本发明涉及墨水领域，尤其涉及一种uv喷墨墨水及其制备方法。
背景技术：
：uv墨水的特性是不含溶剂，墨水喷印在媒材上，经过uv光固化成形，墨水可100％转移到媒材上。所以，uv墨水又被称为环保墨水。uv墨水在传统油墨市场已经占据极大份额，但是在喷墨打印市场，却只占很少一部份。这是因为在喷墨打印过程中，受到打印喷头操作条件的限制，必需采用低粘度及高稳定性喷墨墨水，否则会导致出现喷头堵塞、墨滴斜喷或断墨等问题。在uv墨水中，墨水颜料色浆的分散稳定性直接关系着uv墨水的分散稳定性。因此如何提高uv墨水颜料色浆的分散稳定性，使由此得到的墨水可用于喷印打印，是亟需解决的问题。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种uv喷墨墨水颜料色浆及其制备方法，本发明提供的uv喷墨墨水具有较好的分散稳定性。本发明提供了一种uv喷墨墨水颜料色浆，以质量份计，包括以下组分：单体30～80份分散剂4～50份颜料10～70份；所述单体的结构中含有环状结构、羟基、乙氧基、丙氧基、胺基和氨基中的一种或多种。优选的，当所述颜料色浆的颜色为红色、黄色、蓝色或黑色时，所述单体为50～80份；所述分散剂为4～30份；所述颜料为10～30份。优选的，当所述颜料色浆的颜色为白色时，所述单体为30～60份；所述分散剂为4～50份；所述颜料为30～70份。优选的，当所述颜料色浆为红色时，所述颜料包括pv19、pr122、pr146、pr254或pr269；当所述颜料色浆为黄色时，所述颜料包括py138、py150、py151、py155、py168、py180、py183、py185或py194；当所述颜料色浆为蓝色时，所述颜料包括pb15:1、pb15:2、pb15:3或pb15:4；当所述颜料色浆为黑色时，所述颜料包括碳黑；当所述颜料色浆的颜色为白色时，所述单体为30～60份；所述分散剂为4～50份；所述颜料为30～70份。优选的，当所述颜料色浆为白色时，所述颜料包括二氧化钛。优选的，所述单体包括四氢糠基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、三羟甲基环己基丙烯酸酯、乙氧基苯酚丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯、4-叔丁基环己基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二环戊烯基丙烯酸酯、二环戊烯基(乙氧基)丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、n(乙氧基)苯酚丙烯酸酯、n(乙氧基)壬基苯酚丙烯酸酯、n(丙氧基)壬基苯酚丙烯酸酯、n,n-二甲基丙烯酰胺、n-丙烯酰吗啉、n-乙烯吡咯烷酮、环己烷二羧酸酰亚胺乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸二乙氨乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、n(乙氧基化)1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、n(丙氧基化)新戊二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、n(乙氧基)双酚a二丙烯酸酯、聚乙二醇(n)二丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸二丙烯酸酯、n(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、n(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、n(丙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和双季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或多种。优选的，所述分散剂包括聚醚嵌段共聚物、聚氨酯嵌段共聚物、聚酯嵌段共聚物、马林酸嵌段共聚物、丙烯酸嵌段共聚物和有机改性聚硅氧烷中的一种或多种。