本发明涉及喷墨行业的油墨制备领域，尤其是一种水性发光二极管光固化数码喷墨及其制备方法。
背景技术：
：传统的喷墨墨水为溶剂型产品，因为存在挥发性有机溶剂，所以存在环境污染的问题，并且危害从业人员的身体健康。现如今环保性优良的墨水有水性墨水以及UV固化墨水。水性墨水的优点在于相比较传统溶剂型墨水，用水来完全替代挥发性有机溶剂，环保性优良。但是水性墨水也有传统溶剂型墨水的弊端，干燥后的墨水耐刮、耐擦伤性较差。UV固化墨水的优点在于没有挥发性溶剂，环保，并且UV干燥后的墨膜物理性能优良，成膜性好，抗刮擦优异，并且由于在没有UV固化之前，墨水是不干性的，因此喷头一直处于润湿状态，不会引发堵塞喷头的隐患。但是UV固化墨水由于需要适应喷墨墨水流动性极好的状态，必须添加大量的低粘度单体，造成UV干燥过程较慢，并且由于固化后还残留有一定量的单体，影响人体身体健康，因此在能够直接与人体接触油墨的包装领域不合适。并且UV固化需要的能量远高于发光二极管固化，普通的UV固化灯正常使用寿命为2000h以下，发光二极管灯为普通UV固化灯的10倍以上，可以达到25000-30000h。水性发光二极管光固化墨可以用水来替代活性单体，来对油墨的粘度进行调整，并且并不影响配方本身的各成分比例，因此在光固化方面配方可以比较容易设计的很快干，有利于生产效率的大幅提高。由于用水做稀释剂，配方中预聚物的分子量可以设计到更大，交联密度可控，墨膜在固化后的收缩率方面较传统UV喷墨小，因此在喷涂到无渗透性的塑料薄膜类产品时候，更加容易得到附着力好等物理性能良好的涂膜。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水性发光二极管光固化数码喷墨及其制备方法，其生产的喷墨安全环保，对人体无腐蚀性，且在连续喷墨过程中适性良好。本发明的技术方案为：一种水性发光二极管光固化数码喷墨，由以下重量份数的原料组分制备而成：有机或无机颜料1～10份，表面活性剂0.1～1份，消泡剂0.01～1份，流平剂0.1～1份，水性蜡分散体0.1～3份，紫外光吸收剂0.5～3份，分散剂0.1～2份，去离子水20～40份，水性预聚体40～65份。优选地，所述有机或无机颜料为颜料黑1、颜料黑11、颜料黑23、颜料黑24、颜料黑31、金红石型二氧化钛、锐钛型二氧化钛、颜料黄12、颜料黄13、颜料黄14、颜料黄83、颜料黄151、颜料黄155、颜料黄180、颜料红4、颜料红48∶1、颜料红48∶2、颜料红57∶1、颜料红122、颜料红146、颜料红170、颜料红184、颜料蓝15∶3、颜料蓝15∶4、颜料绿7、颜料橙13、颜料橙34、颜料紫3、颜料紫19、颜料紫23中的一种或者任意几种的组合。优选地，所述表面活性剂为硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二辛基磺化琥珀酸钠、季铵化合物、脂肪酸甘油酯、山梨坦三油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、炔二醇类化合物中的至少一种；所述消泡剂为聚醚类消泡剂、高碳醇类消泡剂、有机硅类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂、聚硅氧烷类消泡剂中的至少一种；所述流平剂为聚二甲基硅氧烷类、聚醚改性有机硅氧烷类、聚酯改性有机硅氧烷类、烷基改性有机硅氧烷、端基型聚醚改性有机硅类、丙烯酸酯类中的至少一种。优选地，所述水性蜡分散体为巴西棕榈蜡乳液或分散体、氧化聚乙烯蜡乳液或分散体、石蜡乳液或分散体、硅油乳液或分散体、蒙旦蜡乳液或分散体中的一种或者任意几种的组合；所述紫外光吸收剂为二苯乙醇酮、a，a-二甲氧基-a-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-1-苯己酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)、丁酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基膦、2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、4-苯甲酰基-4’-甲基-二苯硫醚.