本发明属于油墨
技术领域：
，具体地说，涉及一种快干uv固化油墨及其制备方法。
背景技术：
：由于uv胶印油墨采用光固化的干燥形式，因而光引发剂成为了uv油墨中的关键组分，对油墨产品的光固化速率起决定性作用，同时还影响成膜后的墨层性能。目前市场上所用的光引发剂绝大多数是有机小分子，在使用过程中常伴随一些问题，如一些小分子光引发剂在油墨体系中的溶解性差、易析出，导致引发效率降低；固化后残留的引发剂及光解产物易向墨层表面迁移，引发产品安全问题；此外有些小分子光引发剂还存在易挥发而产生刺激性气味、易导致墨层黄变等问题。为克服上述缺点，人们开始着力开发大分子光引发剂，大分子光引发剂具有溶解性好、低迁移性、低毒低气味、不易黄变等优点，同时在聚合物链中的能量迁移和分子间反应变得更容易，提高引发活性（李晓红，马家举．大分子光引发剂的研究进展[j]．山西化工，2007，27(6)：22-26.）。目前研究较多的大分子光引发剂主要为α-胺基酮类、α-羟基酮类、二苯甲酮和硫杂蒽酮类等光引发剂。如西巴公司（r·许斯勒,a·福赫斯.新的双官能团光引发剂[p].中国,1668648.2005-09-14.）以二苯甲烷为芳基，开发了一种双官能团的α-羟基酮类光引发剂，其气味低、引发效率高，但市场价格较高。虽各企业及研究机构均开始展开对大分子光引发剂的研究，但目前市场上还未出现一种引发效率高、价格低、合成简便的大分子光引发剂，开发这类光引发剂将其制成uv快干油墨具有重要意义。技术实现要素：本发明的所要解决的技术问题在于提供一种引发效率高、低成本、合成简便的快干uv固化油墨及其制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案为：一种快干uv固化油墨，所述快干uv固化油墨按重量份数计，包括以下成分：光引发剂，6~15份；连接料，55~78份；颜料，15~25份；助剂，1~5份；所述连接料包括单体稀释剂和预聚物，所述颜料包括联苯胺黄、铁黄、酞菁兰、洋红、立索尔红、钛白、炭黑的至少一种的组合，所述助剂包含蜡与消泡剂或流平剂的一种或两种的组合。上述方案中的所述光引发剂是含二苯甲酮片段的聚二甲基硅氧烷高分子光引发剂，通过如下步骤获得：s1，向装有回流冷凝管、搅拌器、温度计的四口瓶中，加入4-羟基二苯甲酮29.7~49.5g(0.15~0.25mol)、碘化钠2~4g（0.015~0.025mol）、氢氧化钠60~100g（1.5~2.5mol）、甲醇200~300ml，边搅拌边升温至40~60℃，直至固体完全溶解，保温20~40min；s2，在搅拌条件下向瓶内滴加氯丙烯115g~190g(1.5~25mol),温度控制在40~60℃，滴完后保温5~20min搅拌，再升温至75~95℃反应2.5~4h，冷却至室温；s3，将反应物倒入盛有碎冰的烧杯中，搅拌，真空过滤，收集沉淀，用45~60℃温水分2~4次洗涤沉淀，在空气中风干，得产物白色晶体c1（4-烯丙基二苯甲酮）；s4，在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计的四口瓶中，加入80~120ml甲苯，8~12g含氢聚二甲基硅氧烷，再加入铂催化剂至体系铂含量为0.0002~0.0004%，再加入0.08~0.12mol步骤s3所得c1，氮气排空0.8~1.2h，温度升高至85~95℃，反应9~12h，反应完成后，经柱层析分离，再通过减压蒸馏除去溶剂，得粘稠性化合物c2，即所述光引发剂。c2结构式为：。本发明的技术方案还包括快干uv固化油墨的制备方法，包括如下步骤：i1，将85~95%的单体稀释剂、预聚物、光引发剂、颜料、蜡加入到容器中，使用高速搅拌机进行预分散，搅拌时间为1~2小时；i2，将步骤i1所得油墨利用三辊研磨机进行研磨，使油墨细度≤15um，兰、红、黄色油墨研磨温度低于60℃，黑色研磨温度低于80℃；i3，将步骤i2所得油墨在高速搅拌下加入消泡剂、流平剂，再依据油墨的粘性大小情况，加入剩余单体稀释剂，使粘性在8-16之间，获得所述快干uv固化油墨。本发明的具有以下有益效果：本发明能满足uv印刷机15000张/小时高速印刷的干燥要求，溶剂残留量符合sn/t3551-2013标准，具有干燥快、印刷适性好、固着效果好、光引发剂残留量低等优点，安全环保性能好，适用于食品、药品包装等领域，其原料合成成本低廉，减少成本的投入。