[发明专利]一种生物基改性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固化油墨技术领域，公开了一种生物基改性UV固化喷墨油墨及其制备方法和应用。本发明制备方法先合成植物油基三元羧酸的丙烯酸化产物、丙烯酸化的没食子酸，再与基础成膜树脂反应制备得到生物基改性UV固化喷墨油墨。本发明生物基改性UV固化喷墨油墨在245～405nm UV光照射3～5min即可固化，固化膜具有更好的硬度和耐热性能，可应用于UV喷墨印刷领域中。本发明将天然可再生资源植物油和没食子酸引入油墨的制备，合成一种植物油基的三官能UV固化单体和一种没食子酸基的四官能UV固化单体，取代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，提高其使用价值，缓解石油化工的压力。

技术领域

本发明属于UV固化油墨技术领域，特别涉及一种生物基改性UV固化喷墨油墨及其制备方法和应用。

背景技术

全球油墨行业的利润增长点主要集中在能量固化油墨、包装印刷油墨和数字印刷油墨三个领域。这主要是因为传统出版和商业印刷油墨领域的市场需求持续下滑，面临较大压力，特别是欧洲出版和商业印刷油墨市场的形势不容乐观，复苏的希望渺茫。因此，油墨制造商也纷纷瞄准能量固化油墨、包装印刷油墨和数字印刷油墨，加大研发力度，提升创新能力，希望在提升自身利润率的同时，也能极大地增强企业的竞争力。从我国油墨应用行业，出版和商业印刷业、包装印刷业，线路板制造业等的现状与发展来看，胶印油墨仍占主导地位，市场份额在45％左右，凹印油墨市场需求总体趋于平稳，凸版印刷油墨市场将大幅度下降，但其中柔性版印刷油墨呈上升趋势，网印油墨呈稳步上扬态势，数字印刷，喷墨印刷油墨将飞速发展。随着全球环保意识及需求多元化的增强，水性油墨、UV固化油墨，特种防伪油墨等产品将以惊人的速度发展。

UV喷墨油墨用于喷墨印刷，必须解决三个技术难点，即低粘度、稳定性和氧阻聚。一般热喷式喷墨油墨25℃时，粘度在3～5mPas，压电式喷墨油墨25℃时的粘度在3～30mPas，而常用的UV油墨粘度要远远高于此粘度范围，粘度最低的凹印油墨在25℃时的粘度也在150～300mPas，因此要把UV喷墨油墨的粘度做到30mPas以下是非常困难的。而一般UV固化油墨降低粘度的途径是增大低分子量低聚物和活性稀释剂的用量，这些物质往往是低官能度的，带来不良影响，其一不利于UV固化速率的提高，也不利于颜料的分散和稳定；其二，大大降低了油墨的固含量，从而导致油墨的丰满度等性能不达标。

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生物基改性UV固化喷墨油墨的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述方法制备得到的生物基改性UV固化喷墨油墨。

本发明再一目的在于提供上述生物基改性UV固化喷墨油墨在UV喷墨印刷领域中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种生物基改性UV固化喷墨油墨的制备方法，先合成植物油基三元羧酸的丙烯酸化产物、丙烯酸化的没食子酸，再与基础成膜树脂共混制备得到生物基改性UV固化喷墨油墨。

具体包括以下步骤：

(1)植物油基三元羧酸的制备，g/mL：将19～22质量份植物油的D-A反应产物加入100～120体积份预热至75～85℃的碱液中，搅拌反应2.5～3h；加酸析出，有机溶剂萃取，得到植物油基三元羧酸；

(2)植物油基三元羧酸的丙烯酸化：将步骤(1)所得的植物油基三元羧酸与丙烯酸羟基酯按照摩尔比1:3～1:3.5的比例在催化剂作用下进行酯化反应，得到植物油基三元羧酸的丙烯酸化产物；

(3)没食子酸的丙烯酸化：将二元醇与没食子酸按照摩尔比0.9:1～1:1的比例在催化剂作用下进行酯化反应，得到羟基化没食子酸；再与(甲基)丙烯酸按照摩尔比1:4～1:5的比例在催化剂作用下进行酯化反应，得到丙烯酸化的没食子酸；