一种UV-LED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UV‑LED玻璃油墨及其制备方法，所述玻璃油墨以聚酯丙烯酸酯、二官能度聚氨酯丙烯酸酯、六官能度聚氨酯丙烯酸酯为主要原料，加入活性单体、填充剂、光引发剂、助剂、二氧化硅，将上述原料混合均匀研磨制得所述玻璃油墨。本发明专利技术中玻璃油墨具有固化速度快、固化效率高的特点，通过调节填充剂的组成，能够制备出不同外观效果的玻璃油墨。本发明专利技术中还提供了一种所述UV‑LED玻璃油墨的使用方法，采用250‑300目网版印刷，控制油墨层厚度为10‑30μm，印刷完成进行光固化，固化时间为40‑60s，所述玻璃油墨固化时间短，固化效果好，不会使玻璃制品发黄，光固化过程中不会因为光照过强对操作人员的身体造成伤害。

【技术实现步骤摘要】
一种UV-LED玻璃油墨及其制备方法、使用方法
本专利技术属于油墨
，具体涉及一种UV-LED玻璃油墨及其制备方法、使用方法。
技术介绍
玻璃油墨是指可在玻璃上进行印刷并能牢固附着的油墨。在玻璃油墨的使用过程中，即将玻璃油墨涂覆于玻璃基材表面后形成玻璃油墨涂层，为了使玻璃油墨能够正常地发挥作用，需要对玻璃油墨涂层进行固化处理，常规的处理方法为高温固化方式：对于高温钢化玻璃油墨，需要在720-850℃的烧结温度下对玻璃油墨涂层进行固化；固化后，油墨与玻璃牢固熔接在一起，广泛应用于建筑玻璃、汽车玻璃和家电玻璃等领域。对于低温玻璃油墨而言，需要将玻璃油墨涂层在100-180℃下进行烘烤，使玻璃油墨涂层固化，表现出与基材之间良好的附着力。上述高温玻璃油墨、低温玻璃油墨在使用过程中均需要将玻璃油墨涂层进行烘烤（或烧结），需要耗费较高的能量；同时，在烘烤（或烧结）过程中，由于温度较高，固化过程可控性较差，难以根据玻璃油墨的固化情况来及时调整油墨固化的条件和参数，另一方面，在高温固化情况下易出现针孔和油墨涂层不均匀的缺陷，降低玻璃油墨制品的良率。针对玻璃油墨需要高温固化的问题，研究者开发出能够通过自干或者光照来实现固化的玻璃油墨，自干固化不需要高的能量消耗，使油墨涂层在自然条件干燥，干燥效果良好，油墨涂层表面光滑、均匀性好，但是自干固化存在固化时间长的问题，一般情况下油墨涂层的表面干燥时间在30分钟左右，实际完全干燥需要耗费时长约为20小时甚至更多，自干固化油墨适用性广泛，与不同材料的玻璃基材具有良好的附着力，但是固化时间长，生产效率较低。利用光照的方法对油墨进行固化，具有固化时间短、效率高的优点，但是光照固化由于能量过大易出现玻璃油墨制品变黄的缺陷，同时能量过大的光照强度会对操作人员的身体造成一定的伤害。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种UV-LED玻璃油墨及其制备方法，所述玻璃油墨以质量百分比分别为5%-10%的聚酯丙烯酸酯、30%-40%的二官能度聚氨酯丙烯酸酯、20%-30%的六官能度聚氨酯丙烯酸酯为主要原料，加入质量百分比分别为10%-15%的活性单体、5%-10%的填充剂、8%-10%的光引发剂、4%-6%的助剂、2%-3%的二氧化硅，将上述原料混合均匀研磨制得所述玻璃油墨。本专利技术中玻璃油墨中二官能度聚氨酯丙烯酸酯、六官能度聚氨酯丙烯酸酯的加入增加了油墨中光敏基团的数量，具有固化速度快、固化效率高的特点，助剂的加入改善了油墨的加工性能，通过调节填充剂的组成，能够制备出不同外观效果、不同颜色、不同强度的玻璃油墨。本专利技术中还提供了一种所述UV-LED玻璃油墨的使用方法，采用250-300目网版印刷，控制油墨层厚度为10-30μm，印刷完成后采用LED光源进行光固化，固化时间为40-60s，所述玻璃油墨固化时间短，固化效果好，不会使玻璃制品发黄，在光固化过程中不会因为光照过强对操作人员的身体造成伤害。