本发明涉及油墨技术领域，特别是涉及了一种uv固化玻璃保护油墨及其制备方法。
背景技术：
目前电容屏在全球触屏市场得到了广泛的应用，相比之前的电阻屏更实用、科技含量更高。未来也将会成为一个触控的时代！客户对于触摸屏玻璃镜片生产品质的要求也是越来越严格，然而在该行业却存在一种普遍现象-玻璃划伤。镜片生产加工直通率基本上在50-55%左右，而产生不良的最主要原因就是镜片玻璃在加工中的刮伤。镜片刮伤后的再次抛光打磨使生产效率更低，昂贵的打磨设备更是让许多商家望而却步。如何减少玻璃刮伤、提升良品率，是整个行业中的务必解决的问题。在业内，玻璃镜片是否有划伤被列为最重要和严格的检测项目之一。在加工过程中最易导致划伤的环节是开料、cnc加工、夹片仿形和精雕。因此需要在加工前对玻璃进行保护。
为解决这一技术难题，市场上研发出多种保护油墨，这些保护油墨主要通过丝印印刷在玻璃表面，经紫外光（uv）固化后该保护油墨会在玻璃表面形成一层保护膜，以抵御来自冶具以及外力可能造成的刮伤、划伤、夹伤，玻璃加工完毕后在稀碱液中将保护膜脱除。但是，目前市场上的uv固化玻璃保护油墨性能不成熟，由于保护油墨的耐磨性、附着力同碱液的脱膜性之间是矛盾的关系，即耐磨性和附着力好的保护油墨不易脱膜，清洗困难，而且脱膜过程中油墨成片脱落，会导致挂架、大批量生产保护油墨时堵塞排水管，会大量消耗生产时间，并且增加人力、物力成本。
技术实现要素：
为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种uv固化玻璃保护油墨及其制备方法，该保护油墨具有极强的耐磨性、优秀的附着力、脱膜时间短、无残留；呈小碎片脱膜，不会挂架，不会堵塞下水管，提高生产效率。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种uv固化玻璃保护油墨，按重量份数，所述保护油墨包括以下组分：40-60份三官能度聚氨酯丙烯酸树脂，10-15份单官能度的紫外光固化单体，10-15份三氧化二铝，8-12份光引发剂、2-3份双氨基型硅烷偶联剂。
进一步地，所述单官能度的紫外光固化单体选自：n,n-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉中的任一种或两种。
进一步地，所述光引发剂包括光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂itx、光引发剂907、光引发剂tpo和光引发剂369中一种或多种。
进一步地，还包括2-5份助剂。
进一步地，所述助剂包括消泡剂、流平剂、分散剂。
本发明还提供上述uv固化玻璃保护油墨的制备方法，包括如下步骤：
将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂、单官能度的紫外光固化单体、三氧化二铝、光引发剂和助剂混合，分散，得到混合料；
将上述得到的混合料与双氨基型硅烷偶联剂混合后分散均匀，然后研磨。
本发明具有如下有益效果：
本发明以三官能度聚氨酯丙烯酸树脂作为主体树脂，以单官能度的紫外光固化单体作为活性单体，在体系中引入了不饱和的双键基团，通过选择特定的官能度，在光引发剂的作用下，经紫外光的照射产生聚合交联反应，同时加入了双氨基型硅烷偶联剂和三氧化二铝配合，使其发挥协同作用，一方面平衡了保护油墨的耐磨性、附着力同油墨的脱膜性，可以提高保护油墨和玻璃的附着力，增强耐磨性，而且利于碱液的脱膜，使保护油墨在较短时间内粉碎化脱落，不会挂架，不会堵塞下水管，提高生产效率，另一方面，提高固化速度，改善体系的固化性能。
本发明的保护油墨硬度适中，光泽高，耐弱碱，具有良好的印刷适应性。
本发明的保护油墨配方所用的原材料易于购买，配比过程简单，在经过印刷的玻璃表面可耐冲击，耐摩擦，能有效保护玻璃，在强碱液中，保护油墨能轻易祛除，不会在玻璃上出现残留，可以提高生产效率，降低原材料的损耗，降低返工率。
本发明的保护油墨不需加入有机溶剂，由于在整个配方中都没有酮类、苯类、酯类、醇类等有机溶剂，无voc排放，不需要附加设备来收集挥发的溶剂，达到环保要求。
所述制备方法工艺简单，适用于工业化生产。
具体实施方式
