应用于玻璃的喷墨打印油墨及其制备方法，玻璃涂层与流程

本技术属于油墨，尤其涉及一种应用于玻璃的喷墨打印油墨及其制备方法，玻璃涂层。

背景技术：

1、紫外线(ultraviolet，uv)喷墨打印工艺由于其可定制化、易见单成型等特点，在家装应用中得到了广泛关注。在日常生活中有很多玻璃制品，如拉推门、茶具、相框、消毒柜、冰箱门以及装修装潢中的玻璃地板等。这些玻璃制品的表面往往会采用精美的图案进行修饰，而喷墨打印工艺也被广泛应用在玻璃制品的修饰工艺中。

2、玻璃以硅酸盐为主要成分，材质硬而脆，表面具有一定的极性，用于玻璃表面的装饰墨水对柔韧性要求不高，关键是解决装饰墨水与基材的附着力问题。uv喷墨体系主要为自由基体系，其主要由低聚物、丙烯酸单体、光引发剂和助剂等组成，丙烯酸体系与玻璃的极性相差较大，难以在玻璃上直接附着，需要通过其他的方式来改善墨水和玻璃基材间的结合力。

3、目前，解决uv喷墨体系与玻璃表面附着力的方式主要有：添加硅烷偶联剂，通过引入硅烷偶联剂来提高墨水和玻璃间的结合力，但是硅烷偶联剂与uv喷墨体系的相容性较差，适用性有限，且硅氧烷易水解，对环境敏感度高，难以大规模应用。另外，因环氧树脂体系中具有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键等结构使其具有极好的附着力，也可以通过引入环氧树脂体系提高uv喷墨体系与玻璃的相容性。但是由于环氧树脂的黏度太大，可选择性较小，且与丙烯酸相容性不好。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种应用于玻璃的喷墨打印油墨及其制备方法，玻璃涂层，旨在一定程度上解决现有喷墨打印油墨相容性差，且与玻璃表面的附着力差的问题。

2、为实现上述申请目的，本技术采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术提供一种应用于玻璃的喷墨打印油墨，以所述喷墨打印油墨的总质量为100％，包括质量百分含量的组分：

4、纯丙烯酸树脂5％～20％，

5、脂环族环氧树脂10％～20％，

6、氧杂环丁烷类单体15％～40％，

7、自由基单体15％～50％，

8、阳离子光引发剂2％～8％，

9、自由基光引发剂0％～8％，

10、助剂0.1％～3％。

11、在一些可能的实现方式中，所述纯丙烯酸树脂的数均分子量为5000～50000；黏度为2000cps～10000cps。

12、在一些可能的实现方式中，所述脂环族环氧树脂选自两端带环氧环己基基团的树脂或不含酯键的树脂。

13、在一些可能的实现方式中，所述氧杂环丁烷类单体选自含有单个氧杂环基团的丁烷类单体。

14、在一些可能的实现方式中，所述自由基单体选自单官能度的单体。

15、在一些可能的实现方式中，所述阳离子光引发剂选自碘鎓盐。

16、在一些可能的实现方式中，所述自由基光引发剂选自夺氢型和裂解型光引发剂的组合。

17、在一些可能的实现方式中，所述助剂选自流平剂、阻聚剂、消泡剂中的至少一种。

18、在一些可能的实现方式中，所述脂环族环氧树脂选自3,4环氧环己基甲酸-3,4-环氧环己基甲酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、四氢印二环氧化物中的至少一种。

19、在一些可能的实现方式中，所述氧杂环丁烷类单体选自3-乙基3-苯氧乙基氧乙烷、3-乙基-3-羟甲基氧乙烷、3-乙基-3-(甲基丙烯酸酰氧基甲基)氧杂环丁烷中的至少一种。

20、在一些可能的实现方式中，所述自由基单体选自3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯、丙烯酸四氢呋喃酯、乙氧化苯基丙烯酸酯、丙烯酸苯基酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯中的至少一种。

21、在一些可能的实现方式中，所述阳离子光引发剂选自二芳基碘鎓盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐中的至少一种。

22、在一些可能的实现方式中，所述自由基光引发剂选自2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧膦、2-异丙基硫杂蒽酮中的至少一种。

23、在一些可能的实现方式中，所述纯丙烯酸树脂选自长兴材料的dr-a820和/或dr-a819。

24、在一些可能的实现方式中，所述脂环族环氧树脂选自泰特尔新材料的tta21、tta20、tta28中的至少一种。

25、在一些可能的实现方式中，所述氧杂环丁烷类单体选自强力新材的tr-tcm101、tr-tcm104中的至少一种。

26、在一些可能的实现方式中，所述自由基单体选自长兴材料的em2104、em212、em2051中的至少一种。

27、在一些可能的实现方式中，所述阳离子光引发剂选自泰特尔新材料的tta uv-694、tta uv-695中的至少一种。

28、在一些可能的实现方式中，所述自由基光引发剂选自强力新材的tr-184、tr-bdk、tr-itx、tr-npi-601中的至少一种。

29、在一些可能的实现方式中，所述流平剂选自毕克化学的byk-333、byk-3500、byk-3510中的至少一种。

30、在一些可能的实现方式中，所述阻聚剂选自锐昂贸易的rahn uv16、uv20、uv24中的至少一种。

31、在一些可能的实现方式中，以所述喷墨打印油墨的总质量为100％，包括质量百分含量的组分：

32、

33、在一些可能的实现方式中，以所述喷墨打印油墨的总质量为100％，包括质量百分含量的组分：纯丙烯酸树脂6％，脂环族环氧树脂14％，氧杂环丁烷类单体34％，自由基单体38％，阳离子光引发剂4.2％，自由基光引发剂3％，助剂0.8％；