具体实施方式本发明提供一种快干uv固化油墨及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，结合以下实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1：本实施例中含二苯甲酮片段的聚二甲基硅氧烷高分子光引发剂，是通过以下步骤制备得到：s1，向装有回流冷凝管、搅拌器、温度计的500ml四口瓶中，加入4-羟基二苯甲酮29.7g(0.15mol)、碘化钠2g（0.015mol）、氢氧化钠60g（1.5mol）、甲醇200ml，边搅拌边升温至40~50℃，直至固体完全溶解，保温20min；s2，在搅拌条件下向瓶内滴加氯丙烯115g(1.5mol),温度控制在40~50℃，滴完后保温20min搅拌，再升温至75℃反应4h，冷却至室温；s3，将反应物倒入盛有120g碎冰的250ml烧杯中，搅拌，真空过滤，收集沉淀，用300ml45℃温水分2或3次洗涤沉淀，在空气中风干，得产物白色晶体c1（4-烯丙基二苯甲酮），粗产品用甲醇重结晶，得c1质量为21.5g，熔点51~52℃，收率63.7%；s4，在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计的250ml四口瓶中，加入80ml甲苯，8g含氢聚二甲基硅氧烷，再加入铂催化剂至体系铂含量为0.0002%，再加入0.1mol步骤s3所得c1，氮气排空0.8h，温度升高至85℃，反应12h，反应完成后，经柱层析分离，再通过减压蒸馏除去溶剂，得粘稠性化合物c2，即为目标光引发剂，收率为66.2%。一种快干uv固化油墨，由以下按重量份计的原料制备得到：6份上述方案制成的含二苯甲酮片段的聚二甲基硅氧烷高分子光引发剂，30份环氧丙烯酸树脂，14份聚酯丙烯酸树脂，6份三丙二醇双丙烯酸酯tpgda，5份新戊二醇二丙烯酸酯npgda，15份联苯胺黄，1份蜡，1份消泡剂，其中所述环氧丙烯酸树脂与份聚酯丙烯酸树脂为预聚物，所述三丙二醇双丙烯酸酯tpgda与新戊二醇二丙烯酸酯npgda为单体稀释剂，单体稀释剂与预聚物作为连接料存在。本实施例的快干uv固体油墨是通过以下步骤制备得到：i1，将90%的单体稀释剂、预聚物、光引发剂、颜料、蜡加入到容器中，使用高速搅拌机进行预分散，搅拌时间为1小时；i2，将步骤i1所得油墨经过三辊研磨机研磨，使油墨细度≤15um,研磨温度不得超过60℃；i3，将步骤i2所得油墨在高速搅拌下加入的消泡剂，根据粘性大小加入剩余稀释单体，使粘性在8~14之间，即制得快干uv固化油墨。该方案中，所述环氧丙烯酸树脂为长兴环氧丙烯酸酯6215-100或菁特环氧丙烯酸酯eb3700，所述聚酯丙烯酸树脂为菁特聚酯丙烯酸酯eb450、菁特聚酯丙烯酸酯eb657或菁特聚酯丙烯酸酯eb870的其中至少一种以上的组合，所述蜡为pollis1460聚乙烯蜡，所述消泡剂为迪高消泡剂920。实施例2：本实施例中含二苯甲酮片段的聚二甲基硅氧烷高分子光引发剂，是通过以下步骤制备得到：s1，向装有回流冷凝管、搅拌器、温度计的500ml四口瓶中，加入4-羟基二苯甲酮39.6g(0.2mol)、碘化钠3g（0.02mol）、氢氧化钠80g（2mol）、甲醇250ml，边搅拌边升温至45~50℃，直至固体完全溶解，保温30min；s2，在搅拌条件下向瓶内滴加氯丙烯153g(2mol),温度控制在40~50℃，滴完后保温10min搅拌，再升温至80℃反应3h，冷却至室温；s3，将反应物倒入盛有120g碎冰的250ml烧杯中，搅拌，真空过滤，收集沉淀，用300ml50℃温水分3或4次洗涤沉淀，在空气中风干，得产物白色晶体c1（4-烯丙基二苯甲酮），粗产品用甲醇重结晶，得c1质量为38.4g，熔点51~52℃，收率80.7%；s4，在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计的250ml四口瓶中，加入100ml甲苯，10g含氢聚二甲基硅氧烷，再加入铂催化剂至体系铂含量为0.0003%，再加入0.1mol步骤s3所得c1，氮气排空1h，温度升高至90℃，反应10h，反应完成后，经柱层析分离，再通过减压蒸馏除去溶剂，得粘稠性化合物c2，即为目标光引发剂，收率为73.3%。一种快干uv固化油墨，由以下按重量份计的原料制备得到：12份上述方案制成的含二苯甲酮片段的聚二甲基硅氧烷高分子光引发剂，40份环氧丙烯酸树脂，15份聚酯丙烯酸树脂，2份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯eo3-tmpta，10份新戊二醇二丙烯酸酯npgda，17份酞菁兰，2份蜡，1份流平剂，1份消泡剂，其中所述环氧丙烯酸树脂与份聚酯丙烯酸树脂为预聚物，所述乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯eo3-tmpta与新戊二醇二丙烯酸酯npgda为单体稀释剂，单体稀释剂与预聚物作为连接料存在。