一种防浮色UV光纤着色油墨的制作方法

一种防浮色uv光纤着色油墨
技术领域
1.本发明属于uv(紫外光固化)油墨制备领域，本发明特别涉及一种防浮色uv 光纤油墨的制备方法。


背景技术：

2.紫外光(uv)固化是一种成熟且广泛应用于家具建材、电子通讯、印刷包装等行业的涂料固化技术，其利用汞蒸气激发后发射特征紫外(200
‑
400nm)的原理，配合相应的uv涂料和油墨提高了涂膜固化速率，其中光纤着色领域着色领域为固化线速度更为突出。目前，全球主要的光纤光缆制造公司，在光纤着色环节的速度均可达到2000米
‑
3000米/分钟的收放线速度，因此uv光纤油墨的稳定性是极为重要的。
3.uv光纤油墨是一类由多种颜料色浆复配而成的复色油墨，其在长期储存中基本都会出现颜料浆上浮和下沉的现象，这种现象会极大的影响光纤着色的均一性和着色强度。
4.为了解决颜料浆上浮或下沉所导致的光纤着色品质不稳定，各光纤光缆制造公司在使用uv光纤油墨前会进行预处理工艺。其预处理工艺通常是以 6
‑
15转/分钟的转速，匀速滚动摇匀至少8h，虽在一定程度上改善了光纤着色品质不稳定的情况，但这给生产带来了冗余繁琐的工作和其他的隐患。
5.通过在公开资料中查询到的中国专利cn101225188.x，“一种环保聚氯乙烯防浮色人造革色浆及其制备方法”(专利权人福建宝利特新材料科技有限公司)中，通过应用功效性助剂，达到在人造革流水线生产时，都不会产生浮色、分层色条横等异常品质的功效。
6.虽然已有防浮色的人造革色浆，但是其并不是基于uv固化体系而专门研制的产品，更不适应于高线速的uv光纤着色工艺。本发明则是基于利用一种新型磷酸酯改性丙烯酸酯提高对颜料的润湿性，在结合特定颜料衍生物的锚基吸附与亲和作用，最后通过超分散剂的特殊空间结构使整个uv光纤油墨体系维持稳定，使uv光纤油墨在长期储存中不会出现浮色和沉降的弊病。


