一种高耐候性玻璃油墨及其制备方法、使用方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐候性的巨制玻璃油墨，组分包括耐候PVDF氟碳树脂、聚酯树脂、密着剂、颜料、DBE溶剂、氨基交联剂和助剂。本发明专利技术的中考虑到现有技术中存在的问题，提出将耐候性的氟碳树脂引入到现有的聚酯玻璃油墨中以增强油墨整体耐候性。本发明专利技术的方案中，通过调节PVDF氟碳树脂与聚酯树脂的用量来平衡油墨的附着力，通过在PVDF氟碳树脂中添加TiO2凝胶来进一步增强油墨整体耐候性和覆盖力，通过对油墨组分及质量百分含量的控制来提升油墨整体的使用性能。进一步地，本发明专利技术的方案中，针对该油墨的性能提出了相应的制备方法与使用方法。

High weather resistant glass ink and preparation method and use method thereof

The invention discloses a giant glass printing ink with high weatherability, weatherproof components include PVDF fluorocarbon resin, polyester resin, adhesive agent, pigment, solvent, DBE amino crosslinking agent and additives. The invention takes into consideration the problems existing in the prior art, and puts forward that the weather resistant fluorocarbon resin is introduced into the existing polyester glass ink to enhance the overall weatherability of the ink. The scheme of the invention, by adjusting the PVDF fluorocarbon resin and polyester resin dosage to balance the ink adhesion, by adding TiO2 gel in PVDF fluorocarbon resin to further enhance the overall ink weather resistance and coverage, and by controlling the content of ink group to improve the overall performance of the use of ink. Further, in the scheme of the invention, the corresponding preparation method and the usage method are put forward according to the performance of the ink.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油墨
，具体涉及一种高耐候性的应用于玻璃上的油墨及其制备方法和使用方法。
技术介绍
玻璃油墨是指可以在玻璃上进行辊涂或者印刷并且固化后能够牢固附着的涂料/油墨，各类玻璃油墨体系的研发为玻璃制品的装饰、防护带来了多种多样化的选择。随着玻璃制品在户外装饰领域越来越多被应用，如户外的广告装饰玻璃板、大型户外玻璃幕墙等等，对应用于玻璃上的装饰油墨提出了更高的要求。目前在现有技术中，户外装饰领域的玻璃上使用的油墨多为聚酯树脂为基体的油墨。聚酯树脂是由二元醇、二元酸或者多元醇及多元酸缩聚而成的高分子化合物的总称，其固化速度高、耐热性好，固化后形成的膜层硬度高、光亮度高，但是聚酯树脂基油墨存在收缩率大、耐化学介质和耐水性差的缺点。由于聚酯树脂基油墨在实际户外使用中的限制，导致其在玻璃上的应用被限制。许多研究者针对如何提升现有技术中的玻璃油墨的耐候性进行了研究，如申请号为201510552030.8的名为《一种耐水性单组份玻璃油墨及其制备方法》中提供的技术方案，其中提供了一种以改性聚酯树脂作为树脂基体的新型油墨，使油墨层具有良好的耐水性、高光泽和较好的耐候性。
技术实现思路
在增强现有技术中的玻璃油墨的耐候的方法中，对现有的聚酯树脂进行改性是一种方法，但是该方法涉及到高分子合成工作，不仅工作量大，而且制备方法往往复杂且结果具备不确定性，而且由于聚酯树脂本身分子构成的限制，对其进行改性所带来的效果也具有一定的局限性。本专利技术的中考虑到现有技术中存在的问题，提出将耐候性的氟碳树脂引入到现有的聚酯玻璃油墨中以增强油墨整体耐候性。氟碳树脂是以含氟烯烃等为基本单元进行均聚或者共聚，或者以此为基础与其他单体进行共聚，以及侧链上含有氟碳化学键的单体自聚或共聚而得到的分子结构中含有较多氟碳键的聚合物称为氟碳树脂。本专利技术中通过在聚酯树脂中引入高耐候性的氟碳树脂，通过合理的配方搭配，使制备出的玻璃油墨兼具聚酯油墨的优异附着力以及氟碳树脂的高耐候性。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：本专利技术中提供的高耐候性的玻璃油墨，其组分及质量百分含量为：耐候PVDF氟碳树脂 50-60%聚酯树脂 8-15%密着剂 1-4%颜料 12-18%DBE溶剂 11-18%氨基交联剂 1-3%助剂 1-3%。进一步地，耐候PVDF氟碳树脂的组分及质量百分含量为：PVDF氟碳树脂 85-95%TiO2溶胶 5-15%。