第一方面，本发明一种uv固化玻璃保护油墨，按重量份数，所述保护油墨包括以下组分：40-60份三官能度聚氨酯丙烯酸树脂，10-15份单官能度的紫外光固化单体，10-15份三氧化二铝，8-12份光引发剂、2-3份双氨基型硅烷偶联剂。
其中，所述三官能度聚氨酯丙烯酸树脂的重量份可以是40份、42份、45份、48份、50份、52份、55份、58份或60份等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
所述单官能度的紫外光固化单体的重量份可以是10份、11份、12份、13份、14份、或15份等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
所述三氧化二铝的重量份可以是10份、11份、12份、13份、14份、或15份等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
所述光引发剂的重量份可以是8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、或15份等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。
树脂构成了固化产品的基本骨架，决定了固化后产品的基本性能(硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化等)。本发明在众多的树脂中筛选出三官能度聚氨酯丙烯酸树脂作为uv固化玻璃保护油墨的主体树脂，不但提高了保护油墨在金属板表面的附着力，还缩短了碱洗过程中保护油墨的脱膜时间。
单官能度的紫外光固化单体是一种功能型单体，在紫外光固化油墨的组成体系中兼有固化交联和溶剂的双重功能，其作用是调节紫外光固化油墨的粘度，对三官能度聚氨酯丙烯酸树脂进行稀释，它可以控制固化交联密度，改善涂膜的物理、机械性能，参与固化成膜。所述单官能度的紫外光固化单体选自：n,n-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉中的任一种或两种。本实施例的单官能度的紫外光固化单体包括但不限于前面所列举的几种材料，也可以是其他未列举在本实施例中的但被本领域技术人员所熟知的其他材料。
在本发明的保护油墨中，光引发剂是紫外光引发聚合固化反应的必要组分之一。光引发剂是一类容易吸收紫外光能量产生活性自由基或活性离子基，进而引发油墨中不饱和基团聚合的物质，其可吸收一定波长的光能后产生活泼自由基或阳离子，引发或催化相应的单体或预聚物的聚合。可采用现有技术中公开的常规的光引发剂。作为举例，所述光引发剂包括光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂itx、光引发剂907、光引发剂tpo和光引发剂369中一种或多种。本实施例的光引发剂包括但不限于前面所列举的几种材料，也可以是其他未列举在本实施例中的但被本领域技术人员所熟知的其他材料。
本发明中，对双氨基型硅烷偶联剂的种类不作具体限定，本领域技术人员可以常规选择，作为举例，双氨基型硅烷偶联剂为kh-602，即n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
现有技术中，保护油墨中通常采用硫酸钡、二氧化硅、膨润土、滑石粉、高岭土等作为填料，本发明中采用三氧化二铝替代了常规使用的填料，提高了油墨的耐磨性。
本发明以三官能度聚氨酯丙烯酸树脂作为主体树脂，以单官能度的紫外光固化单体作为活性单体，在体系中引入了不饱和的双键基团，通过选择特定的官能度，在光引发剂的作用下，经紫外光的照射产生聚合交联反应，同时加入了双氨基型硅烷偶联剂和三氧化二铝配合，使其发挥协同作用，一方面平衡了保护油墨的耐磨性、附着力同油墨的脱膜性，可以提高保护油墨和玻璃的附着力，增强耐磨性，而且利于碱液的脱膜，使保护油墨在较短时间内粉碎化脱落，不会挂架，不会堵塞下水管，提高生产效率，另一方面，提高固化速度，改善体系的固化性能。
本发明的uv固化玻璃保护油墨还包括2-5份助剂。所述助剂包括消泡剂、流平剂、分散剂。