技术实现要素：

7.为了解决现有uv光纤油墨的长期储存后出现的浮色或沉降问题，研发了防浮色uv着色光纤油墨。
8.本发明的技术方案为：一种防浮色uv光纤油墨，包含以下组成按质量份计：
9.低聚物
‑‑‑
30
‑
50份；
10.磷酸酯改性丙烯酸酯
‑‑‑8‑
15份；
11.丙烯酸酯单体
‑‑‑
30
‑
40份；
12.超分散剂
‑‑1‑
4份；
13.颜料衍生物
‑‑‑
0.5
‑
1.5份；
14.阻聚剂
‑‑‑
0.5
‑
1份；
15.光引发剂
‑‑‑5‑
10份；
16.颜料
‑‑‑5‑
20份；
17.其中，所述磷酸酯改性丙烯酸酯是五氧化二磷、甲基丙烯酸酯、催化剂、阻聚剂和抗氧剂反应的产物；所述的超分散剂是中等极性的聚酯型超分散剂、羧酸基或叔氨基聚丙烯酸酯型超分散剂中的一种或多种。
18.所述的磷酸酯改性丙烯酸脂按以下方法制备，五氧化二磷加入含阻聚剂和抗氧剂的甲基丙烯酸酯后，反应工艺控制为在102
‑
106℃反应4
‑
5小时后，测量体系酸价大于140mgkoh/g时，然后在小于60℃下抽真空一个小时即得合成的磷酸酯改性丙烯酸酯；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、羟丁基苯甲醚中的一种或两种；所述抗氧剂为264抗氧剂。
19.所述的五氧化二磷与甲基丙烯酸羟乙酯的摩尔比是1:1.5
‑
2.5。
20.所述低聚物包含环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物；所述丙烯酸酯单体，包括二丙二醇二丙烯酸酯(npgda)、1,6己二醇二丙烯酸酯(hdda)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、(3)乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(eo3
‑
tmpta)中的一种或者多种。
21.所述的甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲基乙酯、甲基丙烯酸丙烯酸甘油酯中一种或几种混合物。
22.所述的阻聚剂是阻聚剂510，三(n
‑
亚硝基
‑
n
‑
苯基羟胺)铝盐及其溶液。
23.所述超分散剂包含yck
‑
2670、silok
‑
7096、ch
‑
34、ch
‑
11四种超分散剂中的一种或两种以上的混合物。
24.所述颜料衍生物包含solsperse 5000、solsperse 22000、tech
‑
5522、 tech
‑
5550四种衍生物中的一种多种。
25.所述的防浮色uv光纤油墨在光纤着色领域中的应用。
26.有益效果：
27.本发明制备的防浮色uv光纤油墨利用一种新型磷酸酯改性丙烯酸酯提高对颜料的润湿性，在结合特定颜料衍生物的锚基吸附与亲和作用，最后通过超分散剂的特殊空间结构使整个uv光纤着色油墨体系维持稳定，使uv光纤油墨在长期储存中不会出现浮色和沉降的弊病，是一种在使用前不需要或仅需要短时间滚动摇匀的uv光纤着色油墨。
具体实施方式
28.本发明所使用的制剂只要是合格工业品不限于厂家，皆为市售常规产品。
29.专利通篇申请中，以下术语具有指定含义：
[0030][0031][0032]
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0033]
一种防浮色uv光纤着色油墨组合物，以质量份计其包含：
[0034]
低聚物
‑‑‑
30
‑
50份；
[0035]
磷酸酯改性丙烯酸酯
‑‑‑8‑
15份；
[0036]
稀释单体
‑‑‑
30
‑
40份；
[0037]
助剂
‑‑‑1‑
3份
[0038]
超分散剂
‑‑1‑
4份；
[0039]
颜料衍生物
‑‑‑
0.5
‑
1.5份
[0040]
阻聚剂
‑‑‑
0.5
‑
1份；
[0041]
光引发剂
‑‑‑5‑
10份；
[0042]
颜料
‑‑‑5‑
120份；
[0043]
其中，所述磷酸酯改性丙烯酸脂是如下物质的反应产物：
[0044]
五氧化二磷；
[0045]
甲基丙烯酸酯；
[0046]
阻聚剂；
[0047]
抗氧剂；
[0048]
按照五氧化二磷与羟基丙烯酸酯摩尔比为1:2.6
‑
3.5的比例备料，将含阻聚剂和抗氧剂的甲基丙烯酸酯在搅拌下下加入五氧化二磷，在在102
‑
106℃反应反应4
‑
5小时后，测量体系酸价大于140mgkoh/g时，然后在小于60℃下抽真空一个小时得到反应产物是可以紫外光固化的磷酸酯改性的丙烯酸酯低聚物
[0049]
所述的磷酸酯改性丙烯酸酯低聚物的制备方法，所述的甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲基乙酯、甲基丙烯酸丙烯酸甘油酯中一种或几种混合物。
[0050]
所述的五氧化二磷为纯度大于95％的工业级产品。
[0051]
所述超分散剂包含yck
‑
2670、silok
‑
7096、ch
‑
34、ch
‑
11四种超分散剂中的一种或两种以上的混合物。
[0052]
所述颜料衍生物包含solsperse 5000、solsperse 22000、tech
‑
5522、 tech
‑
5550四种衍生物中的一种多种。所述的颜料衍生物是1,3，5
‑
三嗪衍生物、钴酞青、铜酞青、偶氮类衍生物中的一种或多种。
[0053]
所述低聚物包含环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。
[0054]
