酸酯或脂肪族二异氰酸酯，优选萘族二异氰酸酯，具体可以列举为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、萘二异氰酸酯的一种或多种。本发明中的增稠剂为非离子聚氨酯增稠剂，可以列举为二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺、3,5-二乙基甲苯二胺、1,4-双仲丁氨基苯中的一种或多种。本发明中，聚酯多元醇在聚氨酯树脂的分子链中充当软段结构，通过调整制备聚酯多元醇的原料，可以制备出醇溶性能不同的聚酯多元醇。根据油墨的需求来调整所述不同的聚酯多元醇的比例，以达到满意的效果。制备方法中所用混合溶剂也可以根据油墨的需要来调整各种组分的比例，混合溶剂的沸点越低，油墨干燥速度越快，反之，混合溶剂的沸点越高，干燥速度越慢。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明运用溶液聚合法，具备工艺控制简单，产品可控性强等优势，该产品通过分子结构、分子量大小、分子链中软段与硬段比例来调节树脂的性能，可制备根据油墨需求的嵌段式聚氨酯树脂。制得的油墨的储存性和耐热性俱佳，满足多元化的印刷需求。具体实施方式本发明实施例中，聚酯多元醇PE-2000(缩写为PE-2000)外购自徐州市万华聚氨酯材料有限公司；聚酯多元醇PE-3000(缩写为PE-3000)外购自佛山市鸿诚化工有限公司；聚醚200外购自江苏国力化工有限公司；聚醚210外购自淮安泰鑫助剂化工；异佛尔酮二异氰酸酯外购自德国拜耳公司；增稠剂乙二醇胺外购自济南华升化工有限公司。N-75型号转子流量计生产厂家为苏州倍达仪器仪表公司。钛白粉外购自东莞正太化工有限公司；颜料红245外购自山东宇虹新颜料有限公司；氯醋树脂外购自陶氏化学；蜡粉9610F外购自广州市益瑞新材料有限公司；哑光粉R-314外购自上海焦耳蜡业有限公司。以下结合具体实施例来对本发明作进一步的说明。聚氨酯树脂制备实施例1S1.搅拌下，将200千克PE-2000、100千克分子量为2000的聚醚210加入43千克的乙酸乙酯中，并混合均匀；S2.加热至60℃后加入87.5千克异佛尔酮二异氰酸酯；S3.继续加热至85～90℃之间，反应保温3小时；S4.降温至50℃，加入553千克乙酸乙酯与352千克异丙醇并搅拌均匀，滴加35千克乙二醇胺，滴加完成后搅拌2h，然后加入24千克～72千克乙醇搅拌均匀出料，即得。本实施例制得的聚氨酯树脂为无色或浅黄色透明液体，固含量在29.5％～30.5％之间，在25℃条件下，N-75数控粘度计测量粘度为600～1500厘泊，以下简称为树脂1。通过指压试验测试干燥速度，结果表明在压指17～25下后断丝。聚氨酯树脂制备实施例2S1.搅拌下，300千克PE-3000、100千克分子量为2000的聚醚200加入55千克的乙酸乙酯中，并混合均匀；S2.加热至60～70℃后加入88千克异佛尔酮二异氰酸酯；S3.继续加热至85～90℃之间，反应保温3小时；S4.降温至50℃，加入683千克乙酸乙酯与435千克异丙醇并搅拌均匀，滴加35.2千克乙二醇胺，滴加完成后加入28千克～84千克乙醇，出料，即得。本实施例制得的聚氨酯树脂为无色或浅黄色透明液体，固含量在29.5％～30.5％之间，在25℃条件下，N-75数控粘度计测量粘度为600～1500厘泊，以下简称为树脂2。通过指压试验测试干燥速度，结果表明在压指17～25下后断丝。