二苯甲酮、2-异丙基硫杂蒽酮.KIP150、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦稳定的水乳液、2-羟基-3-(2’-硫杂蒽酮氧基’)-N，N，N-三甲基-1-丙胺氯化物中的一种或者任意几种的组合；所述分散剂采用SOLSPERSE27000、ANTI-TERRA-250、DISPERBYK-180、DISPERBYK-184、DISPERBYK-198、EfkaFA4671、DisponerW-20、DisponerW-920、DisponerW-9700、tego740W、tego750W、tego752W、tego760W、EDSPLAN482中的一种或者任意几种的组合；所述水性预聚体为水性聚氨酯丙烯酸酯，水性环氧丙烯酸酯，水性聚酯丙烯酸酯中的一种或者任意几种的组合。一种水性发光二极管光固化数码喷墨制备方法，包括以下步骤，(1)首先，按重量份数称取有机或无机颜料、一部分去离子水、水性预聚体、分散剂、消泡剂、紫外光吸收剂，混合后用碟形分散机高速搅拌；(2)将搅拌均匀的混合物加入纳米研磨机中进行细度研磨至一定细度，用一部分去离子水用来清洗研磨过程中周转桶的桶壁清洗，以保证每次研磨过程所有的混合物都进入了纳米砂磨机研磨，以免影响后续细度以及保证配方的精确性；(3)细度合格情况下，按重量分数再加入表面活性剂、流平剂、水性蜡分散体，混合后用碟形分散机高速搅拌，并复检控制在一定细度；(4)取剩余的去离子水调整粘度至18～22cps；(5)将调整好粘度的油墨用三级滤膜分别进行逐级过滤。优选地，所述步骤(1)中高速搅拌的时间为1～1.5h。优选地，所述步骤(2)中研磨至细度控制在0.2μm以下，细度测量使用激光粒度仪。优选地，所述步骤(3)中高速搅拌的时间为1.5～2h。优选地，所述步骤(3)中复检控制在一定细度且细度在0.2μm以下。优选地，所述步骤(5)中三级滤膜的滤膜孔径分别为0.8μm、0.45μm、0.2μm。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1.传统UV喷墨必须使用单体来调节喷墨的粘度，而喷墨的粘度是制造合格喷墨的关键物化指标之一，粘度太高，喷墨喷射效果不良，而单体具有很低的粘度，可以容易调节喷墨粘度，同时单体对人体的刺激性非常大，在制造喷墨过程中，经常引起工人身体皮肤溃烂，本发明用水来替代单体，调节喷墨粘度，水对人体无任何伤害；2.本发明只使用预聚体，无单体，大大减少墨层本身的固化收缩率，在针对非吸收性的塑料类基材，具有很大的附着牢度优势；3.本发明只使用预聚体，预聚体相对单体来说分子量大非常多，相应的整个喷墨体系中需要发生反应的不饱和键也变少很多，因此光固化的速率也会大大增加，很大程度上弥补现有阶段发光二极管光源能量不足的缺陷；4.本发明只使用预聚体，随着不饱和键的变少，所需的光引发剂也变少，相应的可能的残留的光引发剂也变少，光引发剂是高活性体，对于已经成膜的墨膜，比较有害，容易造成墨层老化加速，因此更少的光引发剂残留对于产品的保存期限更加有利。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本发明做进一步说明。实施例1一种水性发光二极管光固化数码喷墨，由以下重量份数的原料组分制备而成：无机颜料10份表面活性剂0.5份消泡剂0.05份流平剂0.5份水性蜡分散体1份紫外光吸收剂2份分散剂1份去离子水29.95份水性预聚体55份其中，上述无机颜料为金红石型二氧化钛；表面活性剂为1，2-己二醇；消泡剂为聚硅氧烷类；流平剂为丙烯酸酯类；水性蜡为氧化聚乙烯蜡分散体类；紫外光吸收剂为双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦的稳定乳化物；分散剂为EDSPLAN482；水性预聚体为水性聚氨酯丙烯酸酯。