一种UV固化聚氨酯油墨的合成工艺的制作方法

本发明涉及聚氨酯，具体为一种uv固化聚氨酯油墨。

背景技术：

1、油墨通常由连结料树脂、颜料、填料和溶剂等组成。广泛应用在书刊、包装装潢、建筑装饰等各种印刷领域。随着人们环保意识的日益增强，水性油墨受到广泛的研究的关注，uv固化水性聚氨酯具有绿色环保、固化速度快、涂膜性能优良，在油墨、涂料、胶黏剂等领域有着重要的应用，文献《基于tmpme与btea的可紫外光固化水性聚氨酯的光固化动力学及涂膜性能》，报道了以含双键二元醇三羟甲基丙烷单烯丙基醚(tmpme)与2-(3-(((2,2-二(羟甲基)丁氧基)酰胺基)甲基)-3,5,5-三甲基环己基氨基甲酰氧)丙烯酸乙酯(btea)作为扩链剂，在聚氨酯分子侧链上引入可uv固化的双键，得到的光固化聚氨酯具有较高的交联密度、耐水性和耐溶剂性等性能。开发新型的扩链剂提高聚氨酯的综合性能，拓展聚氨酯在油墨、涂料等领域的应用是研究热点，专利cn101891876b《咪唑盐类阳离子型聚氨酯及其制备方法》，公开了将咪唑盐二醇、长链二醇和二异氰酸酯作为反应物，合成了阳离子型聚氨酯，具有带电性，且其带电性不受酸碱破坏的特点。

技术实现思路

1、解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明合成了亲水性好、耐水性优良和抗菌优异的uv固化聚氨酯油墨。

2、技术方案：一种uv固化聚氨酯油墨的合成工艺，包括以下步骤：

3、(1)将多元醇和二异氰酸酯溶解到丙酮中，然后滴加二月桂酸二丁基锡，在60-75℃中回流反应2-3h，然后加入双(羟乙基咪唑)丙烯酰胺，继续反应1-2h，再加入br(ch2)nch3，其中n＝2～6中的任一种，继续反应12-36h，反应后冷却，减压浓缩除去丙酮，得到咪唑盐基聚氨酯。

4、(2)将重量占比为20-35％的咪唑盐基聚氨酯、60-75％去离子水、2-5％颜料、0.2-0.6％光引发剂、0.1-0.3％分散剂、1-2％的成膜助剂混合均匀加入到分散砂磨机中，高速研磨均匀，得到uv固化聚氨酯油墨。

5、优选的，多元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚碳酸酯二元醇、聚酯多元醇、聚四氢呋喃醚二醇中的任一种。

6、优选的，二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中的任一种。

7、优选的，双(羟乙基咪唑)丙烯酰胺是多元醇和二异氰酸酯总重量的6-12％。

8、优选的，br(ch2)nch3是双(羟乙基咪唑)丙烯酰胺总重量的60-95％。

9、优选的，光引发剂选自光引发剂184、光引发剂1173、光引发剂4265、光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷(tpo)中的任一种。

10、优选的，双(羟乙基咪唑)丙烯酰胺的合成工艺为：

11、(1)将丙烯酰氯溶解到二氯甲烷中，在冰水浴中滴加双(2-氯乙基)胺盐酸盐和三乙胺，搅拌反应2-4h，反应后加入0.3-0.5％的稀盐酸溶液，进行萃取，静置分层后将有机层加入硫酸钠干燥过夜，过滤后将滤液减压浓缩，得到双(2-氯乙基)丙烯酰胺。

12、(2)将反应物双(2-氯乙基)丙烯酰胺和4-羟乙基咪唑溶解到乙醇溶剂中，然后加入催化剂叔丁醇钾，加热至70-80℃搅拌回流反应12-24h，反应后冷却，减压浓缩，正己烷洗涤，得到双(羟乙基咪唑)丙烯酰胺。

13、优选的，催化剂叔丁醇钾的用量为反应物总重量的8-20％。

14、有益的技术效果：本发明将亲水性和抗菌性的咪唑盐官能团，以及烯基官能团接枝到聚氨酯的侧链，得到咪唑盐基聚氨酯具有优良的uv光固化特性，固化速率快，以水作为溶剂，绿色环保，并且扩链后的聚氨酯漆膜耐水性好，吸水率低，硬度高，附着力大，同时具有良好的抗菌性能，拓展了聚氨酯在水性油墨等领域的发展和应用。

技术特征：

1.一种uv固化聚氨酯油墨的合成工艺，其特征在于：所述uv固化聚氨酯油墨的合成工艺包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的uv固化聚氨酯油墨的合成工艺，其特征在于：所述多元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚碳酸酯二元醇、聚酯多元醇、聚四氢呋喃醚二醇中的任一种。

3.根据权利要求1所述的uv固化聚氨酯油墨的合成工艺，其特征在于：所述二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中的任一种。

4.根据权利要求1所述的uv固化聚氨酯油墨的合成工艺，其特征在于：所述(1)中双(羟乙基咪唑)丙烯酰胺是多元醇和二异氰酸酯总重量的6-12％。

5.根据权利要求1所述的uv固化聚氨酯油墨的合成工艺，其特征在于：所述(1)中br(ch2)nch3是双(羟乙基咪唑)丙烯酰胺总重量的60-95％。

6.根据权利要求1所述的uv固化聚氨酯油墨的合成工艺，其特征在于：所述(2)中光引发剂选自光引发剂184、光引发剂1173、光引发剂4265、光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷(tpo)中的任一种。

7.根据权利要求1所述的uv固化聚氨酯油墨的合成工艺，其特征在于：所述双(羟乙基咪唑)丙烯酰胺的合成工艺为：

8.根据权利要求1所述的uv固化聚氨酯油墨的合成工艺，其特征在于：所述(2)中催化剂叔丁醇钾的用量为反应物总重量的8-20％。

技术总结
本发明涉及聚氨酯技术领域，且公开了一种UV固化聚氨酯油墨的合成工艺，将亲水性和抗菌性的咪唑盐官能团，以及烯基官能团接枝到聚氨酯的侧链，得到咪唑盐基聚氨酯具有优良的UV光固化特性，固化速率快，以水作为溶剂，绿色环保，并且扩链后的聚氨酯漆膜耐水性好，吸水率低，硬度高，附着力大，同时具有良好的抗菌性能，拓展了聚氨酯在水性油墨等领域的发展和应用。

技术研发人员：陈云生,卓炜洪
受保护的技术使用者：厦门欧化实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5