34、或者，纯丙烯酸树脂5％，脂环族环氧树脂14％，氧杂环丁烷类单体36％，自由基单体38％，阳离子光引发剂4.2％，自由基光引发剂2％，助剂0.8％；

35、或者，纯丙烯酸树脂8％，脂环族环氧树脂13％，氧杂环丁烷类单体30％，自由基单体41％，阳离子光引发剂4.2％，自由基光引发剂3％，助剂0.8％。

36、第二方面，本技术提供一种应用于玻璃的喷墨打印油墨的制备方法，包括以下步骤：

37、根据上述的应用于玻璃的喷墨打印油墨，获取包括配方量的纯丙烯酸树脂，脂环族环氧树脂，氧杂环丁烷类单体，自由基活性单体，阳离子光引发剂，自由基光引发剂和助剂的原料组分，对所述原料组分进行混合处理，得到应用于玻璃的喷墨打印油墨。

38、在一些可能的实现方式中，所述混合处理包括步骤：将所述纯丙烯酸树脂，所述脂环族环氧树脂，所述氧杂环丁烷类单体和所述自由基活性单体混合后，添加所述阳离子光引发剂和所述自由基光引发剂，在温度为25℃～30℃，转速为800转/分钟～1200转/分钟的条件下搅拌2～5小时，添加所述助剂搅拌0.5～1小时。

39、第三方面，本技术提供一种玻璃涂层，采用上述的应用于玻璃的喷墨打印油墨或者上述方法制备的应用于玻璃的喷墨打印油墨，通过喷墨打印工艺在玻璃表面制成涂层，固化得到玻璃涂层。

40、在一些可能的实现方式中，所述喷墨打印工艺的步骤包括：对所述玻璃表面进行清洁后，将所述应用于玻璃的喷墨打印油墨通过uv喷墨打印机打印在所述玻璃表面，进行uv预固化后，在能量为5000mj/cm2～8000mj/cm2的条件下进行总固化，在所述玻璃表面形成所述玻璃涂层。

41、在一些可能的实现方式中，所述玻璃涂层的厚度为5μm～15μm。

42、在一些可能的实现方式中，所述玻璃涂层在所述玻璃表面的附着力等级≥2级。

43、在一些可能的实现方式中，所述玻璃涂层在80℃的水中水煮2小时，60℃烘干2小时后，在所述玻璃表面的附着力等级≥2级。

44、在一些可能的实现方式中，所述玻璃涂层的铅笔硬度不低于h。

45、本技术第一方面提供的应用于玻璃的喷墨打印油墨，包括纯丙烯酸树脂5％～20％，脂环族环氧树脂10％～20％，氧杂环丁烷类单体15％～40％，自由基单体15％～50％，阳离子光引发剂2％～8％，自由基光引发剂0％～8％，助剂0.1％～3％。其中，纯丙烯酸树脂具有良好的附着力和耐水性，可以增强油墨的粘附力，提高油墨在玻璃表面的附着效果；同时，纯丙烯酸树脂还可以改善油墨的流平性和光泽度，使装饰效果更加出色。脂环族环氧树脂具有较高的耐热性和化学稳定性，并且脂环族环氧树脂开环速度快，有助于缩短氧杂环丁烷的诱导期，提高墨水的整体固化程度和固化速度。在油墨中，脂环族环氧树脂可以与其他组分发生交联反应，形成稳定的网状结构，提高油墨的整体性能。氧杂环丁烷类单体具有特殊的化学结构，能够参与油墨中树脂的交联反应，提高油墨的功能性和附着力。阳离子光引发剂和自由基光引发剂，这两种光引发剂在光照条件下可以产生自由基和碳正活性中心，从而引发油墨中的聚合反应，显著提高油墨的固化速度，使油墨在玻璃表面形成涂层。通过丙烯酸树脂和环氧树脂的协同作用可以增强油墨在玻璃表面的附着力和耐久性；氧杂环丁烷类单体和脂环族环氧树脂开环形成羟基，提高聚合物极性，增加涂层在玻璃上的粘附力。

46、本技术第二方面应用于玻璃的喷墨打印油墨的制备方法，获取配方量的纯丙烯酸树脂，脂环族环氧树脂，氧杂环丁烷类单体，自由基活性单体，阳离子光引发剂，自由基光引发剂和助剂等原料组分后，将原料组分进行混合处理，便能得到应用于玻璃的喷墨打印油墨，制备工艺简单，适用于工业化大规模生产和应用。制得的应用于玻璃的喷墨打印油墨在玻璃表面具有附着力好，耐水性强等特性，能够很好的解决喷墨打印应用中油墨在玻璃表面的附着力问题。

47、本技术第三方面玻璃涂层采用上述用于玻璃的喷墨打印油墨通过喷墨打印工艺在玻璃表面制成，该玻璃涂层与玻璃结合稳定性好，附着力强，同时玻璃涂层还具有耐磨性和耐水性等特性，能够很好的修饰玻璃。