一种采用实施例1所述重量份数配方的水性发光二极管光固化数码喷墨制备方法，包括如下步骤：(1)首先，将无机颜料、8份去离子水、预聚体、分散剂、消泡剂、紫外光吸收剂用碟形分散机高速搅拌1.5h。(2)将搅拌均匀的混合物加入米研磨机中进行细度研磨至一定细度，细度控制在0.2μm以下，细度测量使用激光粒度仪；用一部分去离子水用来清洗研磨过程中周转桶的桶壁清洗，以保证每次研磨过程所有的混合物都进入了纳米砂磨机研磨，以免影响后续细度以及保证配方的精确性。(3)细度合格情况下，再加入表面活性剂、流平剂、水性蜡分散体用碟形分散机高速搅拌2h，并复检细度控制在0.2μm以下。(4)取剩余的去离子水调整粘度至18～22cps(5)将调整好粘度的油墨用三级滤膜分别进行逐级过滤，三级滤膜的滤膜孔径分别为0.8μm、0.45μm、0.2μm。本发明生产的喷墨，进行连续喷头作业24h，无出现堵喷头、干燥不良现象，且文字清晰，线条图案边缘无严重毛刺现象。采用不同基材进行墨膜附着力测试，方法为：使用3M胶带粘住墨膜10秒，撕掉胶带，观察剩余仍旧附着在基材上的墨膜百分比。各种基材附着力都能达到90％以上良好附着，且在无吸收性基材上好于传统油性喷墨。不同基材传统油性发光二极管喷墨附着力实施例1喷墨附着力200g铜版纸100％100％处理BOPP94％96％处理PET95％98％陶瓷100％100％通过本实施例1与传统普通水性UV喷墨对比，制成的成品耐擦性在耐擦仪上测试，水性UV喷墨20次刮擦就已经有比较明显的痕迹，而本发明实施例1的喷墨在80次刮擦过程中还只有极轻微的擦痕。采用红外测试墨膜双键转化率，在同样干燥时间情况下，普通油性UV喷墨双键转化率为79％，而本发明实施例1的双键转换率为90％。因此解决了墨膜中不饱和键的数量，对喷墨的产品的保存时间，抗老化时间有极大的提升。同时，本发明实施例1生产的油墨解决了传统溶剂型喷墨含有大量挥发性有机溶剂的不环保问题；由于没有单体的存在，解决传统UV喷墨对人体的腐蚀性危害。实施例2一种水性发光二极管光固化数码喷墨，由以下重量份数的原料组分制备而成：有机颜料3份表面活性剂0.4份消泡剂0.04份流平剂1份水性蜡分散体2份紫外光吸收剂1.5份分散剂1.5份去离子水30.56份水性预聚体60份其中，有机颜料为15∶4酞菁蓝；表面活性剂为炔二醇类；消泡剂为聚硅氧烷类；流平剂为丙烯酸酯类；水性蜡为氧化聚乙烯蜡分散体类；紫外光吸收剂为双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦的稳定乳化物；分散剂为EDSPLAN482，水性预聚体为水性聚氨酯丙烯酸酯。一种采用实施例2所述重量份数配方的水性发光二极管光固化数码喷墨制备方法，包括如下步骤：(1)首先，将颜料、6份去离子水、预聚体、分散剂、消泡剂、紫外光吸收剂用碟形分散机高速搅拌1.5h。(2)将搅拌均匀的混合物加入米研磨机中进行细度研磨至一定细度，细度控制在0.2μm以下，细度测量使用激光粒度仪；用一部分去离子水用来清洗研磨过程中周转桶的桶壁清洗，以保证每次研磨过程所有的混合物都进入了纳米砂磨机研磨，以免影响后续细度以及保证配方的精确性。(3)细度合格情况下，再加入表面活性剂、流平剂、水性蜡分散体用碟形分散机高速搅拌2h，并复检细度控制在0.2μm以下。(4)取剩余的去离子水调整粘度至18～22cps(5)将调整好粘度的油墨用三级滤膜分别进行逐级过滤，三级滤膜的滤膜孔径分别为0.8μm、0.45μm、0.2μm。本发明生产的喷墨，进行连续喷头作业24h，无出现堵喷头、干燥不良现象，且文字清晰，线条图案边缘无严重毛刺现象。采用不同基材进行墨膜附着力测试，方法为：使用3M胶带粘住墨膜10秒，撕掉胶带，观察剩余仍旧附着在基材上的墨膜百分比。