所述消泡剂为油墨中的常用助剂，本发明对消泡剂的种类不作具体限定，本领域技术人员可以常规选择，作为举例，所述消泡剂包括byk-051消泡剂、byk-052消泡剂、byk-053消泡剂、hx-2300消泡剂、hx-2310消泡剂、hx-2500消泡剂、hx-2550消泡剂和hx-2560消泡剂中的一种或多种。
所述流平剂为油墨中的常用助剂，本发明对流平剂的种类不作具体限定，本领域技术人员可以常规选择，作为举例，所述流平剂选自聚醚改性的聚二甲基硅氧烷、氟碳改性聚丙烯酸酯溶液、烷基苯改性聚二甲基硅氧烷、烷基改性聚甲基烷基硅氧烷、硅酮二丙烯酸酯中的一种或几种。
所述分散剂为油墨中的常用助剂，本发明对分散剂的种类不作具体限定，本领域技术人员可以常规选择，作为举例，所述分散剂包括efka-4009分散剂、efka-4010分散剂、efka-4011分散剂、efka-4015分散剂、efka-4016分散剂、efka-4017分散剂、efka-4400分散剂、efka-4401分散剂、efka-4403分散剂、byk-161分散剂、byk-162分散剂、byk-163分散剂、byk-164分散剂、byk-168分散剂、byk-170分散剂、byk-171分散剂和tego-655分散剂中的一种或多种。
为使本发明所述油墨在实施过程中有更好的实施效果，本发明的保护油墨中还可以含有0.3-0.8份颜料。所述颜料可以为各种常规的颜料，使油墨呈现一定色彩，例如为炭黑、钛白粉、酞青颜料(如酞青蓝、酞青绿)中的一种或多种，可以根据需要进行选择。
第二方面，本发明还提供上述uv固化玻璃保护油墨的制备方法，包括如下步骤：
将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂、单官能度的紫外光固化单体、三氧化二铝、光引发剂和助剂混合，分散，得到混合料；将上述得到的混合料与双氨基型硅烷偶联剂混合后分散均匀，然后研磨。
研磨后得到的保护油墨的细度优选为5-10μm，更优选为6-7μm。
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
一种uv固化玻璃保护油墨，按重量份数，所述保护油墨由以下组分组成：50份三官能度聚氨酯丙烯酸树脂，12份单官能度的紫外光固化单体，12份三氧化二铝，10份光引发剂，2.5份双氨基型硅烷偶联剂，3份助剂。
所述单官能度的紫外光固化单体选自n,n-二甲基丙烯酰胺；所述光引发剂包括光引发剂1173；所述双氨基型硅烷偶联剂为kh-602；所述助剂为消泡剂、流平剂、分散剂；所述消泡剂为byk-051消泡剂；所述流平剂选自聚醚改性的聚二甲基硅氧烷；所述分散剂为efka-4009分散剂。
其制备方法包括如下步骤：
将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂、单官能度的紫外光固化单体、三氧化二铝、光引发剂和助剂混合，分散，得到混合料；
将上述得到的混合料与双氨基型硅烷偶联剂混合后分散均匀，然后研磨。
实施例2
一种uv固化玻璃保护油墨，按重量份数，所述保护油墨由以下组分组成：40份三官能度聚氨酯丙烯酸树脂，10份单官能度的紫外光固化单体，10份三氧化二铝，8份光引发剂，2份双氨基型硅烷偶联剂，2份助剂。
所述单官能度的紫外光固化单体选自丙烯酰吗啉；所述光引发剂为光引发剂184；所述双氨基型硅烷偶联剂为kh-602；所述助剂为消泡剂、流平剂、分散剂；所述消泡剂为byk-052消泡剂；所述流平剂选自氟碳改性聚丙烯酸酯溶液；所述分散剂为efka-4010分散剂。
其制备方法包括如下步骤：
将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂、单官能度的紫外光固化单体、三氧化二铝、光引发剂和助剂混合，分散，得到混合料；
将上述得到的混合料与双氨基型硅烷偶联剂混合后分散均匀，然后研磨。
实施例3
一种uv固化玻璃保护油墨，按重量份数，所述保护油墨由以下组分组成：60份三官能度聚氨酯丙烯酸树脂，15份单官能度的紫外光固化单体，15份三氧化二铝，12份光引发剂，3份双氨基型硅烷偶联剂，5份助剂。