优选的，所述分散剂包括byk公司的disperbyk-168/9150/9151/9152/2100/2200/2205、basf公司的efka-4310/4330/4030/4700/4701、路博润公司的solsperse24000/28000/32000/32500/36000/39000/j180/j200、上海三正公司的带有锚式基团的超分散剂或tego公司的dispers710/685/655。优选的，还包括助剂，所述助剂为流平剂、润湿剂、光稳定剂、树脂和附着剂中的一种或多种。本发明还提供了上述技术方案所述uv喷墨墨水颜料色浆的制备方法，包括以下步骤：(1)将分散剂及单体混合得到预溶液；(2)将所述步骤(1)得到的预溶液和颜料混合，得到预分散液；(3)将所述步骤(2)得到的预分散液进行研磨后过滤，得到uv喷墨墨水颜料色浆。本发明提供了一种uv喷墨墨水颜料色浆，以质量份计，包括以下组分：单体30～80份、分散剂4～50份、颜料10～70份；所述单体的结构中含有环状结构、羟基、乙氧基、丙氧基、胺基和氨基中的一种或多种。本发明提供的uv喷墨墨水颜料色浆采用含有环状结构、羟基、乙氧基、丙氧基、胺基和氨基的单体，单体具有极强的分子亲和基，有利于颜料、分散剂和单体之间的充分混合分散，提高uv喷墨墨水的稳定性。实施例结果表明，本发明提供的uv喷墨墨水稳定性较好，不易沉降，有效避免了喷墨打印进程中喷头堵塞和断墨的问题。另外，本发明提供的uv喷墨墨水的制备方法简单，容易操作。具体实施方式本发明提供了一种uv喷墨墨水颜料色浆，以质量份计，包括以下组分：单体30～80份分散剂4～50份颜料10～70份；所述单体的结构中含有环状结构、羟基、乙氧基、丙氧基、胺基和氨基中的一种或多种。在本发明中，所述颜料色浆的颜色优选包括红色、黄色、蓝色、黑色或白色；当所述颜料色浆的颜色为红色、黄色、蓝色或黑色时，所述uv喷墨墨水颜料色浆优选包括50～80质量份单体，进一步优选为55～75份，更优选为60～70份；当所述颜料色浆的颜色为白色时，所述uv喷墨墨水颜料色浆优选包括30～60质量份单体，进一步优选为35～55份，更优选为40～50份。在本发明中，所述单体优选包括四氢糠基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、三羟甲基环己基丙烯酸酯、乙氧基苯酚丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯、4-叔丁基环己基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二环戊烯基丙烯酸酯、二环戊烯基(乙氧基)丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、n(乙氧基)苯酚丙烯酸酯、n(乙氧基)壬基苯酚丙烯酸酯、n(丙氧基)壬基苯酚丙烯酸酯、n,n-二甲基丙烯酰胺、n-丙烯酰吗啉、n-乙烯吡咯烷酮、环己烷二羧酸酰亚胺乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、丙烯酸二甲氨乙酯、甲基丙烯酸二乙氨乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、n(乙氧基化)1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、n(丙氧基化)新戊二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、n(乙氧基)双酚a二丙烯酸酯、聚乙二醇(n)二丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸二丙烯酸酯、n(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、n(丙氧基)丙三醇三丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、n(丙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和双季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或多种。在本发明中，所述颜料色浆的颜色和单体种类之间没有特定关系。在本发明中，当所述颜料色浆的颜色优选包括红色、黄色、蓝色或黑色时，所述uv喷墨墨水颜料色浆优选包括4～30质量份分散剂，进一步优选为10～25份，更优选为15～20份；当所述颜料色浆的颜色优选为白色时，所述uv喷墨墨水颜料色浆优选包括4～50质量份分散剂，进一步优选为10～45份，更优选为20～35份。