所述丙烯酸酯单体，包括二丙二醇二丙烯酸酯(npgda)、1,6己二醇二丙烯酸酯(hdda)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、(3)乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(eo3
‑
tmpta)中的一种或者多种。
[0055]
所述光引发剂包含2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
‑
二苯基氧化膦(tpo)、苯基双 (2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化膦(819)、2
‑
甲基
‑1‑
(4
‑
甲硫基苯基)
‑2‑
吗啉
ꢀ‑1‑
000转/分钟的速度和50—55摄氏度物料温度下搅拌35分钟，然后加入润湿分散剂2和另一部分消泡剂，丙酮(907)，1
‑
羟基环己基苯基甲酮(184)中的一种或两种以上。
[0056]
所述颜料为钛白粉、炭黑、有机颜料等一种或多种混合物。
[0057]
所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂等多种混合物。
[0058]
所述阻聚剂为阻聚剂510，三(n
‑
亚硝基
‑
n
‑
苯基羟胺)铝盐及其溶液。
[0059]
所述的防浮色uv光纤着色油墨制备方法，包括制备色浆、制备油墨两步骤。
[0060]
步骤一将低聚物、丙烯酸酯类单体、阻聚剂投入容器中以600
‑
800转/分钟的转速搅拌10分钟后；投入润湿分散剂1，以800
‑
1200转/分钟的转速搅拌10 分钟；再投入颜料以1200
‑
1500转/分钟的转速，搅拌40分钟，最后经卧式砂磨机研磨至刮板细度小于5微米。
[0061]
步骤二将环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯类单体、光引发剂、色浆、流平剂及部分消泡剂投入反应釜内，以边搅拌边加热控温的方式，在800— 1以400—600转/分钟的转速在55—60摄氏度物料温度下搅拌15分钟，过滤即可得到所述成品油墨。
[0062]
为了更好地理解本发明，现在下面结合实例对本发明做进一步的说明，但本发明
要求保护的范围并不仅限于实例表示的范围。实验所测值是指在适应环境所测，会根据不同材料及环境有所差别。
[0063]
实施例1磷酸酯改性丙烯酸酯低聚物a201
[0064]
低聚物的合成按表中所列数据进行。
[0065][0066]
将2、3及4加入500毫升的三口烧瓶，在搅拌状态下加入69.9克五氧化二磷，在105
‑
110℃反应4小时后，测量体系酸价大于142mgkoh/g时，降温小于 60℃抽真空一个小时后出料。
[0067]
合成产物在20℃呈液态、黄透明状，测得,酸价：158mgkoh/g粘度为 580mpa.s/25℃，含水率小于0.2％。
[0068]
实施例2蓝色浆a1/a2
[0069][0070]
将上述a1、a2分别制成色浆，研磨至细度小于5μm。
[0071]
实施例3白色浆b1/b2
[0072][0073][0074]
将上述b1、b2分别制成色浆，研磨至细度小于5μm。
[0075]
实施例4红色浆c1/c2
[0076][0077]
将上述c1、c2分别制成色浆，研磨至细度小于5μm。
[0078]
实施例5黑色浆d1/d2
[0079][0080]
将上述d1、d2分别制成色浆，研磨至细度小于5μm。
[0081]
实施例6紫色浆e1/e2
[0082][0083]
将上述e1、e2分别制成色浆，研磨至细度小于5μm。
[0084]
实施例7粉红色uv光纤油墨r1/r2
[0085][0086]
将上述r1、r2分别制成uv光纤着色油墨1kg，搅拌分散至细度小于5μm，粘度2500
‑
3000mpas/25℃。
[0087]
实施例8青绿色uv光纤油墨r3/r4
[0088][0089]
将上述r3、r4分别制成uv光纤着色油墨1kg，搅拌分散至细度小于5μm，粘度2500
‑
3000mpas/25℃。
[0090]
实施例9紫色uv光纤油墨r5/r6
[0091]
[0092][0093]
将上述r5、r6分别制成uv光纤油墨1kg，搅拌分散至细度小于5μm，粘度 2500
‑
3000mpas/25℃。
[0094]
实施例10测试防浮色、抗沉降性能
[0095]
依据gb
‑
t 6753.3
‑
1986涂料贮存稳定性试验方法进行沉降程度的评定。
[0096]
依照开罐效果和使用未经滚动摇匀的uv光纤油墨着色5km进行浮色程度的评定。
[0097]
10：完全悬浮
[0098]
8：有明显的沉降触感并且在调刀上出现少量沉积颜料
[0099]
6：有明显的沉降的颜料快。以调刀的自重能穿过颜料落到容器的底部。用调刀刀面推移有轻微阻力。凝聚部分的块状物可转移到调刀上。
[0100]
4：以调刀的自重不能落到容器的底部。调刀刀面推移有阻力，但能容易将色漆重新混合成均匀状态。
[0101]
2：当用力使调刀穿过颜料沉降层时，用调刀刀面推移很困难，但色漆可被重新混合成均匀状态
[0102]
0：结成很坚硬的块状物，通过手工搅拌不能再使这些硬块与液体混合成均匀状态。
[0103]
[0104][0105][0106]
通过上述对比实验表明，r1(粉红色)、r3(青绿色)、r5(紫色)三组 uv光纤油墨，防浮色及抗沉降的性能显著优于r2、r3、r5这三组uv光纤油墨，其差别在于r1、r2、r3通过一种新型磷酸酯改性丙烯酸酯、特定颜料衍生物及超分散剂的搭配后制备而成，满足了长久储存及使用便利的需求。