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本专利技术提供了一种UV-LED玻璃油墨，各组分及组分质量百分比分别为：聚酯丙烯酸酯5%-10%二官能度聚氨酯丙烯酸酯30%-40%六官能度聚氨酯丙烯酸酯20%-30%活性单体10%-15%填充剂5%-10%光引发剂8%-10%助剂4%-6%二氧化硅2%-3%；所述填充剂的制备方法为：将滑石粉、碳酸钙、无规聚丙烯、无机颜料加入陶瓷球磨机内，球磨20-40min后，将球磨后的混合物加入盛有松油醇的反应釜内，控制搅拌速度为150-180r/min，搅拌8-15min后，将搅拌速度调节至500-600r/min，逐滴加入烷基黄原酸盐，继续搅拌30-50min，制得所述填充剂；所述滑石粉、碳酸钙、无规聚丙烯、无机颜料、烷基黄原酸盐、松油醇的质量比为1：（0.8-1.5）：（0.05-0.12）：（0.02-0.06）：（0.01-0.03）：（0.6-0.9）。聚氨酯丙烯酸酯因其分子结构中含有丙烯酸酯官能团和氨基甲酸酯键，固化后材料兼具聚氨酯的高柔韧性、耐擦伤性、高撕裂强度和优良的低温性能，以及聚丙烯酸值卓越的光学性能和耐候性等。单官能度丙烯酸酯封端的光固化树脂，其光敏基团数量和密度都较低，固化速度较慢，固化后交联程度较小，力学性能较低，制约了其使用性能。多官能度聚氨酯丙烯酸酯中由于增加单个分子中丙烯酸酯基团的含量，体系中光敏基团数量和密度都增大，交联程度也有所提高，具有固化速度快、固化效率高、可以赋予固化膜交联结构等优点，可以减少活性单体的使用。本专利技术中以聚酯丙烯酸酯、二官能度聚氨酯丙烯酸酯、六官能度聚氨酯丙烯酸酯为主要原料制备UV-LED玻璃油墨，聚酯丙烯酸酯具有优良的柔韧性、膜收缩程度低，能增强玻璃油墨在玻璃基材表面的附着力，改善玻璃油墨层的结合力，使玻璃油墨层不易脱落变形。在动态力学方面，与单官能度聚氨酯丙烯酸酯相比，二官能度聚氨酯丙烯酸酯、六官能度聚氨酯丙烯酸酯具有更好的交联程度，能够提高玻璃油墨层的力学性能，在对玻璃油墨层进行光固化的过程中，二官能度的丙烯酸酯或六官能度丙烯酸酯封端的聚氨酯比单官能度封端的聚氨酯凝胶含量提高6.5%-9.8%，拉伸强度提高了350-450%，即二官能度聚氨酯丙烯酸酯或六官能度聚氨酯丙烯酸酯能够提高玻璃油墨层的拉伸强度。本专利技术中将二官能度聚氨酯丙烯酸酯和六官能度聚氨酯丙烯酸酯混合使用，二官能度聚氨酯丙烯酸酯属于低官能度聚氨酯丙烯酸酯，与单官能度聚氨酯丙烯酸酯相比具有更加优异的性能，使用范围广，但是随着对玻璃油墨固化性能要求的逐渐提高，二官能度聚氨酯丙烯酸酯难以满足快速固化的要求，加入一定量的六官能度聚氨酯丙烯酸酯能够改善玻璃油墨的固化性能，同时由于高官能度聚氨酯丙烯酸酯（六官能度聚氨酯丙烯酸酯）性能优越，光敏基团数量大，使油墨在加工或使用过程中瞬间固化，容易造成玻璃油墨固化不均匀的缺陷，甚至出现针孔和油墨层厚度不均的问题，影响油墨的加工性能。因此本专利技术中将二官能度聚氨酯丙烯酸酯和六官能度聚氨酯丙烯酸酯按一定的配比组合使用，优化了固化时间、固化效果和油墨的加工性能，结合聚酯丙烯酸酯和助剂的使用，使玻璃油墨能够广泛适用于不同材料的玻璃表面。另外，本专利技术中填充剂以滑石粉、碳酸钙、无规聚丙烯、无机颜料、烷基黄原酸盐、松油醇为原料，能够根据需要制造出颜色不同、效果各异的玻璃油墨。常用的油墨填充剂旨在提高油墨的强度、密度等性能，起到支撑油墨涂层的作用，然后通过不同颜料的加入制备改变油墨的色彩。本专利技术中在填充剂中加入无规聚丙烯，无规聚丙烯是工业上生产聚丙烯过程中产生的一种废料，机械强度和耐热性均较差，在这种无规聚丙烯中混入一定量的碳酸钙制成的填充剂既能够明显增强油墨的韧性，又解决了无规聚丙烯的回收问题，降低了生产成本。无机颜料颜色种类多，制备方法简单，无毒环保，根据要求改变无机颜料的组成和配比能够制造出不同颜色的玻璃油墨。烷基黄原酸盐分子中的极性部分-OCSS-具有良好的吸附能力，与无机物分子或颗粒之间具有良好的结合能力，能够增强滑石粉、碳酸钙、无机颜料之间的结合力，促进无机组分和无规聚丙烯在松油醇中的分散，提高填充剂的均匀性，改善填充剂与玻璃油墨中其他组分之间的结合力和相容性，最终提高玻璃油墨的均匀性和加工性能。