在本发明中，所述分散剂优选包括聚醚嵌段共聚物、聚氨酯嵌段共聚物、聚酯嵌段共聚物、马林酸嵌段共聚物、丙烯酸嵌段共聚物和有机改性聚硅氧烷中的一种或多种；所述的分散剂优选为byk公司disperbyk-168/9150/9151/9152/2100/2200/2205；basf公司efka-4310/4330/4030/4700/4701；tego公司dispers710/685/655；路博润公司的solsperse24000/28000/32000/32500/36000/39000/j180/j200或上海三正公司的带有锚式基团的超分散剂。在本发明中，所述颜料色浆的颜色和分散剂种类之间没有特定关系。在本发明中，当所述颜料色浆的颜色优选包括红色、黄色、蓝色或黑色时，所述uv喷墨墨水颜料色浆优选包括10～30质量份颜料，进一步优选为15～25份，更优选为18～22份；当所述颜料色浆的颜色优选为白色时，所述uv喷墨墨水颜料色浆优选包括30～70质量份颜料，进一步优选为40～60份，更优选为45～55份。在本发明中，当所述颜料色浆的颜色优选为红色时，所述颜料优选包括pv19、pr122、pr146、pr254或pr269；当所述颜料色浆的颜色优选为黄色时，所述颜料优选包括py138、py150、py151、py155、py168、py180、py183、py185或py194；当所述颜料色浆的颜色优选为蓝色时，所述颜料优选包括pb15:1、pb15:2、pb15:3或pb15:4；当所述颜料色浆的颜色优选为黑色时，所述颜料优选包括碳黑；当所述颜料色浆的颜色优选为白色时，所述颜料优选包括二氧化钛。在本发明中，所述uv喷墨墨水颜料色浆还优选包括(0,10]质量份的助剂，进一步优选为1～10份，更优选为2～8份。在本发明中，所述助剂优选包括流平剂、润湿剂、光稳定剂和附着剂中的一种或多种；所述光稳定剂优选包括酚类阻聚剂、醌类阻聚剂或芳烃硝基化合物阻聚剂，进一步优选包括对叔丁基邻苯二酚、二叔丁基对甲酚、对羟基苯甲醚、rahn的genorad16/18/20/22/23或者氰特的s100/110/210/130；所述润湿剂优选包括ekfa3000系列、byk371/377/378或evonikglideb1484/432；所述流平剂优选包括byk337/3500/3505/361；所述附着促进剂优选包括聚酯树脂、聚氨酯树酯、环氧树酯、聚醚树酯、马林酸树酯、松香树酯、硅系偶合剂、钛系偶合剂或磷系偶合剂。本发明还提供了上述技术方案任一项所述uv喷墨墨水颜料色浆的制备方法，包括以下步骤：(1)将分散剂及单体混合得到预溶液；(2)将所述步骤(1)得到的预溶液和颜料混合，得到预分散液；(3)将所述步骤(2)得到的预分散液进行研磨后过滤，得到uv喷墨墨水颜料色浆。本发明将分散剂及单体混合得到预溶液。本发明对混合的具体实施方式没有特别限制，采用本领域技术人员所熟知的方式即可。得到预溶液后，本发明将预溶液和颜料混合，得到预分散液。在本发明中，所述预分散液的平均粒径优选＜5μm，进一步优选＜1μm。本发明对预溶液和颜料的混合方式没有特别限制，采用本领域技术人员所熟知的方式即可。得到预分散液后，本发明将预分散液进行研磨后过滤，得到uv喷墨墨水颜料色浆。在本发明中，当所述uv喷墨墨水颜料色浆的颜色优选为红色、黄色、蓝色或黑色时，所述研磨后预分散液的粒径优选为50～150nm，进一步优选为80～120nm；当所述uv喷墨墨水颜料色浆的颜色优选为白色时，所述研磨后预分散液的粒径优选为150～250nm，进一步优选为180～220nm。在本发明中，所述研磨用研磨珠的直径优选为0.1～1mm。在本发明中，所述研磨用研磨珠在研磨盘中的填充率优选为70％～98％，进一步优选为85％～98％。在本发明中，所述研磨用研磨叶片的切线速度优选为8m/s以上，进一步优选为8～30m/s，更优选为10～20m/s。在本发明中，所述过滤用滤膜优选包括玻纤滤膜和pp滤膜。在本发明中，所述玻纤滤膜的过滤孔径优选为0.7μm；所述pp滤膜的过滤孔径优选为0.5μm。下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1uv喷墨墨水颜料色浆以质量份计，组成为：1,6-己二醇二丙烯酸酯78份、红色颜料pr12215份、分散剂solsperse240006.8份、对羟基苯甲醚0.2份。