[发明专利]一种超支化树脂基UV固化喷墨油墨及其制备方法和应用

说明书

本发明属于UV固化油墨制备技术领域，公开了一种超支化树脂基UV固化喷墨油墨及其制备方法和应用。本发明将天然可再生资源植物油引入油墨的制备，合成了一种植物油基UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯，取代了传统的石化来源的多官能度的UV固化单体，为天然材料开辟了新的应用领域，提高了其使用价值，缓解了石油化工的压力。本发明所制备的植物油基超支化UV固化聚氨酯丙烯酸酯中引入了六元环结构，从而使其UV固化成膜后，固化膜具有更好的硬度和耐热性能。在UV固化油墨中引入了超支化预聚物，从而使得油墨具有更低的粘度，可以减少活性稀释剂的使用量。本发明的超支化树脂基UV固化喷墨油墨可广泛应用在UV喷墨印刷工业体系中。

技术领域

本发明属于UV固化油墨制备技术领域，特别涉及一种超支化树脂基UV固化喷墨油墨及其制备方法和应用。

背景技术

UV喷墨印刷是20世纪末发展起来的一种新技术，它结合了喷墨印刷技术和UV固化技术的各自优点，既有喷墨印刷技术在使用和操作上的便利，也有UV固化技术在经济上、技术上和环保上的优势：首先，UV喷墨油墨不会干涸在打印头上面，避免了油墨干燥粘结在喷嘴中而导致严重问题，也不需要清洗喷头上的不溶性物质，而清洗喷头是其他喷墨技术中常见的问题；其次，喷墨产品具有突出的耐光性和产品耐抗性，固化干燥速度快捷，而且喷墨油墨的成分中不含有机挥发物。因此UV喷墨油墨替代溶剂型油墨是油墨发展的一种趋势，我国每年因使用溶剂型塑料油墨排放到空气中的VOC多达几十万吨，如果采用UV喷墨油墨替代溶剂型塑料油墨，对减少我国VOC排放将作出巨大贡献。

影响UV喷墨油墨发展的主要原因既有其喷墨设备来源于国外少数几个厂家、价格昂贵，又受到其主要原材料树脂性能及价格的制约，导致了目前UV喷墨油墨主要由国外少数的几家化工巨头所垄断。其中设计低粘、表面张力合适、高固化活性、高力学性能UV树脂并实现其产业化是发展UV喷墨油墨的关键，它对固化膜的硬度、柔韧性、强度、黏附性、耐磨性、耐腐蚀性等以及对UV固化的灵敏度都有着决定性影响。目前研究比较多的UV固化纯丙烯酸酯树脂的涂膜外观、硬度及耐化学性能往往不理想，其原因就是主体树脂链状结构单一，粘度高，固含量低，官能团不饱和度及UV固化反应活性低，固化性能不足以达到预期要求。超支化树脂因其独特的三维球形多分枝结构，而具有外围官能度高、反应性强、粘度低等众多特性，可将其应用于UV喷墨油墨体系，以缓解线型体系高固含与低粘度间的矛盾，提升整个UV固化体系的性能，但由于超支化树脂的结构设计具有一定的难度，目前能真正实现产业化的超支化树脂还很少。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种超支化树脂基UV固化喷墨油墨的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述方法制备的超支化树脂基UV固化喷墨油墨。

本发明的再一目的在于提供上述超支化树脂基UV固化喷墨油墨的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种超支化树脂基UV固化喷墨油墨的制备方法，主要包括以下步骤：

(1)植物油基三元羧酸的制备：将30％氢氧化钠溶液加入反应容器中，揽拌加热至75～85℃，加入植物油D-A反应产物，搅拌反应2.5～3h，反应结束后将所得反应液酸化至pH＝2.0～2.5后再纯化即得植物油基三元羧酸；

(2)植物油基多元醇的合成：将步骤(1)所制备的植物油基三元羧酸与二乙醇胺溶解于溶剂中，进行中和反应，即得到植物油基六元醇；再加入二羟甲基丙酸，在催化剂作用下进行酯化反应，得到植物油基九元醇；