上述TiO2凝胶的制备方法为：A、将钛酸四正丁酯与无水乙醇以体积比1:3.5-4.5搅拌混合均匀，滴入前述反应溶液体积5-10%的体积浓度为20%的盐酸乙醇溶液，然后以200-300r/min的搅拌速度匀速搅拌1-2小时，静止后得到纯TiO2溶胶；B、在步骤A制备得到的TiO2溶胶中加入占TiO2溶胶质量4-10%的二氧化硅气凝胶粉，然后以200-300r/min的搅拌速度匀速搅拌1-2小时，静止后得到混合TiO2溶胶；C、将步骤B中制得的混合TiO2溶胶置于容器中微波10-25分钟，静置、室温冷却后得到所需TiO2溶胶。本专利技术中选择与聚酯树脂搭配使用的氟碳树脂为PVDF氟碳树脂，即聚偏氟乙烯树脂。PVDF氟碳树脂产品性能优异，但是存在溶解性稍差、光泽度低的问题。本专利技术的方案中，通过调节PVDF氟碳树脂与聚酯树脂的用量来平衡油墨的附着力，通过在PVDF氟碳树脂中添加TiO2凝胶来进一步增强油墨整体耐候性和覆盖力，通过对油墨组分及质量百分含量的控制来提升油墨整体的使用性能。进一步地，本专利技术的方案中，针对该油墨的性能提出了相应的制备方法与使用方法。TiO2性质稳定，尤其当其颗粒尺寸减小到纳米尺度时，会发生很多变化，如对紫外光的吸收边蓝移、禁带宽度增加、产生更大的氧化-还原电位，表现出的宏观性质为覆盖力强、着色力强和紫外光屏蔽能力强。将纳米TiO2凝胶引入到PVDF氟碳树脂中，一方面利用TiO2的紫外光屏蔽性能提升耐候性，另一方面。本专利技术在TiO2凝胶中还添加了一定比例的二氧化硅气凝胶，一方面提升TiO2凝胶在PVDF氟碳树脂中的分散性，另一方面，本专利技术中添加的是表面亲油性的二氧化硅气凝胶，有效改善了TiO2凝胶与PVDF氟碳树脂的相容性，使TiO2凝胶与PVDF氟碳树脂、制成的耐候PVDF氟碳树脂与油墨中的其他组分的相容性都更佳。进一步地，上述TiO2凝胶的制备方法步骤B中使用的二氧化硅气凝胶为亲油性二氧化硅气凝胶，比表面积为400-600m2/g，密度为48-65kg/m3，二氧化硅气凝胶粉粒度为20-50μm。在制备TiO2凝胶的工艺过程中，本专利技术中才用了微波加热的方法。微波加热是近年发展起来的一种快速加热技术，其频率在300MHz-300GHz之间。微波处理具有高效性、即时性、选择性且加热不存在温度梯度等特点，当应用于制备TiO2溶胶过程中可有效控制反应过程中的温度，而且相比传统制备方法中的水浴加热陈化工艺，微波工艺更为简单方便，而且对TiO2溶胶晶型无影响。本专利技术中，步骤C中微波工序中微波的功率为160-280W。进一步地，本专利技术玻璃油墨配方中使用的颜料为无机颜料。无机颜料耐高温性能好，因为本专利技术方案中添加了耐候PVDF氟碳树脂，需要用比普通聚酯油墨更高的温度来进行烘烤固化，然而一般的有机颜料无法耐受高温。另一方面，无机颜料的耐候性比有机颜料更好，颜色更持久。本专利技术玻璃油墨配方中使用的助剂为流平剂、消泡剂、附着力促进剂中的一种或多种，可根据需要进行调节，与现有技术中的添加剂使用相似，使用市售成熟添加剂产品即可。本专利技术还提供一种上述高耐候性玻璃油墨的制备方法：将树脂与颜料混合均匀，然后加入DBE溶剂，在4000-8000 r/min的搅拌速度匀速搅拌15-30min后，加入密着剂、氨基交联剂和助剂，然后在4000-6000 r/min的搅拌速度匀速搅拌60-120min。由于耐候PVDF氟碳树脂比聚酯树脂略为难溶，所以本专利技术的方案中采用的是熔结PVDF树脂性能好的DBE溶剂，同时利用高速搅拌及其搅拌过程中产生的热量促进树脂溶解。本专利技术还提供一种上述高耐候性玻璃油墨的使用方法：将所述油墨刷涂、喷涂或者丝网印刷至玻璃表面，在225-250℃条件下固化12-18min。在普通市售的聚酯树脂基体的玻璃油墨中，往往需要采用大量的交联剂来促进固化，一般固化剂用量达到油墨整体质量的10-15%甚至可能更高，固化温度在150-170℃之间。本专利技术的方案中因采用了耐候PVDF氟碳树脂，需要用更高的温度来进行固化，同时由于PVDF氟碳树脂本身的性质，无需使用过多的固化剂即可在高温下自行固化，本专利技术的方案中仅添加了1-3%的氨基交联剂作为固化助剂进行使用，在不影响油墨层固化的前提下减少了固化剂用量，兼具环保性与经济性。本专利技术方案中提供的油墨作为高耐候性玻璃油墨进行使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐候性的玻璃油墨，其特征在于所述油墨组分及质量百分含量为：耐候PVDF氟碳树脂              50‑60%聚酯树脂                      8‑15%密着剂                        1‑4%颜料                          12‑18%DBE溶剂                       11‑18%氨基交联剂                    1‑3%助剂                          1‑3%。

【技术特征摘要】
1.一种高耐候性的玻璃油墨，其特征在于所述油墨组分及质量百分含量为：耐候PVDF氟碳树脂 50-60%聚酯树脂 8-15%密着剂 1-4%颜料 12-18%DBE溶剂 11-18%氨基交联剂 1-3%助剂 1-3%。2.如权利要求1所述高耐候性的玻璃油墨，其特征在于所述耐候PVDF氟碳树脂的组分及质量百分含量为：PVDF氟碳树脂 85-95%TiO2溶胶 5-15%。3.如权利要求2所述高耐候性的玻璃油墨，其特征在于：所述TiO2凝胶的制备方法为：A、将钛酸四正丁酯与无水乙醇以体积比1:3.5-4.5搅拌混合均匀，滴入前述反应溶液体积5-10%的体积浓度为20%的盐酸乙醇溶液，然后以200-300r/min的搅拌速度匀速搅拌1-2小时，静止后得到纯TiO2溶胶；B、在步骤A制备得到的TiO2溶胶中加入占TiO2溶胶质量4-10%的二氧化硅气凝胶粉，然后以200-300r/min的搅拌速度匀速搅拌1-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：区锦泉，
申请(专利权)人：佛山市高明绿色德化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44