上述uv喷墨墨水颜料色浆的制备方法包括以下步骤：(1)、将分散剂及1,6-己二醇二丙烯酸酯混溶得到预溶液，其目的在于使分散剂充分溶入1,6-己二醇二丙烯酸酯载体中；(2)、将颜料及对羟基苯甲醚加入预溶液进行预分散，其目的在于使分散剂充分润湿颜料，使颜料分散于预溶液中，形成平均粒径小于5μm的预分散液；(3)、将预分散液导入砂磨机，研磨叶片的切线速度为10m/s，温度控制在40℃以下，研磨珠粒径0.3mm及填充率为90％，色浆研磨所得的平均粒径145nm；进行过滤，采用0.7μm玻纤滤膜过滤胶体，再用0.5μmpp滤膜去除大粒径，得到uv喷墨墨水颜料色浆。实施例2uv喷墨墨水颜料色浆以质量份计，组成为：乙氧基苯酚丙烯酸酯15.2份、二(丙氧基化)新戊二醇二丙烯酸酯60.8份、蓝色颜料pb15:415份、分散剂byk-91519份。上述uv喷墨墨水颜料色浆的制备方法包括以下步骤：(1)、将分散剂、乙氧基苯酚丙烯酸酯及二(丙氧基化)新戊二醇二丙烯酸酯混溶得到预溶液，其目的在于使分散剂充分溶入单体载体中；(2)、将颜料加入预溶液进行预分散，其目的在于使分散剂充分润湿颜料，使颜料分散于预溶液中，形成平均粒径小于5μm的预分散液；(3)、将预分散液导入砂磨机，研磨叶片的切线速度为10m/s，温度控制在40℃以下，研磨珠粒径0.3mm及填充率为90％，色浆研磨所得的平均粒径96nm；进行过滤，采用0.7μm玻纤滤膜过滤胶体，再用0.5μmpp滤膜去除大粒径，得到uv喷墨墨水颜料色浆。实施例3uv喷墨墨水颜料色浆以质量份计，组成为：四氢糠基丙烯酸酯15.8份、二丙二醇二丙烯酸酯63.2份、黄色颜料py15015份、分散剂solsperse390006份。上述uv喷墨墨水颜料色浆的制备方法包括以下步骤：(1)、将分散剂、四氢糠基丙烯酸酯及二丙二醇二丙烯酸酯混溶得到预溶液，其目的在于使分散剂充分溶入单体载体中；(2)、将颜料加入预溶液进行预分散，其目的在于使分散剂充分润湿颜料，使颜料分散于预溶液中，形成平均粒径小于5μm的预分散液；(3)、将预分散液导入砂磨机，研磨叶片的切线速度为10m/s，温度控制在40℃以下，研磨珠粒径0.3mm及填充率为90％，色浆研磨所得的平均粒径113nm；进行过滤，采用0.7μm玻纤滤膜过滤胶体，再用0.5μmpp滤膜去除大粒径，得到uv喷墨墨水颜料色浆。实施例4uv喷墨墨水颜料色浆以质量份计，组成为：苄基丙烯酸酯62.8份、3(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15.7份、黑色颜料碳黑15份、分散剂solsperse320006.5份。上述uv喷墨墨水颜料色浆的制备方法包括以下步骤：(1)、将分散剂、苄基丙烯酸酯及3(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混溶得到预溶液，其目的在于使分散剂充分溶入单体载体中；(2)、将颜料加入预溶液进行预分散，其目的在于使分散剂充分润湿颜料，使颜料分散于预溶液中，形成平均粒径小于5μm的预分散液；(3)、将预分散液导入砂磨机，研磨叶片的切线速度为10m/s，温度控制在40℃以下，研磨珠粒径0.3mm及填充率为90％，色浆研磨所得的平均粒径93nm；进行过滤，采用0.7μm玻纤滤膜过滤胶体，再用0.5μmpp滤膜去除大粒径，得到uv喷墨墨水颜料色浆。实施例5uv喷墨墨水颜料色浆以质量份计，组成为：乙氧基苯酚丙烯酸酯55份、二氧化钛40份、分散剂byk-1685份。上述uv喷墨墨水颜料色浆的制备方法包括以下步骤：(1)、将分散剂及乙氧基苯酚丙烯酸酯混溶得到预溶液，其目的在于使分散剂充分溶入乙氧基苯酚丙烯酸酯载体中；(2)、将颜料加入预溶液进行预分散，其目的在于使分散剂充分润湿颜料，使颜料分散于预溶液中，形成平均粒径小于5μm的预分散液；(3)、将预分散液导入砂磨机，研磨叶片的切线速度10m/s，温度控制在40℃以下，研磨珠粒径0.3mm及填充率为90％，色浆研磨所得的平均粒径226nm；进行过滤，采用0.7μm玻纤滤膜过滤胶体，再用0.5μmpp滤膜去除大粒径，得到uv喷墨墨水颜料色浆。对比例1uv喷墨墨水颜料色浆以质量份计，组成为：异癸基丙烯酸酯76份、蓝色颜料pb15:415份、分散剂byk-91519份。