各种基材附着力都能达到90％以上良好附着，且在无吸收性基材上好于传统油性喷墨。不同基材传统油性UV喷墨附着力实施例2喷墨附着力200g铜版纸100％100％处理BOPP93％95％处理PET93％97％陶瓷100％100％通过本实施例2与传统普通水性UV喷墨对比，制成的成品耐擦性在耐擦仪上测试，水性UV喷墨20次刮擦就已经有比较明显的痕迹，而本发明实施例2的喷墨在80次刮擦过程中还只有极轻微的擦痕。采用红外测试墨膜双键转化率，在同样干燥时间情况下，普通油性UV喷墨双键转化率为86％，而本发明实施例2双键转换率为95％。因此解决了墨膜中不饱和键的数量，对喷墨的产品的保存时间，抗老化时间有极大的提升。同时，本发明实施例2生产的油墨解决了传统溶剂型喷墨含有大量挥发性有机溶剂的不环保问题；由于没有单体的存在，解决传统UV喷墨对人体的腐蚀性危害。实施例3一种水性发光二极管光固化数码喷墨，由以下重量份数的原料组分制备而成：有机颜料2.5份表面活性剂0.3份消泡剂0.04份流平剂1份水性蜡分散体1份紫外光吸收剂2份分散剂1份去离子水30.16份水性预聚体62份其中，有机颜料为永固黄G；表面活性剂炔二醇类；消泡剂为聚硅氧烷类；流平剂为丙烯酸酯类；水性蜡为氧化聚乙烯蜡分散体类；紫外光吸收剂为双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦的稳定乳化物；分散剂为EDSPLAN482，水性预聚体为水性聚氨酯丙烯酸酯。一种采用实施例3所述重量份数配方的水性发光二极管光固化数码喷墨制备方法，包括如下步骤：(1)首先，将颜料、5份去离子水、预聚体、分散剂、消泡剂、紫外光吸收剂用碟形分散机高速搅拌1.5h。(2)将搅拌均匀的混合物加入米研磨机中进行细度研磨至一定细度，细度控制在0.2μm以下，细度测量使用激光粒度仪；用一部分去离子水用来清洗研磨过程中周转桶的桶壁清洗，以保证每次研磨过程所有的混合物都进入了纳米砂磨机研磨，以免影响后续细度以及保证配方的精确性。(3)细度合格情况下，再加入表面活性剂、流平剂、水性蜡分散体用碟形分散机高速搅拌2h，并复检细度控制在0.2μm以下。(4)取剩余的去离子水调整粘度至18～22cps(5)将调整好粘度的油墨用三级滤膜分别进行逐级过滤，三级滤膜的滤膜孔径分别为0.8μm、0.45μm、0.2μm。本发明生产的喷墨，进行连续喷头作业24h，无出现堵喷头、干燥不良现象，且文字清晰，线条图案边缘无严重毛刺现象。采用不同基材进行墨膜附着力测试，方法为：使用3M胶带粘住墨膜10秒，撕掉胶带，观察剩余仍旧附着在基材上的墨膜百分比。各种基材附着力都能达到90％以上良好附着，且在无吸收性基材上好于传统油性喷墨。不同基材传统油性UV喷墨附着力实施例3喷墨附着力200g铜版纸100％100％处理BOPP95％98％处理PET96％98％陶瓷100％100％通过本实施例3与传统普通水性UV喷墨对比，制成的成品耐擦性在耐擦仪上测试，传统油性水性UV喷墨20次刮擦就已经有比较明显的痕迹，而本发明实施例3的喷墨在80次刮擦过程中还只有极轻微的擦痕。采用红外测试墨膜双键转化率，在同样干燥时间情况下，传统油性UV喷墨双键转化率为89％，而本发明实施例3双键转换率为96％。因此解决了墨膜中不饱和键的数量，对喷墨的产品的保存时间，抗老化时间有极大的提升。同时，本发明实施例3生产的油墨解决了传统溶剂型喷墨含有大量挥发性有机溶剂的不环保问题；由于没有单体的存在，解决传统UV喷墨对人体的腐蚀性危害。上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的权利范围，因此，依本发明申请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属本发明所涵盖的范围。当前第1页1 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