本实施例的快干uv固体油墨是通过以下步骤制备得到：i1，将配方中的90%单体稀释剂、预聚物、光引发剂、颜料、蜡加入到容器中，使用高速搅拌机进行预分散，搅拌时间为1.5小时；i2，将步骤i1所得油墨经过三辊研磨机研磨，使油墨细度≤15um,研磨温度不得超过60℃；i3，将步骤i2所得油墨在高速搅拌下加入配方中的消泡剂、流平剂，根据粘性大小加入剩余单体稀释剂，使粘性在12~14之间，即制得快干uv固化油墨。该方案中，所述环氧丙烯酸树脂为长兴环氧丙烯酸酯6215-100或菁特环氧丙烯酸酯eb3700，所述聚酯丙烯酸树脂为菁特聚酯丙烯酸酯eb450、菁特聚酯丙烯酸酯eb657或菁特聚酯丙烯酸酯eb870的其中至少一种以上的组合，所述蜡为pollis1460聚乙烯蜡，所述消泡剂为迪高消泡剂920，所述流平剂为德谦流平剂495。实施例3：本实施例中含二苯甲酮片段的聚二甲基硅氧烷高分子光引发剂，是通过以下步骤制备得到：s1，向装有回流冷凝管、搅拌器、温度计的500ml四口瓶中，加入4-羟基二苯甲酮49.5g(0.25mol)、碘化钠4g（0.025mol）、氢氧化钠100g（2.5mol）、甲醇300ml，边搅拌边升温至45~60℃，直至固体完全溶解，保温40min；s2，在搅拌条件下向瓶内滴加氯丙烯190g(2.5mol),温度控制在45~60℃，滴完后保温5min搅拌，再升温至95℃反应2.5h，冷却至室温；s3，将反应物倒入盛有200g碎冰的500ml烧杯中，搅拌，真空过滤，收集沉淀，用300ml60℃温水分3或4次洗涤沉淀，在空气中风干，得产物白色晶体c1（4-烯丙基二苯甲酮），粗产品用甲醇重结晶，得c1质量为41.5g，熔点51~52℃，收率73.6%；s4，在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计的250ml四口瓶中，加入120ml甲苯，12g含氢聚二甲基硅氧烷，再加入铂催化剂至体系铂含量为0.0004%，再加入0.12mol步骤s3所得c1，氮气排空1.2h，温度升高至95℃，反应9h，反应完成后，经柱层析分离，再通过减压蒸馏除去溶剂，得粘稠性化合物c2，即为目标光引发剂，收率为71.3%。一种快干uv固化油墨，由以下按重量份计的原料制备得到：15份上述方案制成的含二苯甲酮片段的聚二甲基硅氧烷高分子光引发剂，35份环氧丙烯酸树脂，20份聚酯丙烯酸树脂，6份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯eo3-tmpta，7份新戊二醇二丙烯酸酯npgda，10份三丙二醇双丙烯酸酯tpgda，15份炭黑，10份钛白，2份蜡，2份流平剂，1份消泡剂，其中所述环氧丙烯酸树脂与份聚酯丙烯酸树脂为预聚物，所述乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯eo3-tmpta、三丙二醇双丙烯酸酯tpgda与新戊二醇二丙烯酸酯npgda为单体稀释剂，单体稀释剂与预聚物作为连接料存在。本实施例的快干uv固体油墨是通过以下步骤制备得到：i1，将配方中的95%单体稀释剂、预聚物、光引发剂、颜料、蜡加入到容器中，使用高速搅拌机进行预分散，搅拌时间为2小时；i2，将步骤i1所得油墨经过三辊研磨机研磨，使油墨细度≤15um,研磨温度不得超过80℃；i3，将步骤i2所得油墨在高速搅拌下加入配方中的消泡剂、流平剂，根据粘性大小加入剩余单体稀释机，使粘性在12~16之间，即制得快干uv固化油墨。该方案中，所述环氧丙烯酸树脂为长兴环氧丙烯酸酯6215-100或菁特环氧丙烯酸酯eb3700，所述聚酯丙烯酸树脂为菁特聚酯丙烯酸酯eb450、菁特聚酯丙烯酸酯eb657或菁特聚酯丙烯酸酯eb870的其中至少一种以上的组合，所述蜡为pollis1460聚乙烯蜡，所述消泡剂为迪高消泡剂920，所述流平剂为德谦流平剂495。实施例1~实施例3制成的快干uv固化油墨的各项性能测试指标见表1。表1快干uv油墨各项性能测试结果项目测试方法技术要求实施例1实施例2实施例3细度0-50um细度板≤15um12um12um≤14um固化速度模拟印刷机15000张/小时速度进行干燥完全固化完全固化完全固化完全固化固化后硬度gb/t6739-1996≥2h≥2h≥2h≥2h附着力划百格，3m测试胶带拉不掉100%100%100%100%溶剂残留量sn/t3551-20130.2mg/kg0.05mg/kg0.06mg/kg0.08mg/kg本发明能满足uv印刷机15000张/小时高速印刷的干燥要求，溶剂残留量符合sn/t3551-2013标准，具有干燥快、印刷适性好、固着效果好、光引发剂残留量低等优点，安全环保性能好，适用于食品、药品包装等领域。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。当前第1页12