上述uv喷墨墨水颜料色浆的制备方法包括以下步骤：(1)、将分散剂及异癸基丙烯酸酯混溶得到预溶液，其目的在于使分散剂充分溶入异癸基丙烯酸酯载体中；(2)、将颜料加入预溶液进行预分散，其目的在于使分散剂充分润湿颜料，使颜料分散于预溶液中，形成平均粒径小于5μm的预分散液；(3)、将预分散液导入砂磨机，研磨叶片的切线速度为10m/s，温度控制在40℃以下，研磨珠粒径0.3mm及填充率为90％，色浆研磨所得的平均粒径221nm；进行过滤，采用0.7μm玻纤滤膜过滤胶体，再用0.5μmpp滤膜去除大粒径，得到uv喷墨墨水颜料色浆。对比例2uv喷墨墨水颜料色浆以质量份计，组成为：异癸基丙烯酸酯43.2份、三羟甲基丙烷三丙烯酸10.8份、白色颜料二氧化钛40份、solsperse390006份。上述uv喷墨墨水颜料色浆的制备方法包括以下步骤：(1)、将分散剂及单体混溶得到预溶液，其目的在于使分散剂充分溶入单体载体中；(2)、将颜料及助剂加入预溶液进行预分散，其目的在于使分散剂充分润湿颜料，使颜料分散于预溶液中，形成平均粒径小于5μm的预分散液；(3)、将预分散液导入砂磨机，研磨叶片的切线速度为10m/s，温度控制在40℃以下，研磨珠粒径0.3mm及填充率为90％，色浆研磨所得的平均粒径194nm；进行过滤，采用0.7μm玻纤滤膜过滤胶体，再用0.5μmpp滤膜去除大粒径，得到uv喷墨墨水颜料色浆。性能测试1、对实施例1～5以及对比例1～2制备得到的uv喷墨墨水颜料色浆的颜料粒径、粘度、滤性、稳定性、安定性进行检测。颜料粒径检测，采用英国马尔文(malvern)nanos90纳米粒径仪；黏度检测，采用美国博勒飞(brookfield)wells锥板粘度计；滤性测试，采用1.0μm孔径玻纤滤膜加0.45μm孔径pp滤膜测试滤性，滤性的单位为g/5min；稳定性测试，采用60℃高温老化7天，测试粒径、黏度以及滤性。测试结果如表1所示：表1实施例1～5与比较例1～2颜料色浆粒径、粘度、滤性及稳定性比较实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5比较例1比较例2粒径(nm)1459611393226221362黏度(cp)413242476510389滤性g/5min3452062784175063897稳定性okokokokokngng评判okokokokokngng评判标准：墨水过滤条件滤性大于150g/5min、且稳定性测试在60℃高温老化7天，粒径变化要小于10％及黏度变化要小于5％，滤性大于150g/5min者，代表符合qc规格，评判为ok。反之，有上述任何一点未达标则为ng。由表1测试结果可知，本实施例1～5制备得到的颜料色浆分散稳定性较好，能够避免颜料凝集或胶化，由本发明实施例1～5制备得到的颜料色浆不会影响墨水的流畅性。2、安定性测试，采用德国罗姆公司lumisizer离心分散分析仪，以离心方式加速颜料颗粒沉降，以判定色浆的沉降安定性，室温下离心速度4000rpm。测试结果如表2所示：表2实施例1～5与比较例1～2颜料色浆的安定性评判标准：彩墨年沉降距离小于2mm，或者白墨年沉降距离小于10mm，判定为ok；反之则为ng。由表2测试结果可知，本发明提供的颜料色浆在室温离心速度4000rpm情况下，彩墨沉降速率为0.046～0.085μm/s，白墨沉降速率为0.427μm/s；彩墨年沉降量为0.67～1.25mm/年，白墨年沉降量为6.23mm/年，说明本发明提供的颜料色浆具有较好的分散稳定性，安定性较好。3、对实施例2、实施例3得到的颜料色浆的粒径、黏度和稳定性进行测试，分析预分散液粒径、研磨速度和研磨珠填充率对颜料色浆的粒径、黏度和稳定性的影响。其中粒径、黏度和稳定性的测试方法与上文中相应测试方法相同。测试结果如表3所示：表3实施例2、实施例3颜料色浆的粒径、黏度和稳定性稳定性评判标准：实施例2和实施例3在60℃高温老化7天后，粒径变化小于10％、黏度变化小于5％且滤性大于150g/5min的，评判为ok，反之为ng。本发明通过研究实施例2和实施例3中预分散粒径、研磨速度和研磨珠填充率对颜料色浆粒径、黏度和稳定性的影响，可以得知，本发明将预分散平均粒径控制在小于5μm、将研磨速度控制在大于8m/s、将研磨珠填充率控制在70％～98％，有利于使得到的颜料色浆粒径小，黏度小、分散稳定性好。综上所述，本发明提供的颜料色浆的制备方法简单，且制备得到的颜料色浆具有分散稳定性好，不易沉降的优点，进而使得本发明提供的颜料色浆应用于喷墨打印时，避免了喷头堵塞、断墨的问题。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12