效果实施例1：树脂指标分析取树脂制备实施例1和2制得的树脂各2～3克，涂在玻璃皿上，在125℃烘箱内烘1小时后结果如下表所示：树脂膜干燥度及软化度是否反粘膜拉伸强度树脂1完全干燥，膜无软化现象无反粘现象可拉伸至2.5倍不断裂树脂2完全干燥，膜无软化现象无反粘现象可拉伸至3.5倍不断裂试验可知：树脂可耐121℃不软化、成膜性能佳、膜质拉伸性能强、不反粘效果实施例2：树脂对于乙醇稀释剂的溶解性能测试测试方式：取树脂制备实施例1和2制得的树脂各3-5克，至2个100毫升玻璃杯中，依次加入5克、10克、20克、40克乙醇，观察树脂溶液是否变白浊，来测定树脂的醇溶度。试验可知：该树脂可以无限乙醇溶。效果实施例3：树脂对于水稀释剂的溶解性能测试测试方法：取树脂制备实施例1和2制得的树脂各100克，至两个500毫升的烧杯中，依次加入5克、10克、15克、20克水，观察树脂是否变白浊，来测定树脂的水溶性。试验可知：该树脂对水的溶解性能在10～15％效果实施例4：贮存性能取树脂制备实施例1和2制得的树脂各500克，于塑料透明的封口瓶中存放，分别在10天、1个月、3个月、半年、1年时树脂的变化：数据表明：树脂的保存期限最佳为1年，保存性能稳定。油墨制备及效果实施例白色色浆的制备：将30重量份的树脂1、5重量份的氯醋树脂、30重量份的钛白粉、2重量份的蜡粉9610F、2重量份的哑光粉R-314、20重量份的乙酸乙酯、11重量份的乙醇混合后在分散机中700转/分的转速下分散2小时、，然后用沙磨机碾磨3次、每次1.5小时制得。红色色浆的制备：将26重量份的树脂1、5重量份的氯醋树脂、19重量份的颜料红245、2重量份的蜡粉9610F、2重量份的哑光粉R-314、20重量份的乙酸乙酯、11重量份的乙醇、11重量份的异丙醇混合后在分散机中700转/分的转速下分散2小时，然后用沙磨机碾磨3次、每次1.5小时制得。红色油墨1的制备：将本实施例中制得的红色色浆45重量份、树脂制备实施例1中制得的树脂26重量份与水：乙酸乙酯：乙醇的体积比为5:5:19的混合溶剂29重量份混合均匀即得。红色油墨2的制备：将本实施例中制得的红色色浆45重量份、树脂制备实施例2中制得的树脂26重量份与水：乙酸乙酯：乙醇的体积比为5:5:19的混合溶剂29重量份混合均匀即得。白色油墨1的制备：将本实施例中制得的白色色浆54重量份、树脂制备实施例1中制得的树脂30重量份与水：乙醇的体积比为5:11的混合溶剂16重量份在高速分散机中600转/分、搅拌1小时，混合均匀即得。白色油墨2的制备：将本实施例中制得的白色色浆54重量份、树脂制备实施例2中制得的树脂30重量份与水：乙醇的体积比为5:11的混合溶剂16重量份在高速分散机中600转/分、搅拌1小时，混合均匀即得。将上述制得的四种油墨按如下方法进行储存性能测试：各取200毫升油墨装于250毫升的烧杯中，将涂5号杯分别浸入于油墨里，再将涂5号杯水平提起，涂5号杯出料小口离开液面时，按计时器计时，料滴完后结束计时，中间所消耗的时间为树脂的粘度。结果如下：将上述制得的四种油墨按如下方法进行耐高温性能测试：将如上配制好的油墨，涂布于基材聚氨酯薄膜PET上，再和已涂布好的胶水符合，用可控温电熨斗将温度设定在125℃后压在附有油墨的基材上，停留5秒，油墨无明显变化，不起气泡即可。结果如下：颜色变化气泡白色无明显颜色变化无气泡鼓红色无明显颜色变化无气泡鼓由本试验可知：油墨的储存性能和耐热性俱佳。从对树脂的分析可得知：本树脂综合性能佳，树脂的醇、水溶性能佳、可耐121℃高温、制备的油墨的储存稳定性佳。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内限制本发明之权利范围。当前第1页1 2 3