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UV‑LED玻璃油墨，其特征在于：各组分及组分质量百分比分别为：聚酯丙烯酸酯                5%‑10%二官能度聚氨酯丙烯酸酯      30%‑40%六官能度聚氨酯丙烯酸酯      20%‑30%活性单体                    10%‑15%填充剂                      5%‑10%光引发剂                    8%‑10%助剂                        4%‑6%二氧化硅                    2%‑3%；所述填充剂的制备方法为：将滑石粉、碳酸钙、无规聚丙烯、无机颜料加入陶瓷球磨机内，球磨20‑40min后，将球磨后的混合物加入盛有松油醇的反应釜内，控制搅拌速度为150‑180r/min，搅拌8‑15min后，将搅拌速度调节至500‑600r/min，逐滴加入烷基黄原酸盐，继续搅拌30‑50min，制得所述填充剂；所述滑石粉、碳酸钙、无规聚丙烯、无机颜料、烷基黄原酸盐、松油醇的质量比为1：（0.8‑1.5）：（0.05‑0.12）：（0.02‑0.06）：（0.01‑0.03）：（0.6‑0.9）。...

【技术特征摘要】
1.一种UV-LED玻璃油墨，其特征在于：各组分及组分质量百分比分别为：聚酯丙烯酸酯5%-10%二官能度聚氨酯丙烯酸酯30%-40%六官能度聚氨酯丙烯酸酯20%-30%活性单体10%-15%填充剂5%-10%光引发剂8%-10%助剂4%-6%二氧化硅2%-3%；所述填充剂的制备方法为：将滑石粉、碳酸钙、无规聚丙烯、无机颜料加入陶瓷球磨机内，球磨20-40min后，将球磨后的混合物加入盛有松油醇的反应釜内，控制搅拌速度为150-180r/min，搅拌8-15min后，将搅拌速度调节至500-600r/min，逐滴加入烷基黄原酸盐，继续搅拌30-50min，制得所述填充剂；所述滑石粉、碳酸钙、无规聚丙烯、无机颜料、烷基黄原酸盐、松油醇的质量比为1：（0.8-1.5）：（0.05-0.12）：（0.02-0.06）：（0.01-0.03）：（0.6-0.9）。2.如权利要求1所述UV-LED玻璃油墨，其特征在于：所述六官能度聚氨酯丙烯酸酯的制备方法为：将异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇400混合后加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，控制搅拌速度为400-500r/min，在90-115℃下反应30-45min后加入2,2-二羟甲基丙酸和硬脂酸锌，继续反应，反应过程中测定游离异氰酸酯含量，当所述游离异氰酸酯含量在5-8min内不发生变化时，加入阻聚剂，降温至30-35℃，继续搅拌12-16min，再加入三乙胺，然后将搅拌速度调节至3500-4000r/min，加入去离子水，制得所述六官能度聚氨酯丙烯酸酯；所述异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇400、2,2-二羟甲基丙酸、硬脂酸锌、阻聚剂、三乙胺、去离子水的质量比为1：（1.15-1.35）：（0.81-1.05）：（0.01-0.03）：（0.05-0.07）：（1.24-1.53）：（15-20）。3.如权利要求2所述UV-LED玻璃油墨，其特征在于：所述阻聚剂由对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、铜盐按质量比为1：（0.25-0.45）：（0.003-0.005）混合而成...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚认，
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