所述单官能度的紫外光固化单体选自n,n-二甲基丙烯酰胺和丙烯酰吗啉；所述光引发剂为光引发剂tpo；所述双氨基型硅烷偶联剂为kh-602；所述助剂为消泡剂、流平剂、分散剂；所述消泡剂为byk-053消泡剂和hx-2300消泡剂；所述流平剂选自烷基苯改性聚二甲基硅氧烷和烷基改性聚甲基烷基硅氧烷；所述分散剂包括efka-4011分散剂和efka-4015分散剂。
其制备方法包括如下步骤：
将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂、单官能度的紫外光固化单体、三氧化二铝、光引发剂和助剂混合，分散，得到混合料；
将上述得到的混合料与双氨基型硅烷偶联剂混合后分散均匀，然后研磨。
实施例4
一种uv固化玻璃保护油墨，按重量份数，所述保护油墨由以下组分组成：40份三官能度聚氨酯丙烯酸树脂，15份单官能度的紫外光固化单体，12份三氧化二铝，8份光引发剂，3份双氨基型硅烷偶联剂，3份助剂，0.4份颜料。
所述单官能度的紫外光固化单体选自n,n-二甲基丙烯酰胺；所述光引发剂为光引发剂369；所述双氨基型硅烷偶联剂为kh-602；所述助剂为消泡剂、流平剂、分散剂；所述消泡剂包括hx-2500消泡剂；所述流平剂选自硅酮二丙烯酸酯；所述分散剂包括tego-655分散剂。
其制备方法包括如下步骤：
将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂、单官能度的紫外光固化单体、三氧化二铝、光引发剂和助剂混合，分散，得到混合料；
将上述得到的混合料与双氨基型硅烷偶联剂混合后分散均匀，然后研磨。
对比例1
基于实施例1，区别仅在于：本对比例1中将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂替换为环氧丙烯酸酯。
对比例2
基于实施例1，区别仅在于：本对比例2中将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂替换为聚酯丙烯酸酯。
对比例3
基于实施例1，区别仅在于：本对比例3中将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂替换为两官能度聚氨酯丙烯酸树脂。
对比例4
基于实施例1，区别仅在于：本对比例4中将三官能度聚氨酯丙烯酸树脂替换为四官能度聚氨酯丙烯酸树脂。
对比例5
基于实施例1，区别仅在于：本对比例5中将双氨基型硅烷偶联剂替换为含有γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的偶联剂。
试验例
通过如下测试方法对上述实施例和对比例中所述的保护油墨性能进行表征测试，测试结果列于表1：
（1）脱膜性能测试
将所述油墨丝印在玻璃表面，光照固化后，将具有油墨保护涂层的玻璃在室温下5重量％的氢氧化钠水溶液中浸泡，观察油墨保护涂层从玻璃上脱膜的时间和状态。脱膜处理所需的时间越短说明固化交联后的油墨在碱溶液中溶胀、脱膜越快，脱膜性越好。
（2）附着力测试
按照gb/t1720-1979《漆膜附着力测定法》中所述的测试方法测试油墨固化成膜后对于玻璃表面的附着力，其中，测得的附着力分为一级-七级共七个级别，一级为附着力最优，七级为附着力最差。
（3）漆膜硬度测试
按照gb/t6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》中所述的测试方法测试油墨固化成膜后的硬度，其中，测得的硬度按照铅笔的硬度分为9b-8b-7b-6b-5b-4b-3b-2b-b-h-2h-3h-4h-5h-6h-7h-8h-9h共18个级别，9b级为最软，9h级为最硬。
（4）耐磨性测试
参照《gb1768-1979涂膜耐磨性测试方法》测定，具体步骤为：将油墨均匀滚涂在尺寸大小相同的白色铜版纸上，干燥后备用；使用mcj-01a型摩擦试验机(济南兰光机电技术有限公司提供)将样板固定于耐磨仪的工作转盘上，设置参数100次、40n；测试结束后，取出样品用毛刷刷去浮屑，称重，前后重量之差，即为漆膜失重，漆膜失重越小，耐磨性越好。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。