印刷油墨用聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种印刷油墨用聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂的制备方法，是分别制备带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和制备含有伯氨基的聚氨酯树脂，将带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂与含有伯氨基的聚氨酯树脂混合，使其环氧基与伯氨基反应，得到具有化学键连接结构的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂。本发明专利技术制备的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂，聚氨酯含量可调范围广，树脂性能稳定，对颜料润湿分散性佳，使用醇、酯类溶剂，经济环保，可配制单组分凹版印刷油墨，所配制的油墨着色力高、流动性好、状态稳定，且印刷适应性强、效果良好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，是分别制备带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和制备含有伯氨基的聚氨酯树脂，将带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂与含有伯氨基的聚氨酯树脂混合，使其环氧基与伯氨基反应，得到具有化学键连接结构的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂。本专利技术制备的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂，聚氨酯含量可调范围广，树脂性能稳定，对颜料润湿分散性佳，使用醇、酯类溶剂，经济环保，可配制单组分凹版印刷油墨，所配制的油墨着色力高、流动性好、状态稳定，且印刷适应性强、效果良好。【专利说明】
本专利技术涉及凹版印刷油墨用树脂的制备方法，特别是涉及一种凹版印刷油墨用聚 丙烯酸酯-聚氨酯树脂的制备方法。
技术介绍
软包装工业快速发展，促进了凹版印刷油墨技术及市场的不断发展。聚氨酯具有 良好的耐低温性、耐磨性、耐溶剂性，且弹性好，光泽度高，在凹版印刷油墨用树脂中占有重 要的位置。但是聚氨酯的耐水性和耐候性较差，且价格偏高，限制了其的广泛应用。聚丙烯 酸酯具有良好的耐水性和耐候性，且价格较低，但弹性较差，具有热粘冷脆的缺点，因此，与 聚氨酯具有很好的互补性。聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂综合了聚丙烯酸酯和聚氨酯的优点， 对凹版印刷油墨的制备具有重要的应用价值。 200910059587. 2公开了一种单液通用型塑料凹版醇水溶性复合油墨用聚丙烯酸 酯-聚氨酯树脂连接料的制备方法，该树脂连接料以（甲基）丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、可聚 合聚氨酯大单体及活性功能单体为原料，通过溶液自由基聚合而得。201010507483. 6公开 了一种高性能油墨树脂的制备方法，该油墨树脂是由带羟基的聚丙烯酸酯与端基为异氰酸 酯的聚氨酯预聚体反应制得的聚氨酯接枝聚丙烯酸酯共聚物。上述两种油墨树脂均对各类 塑料薄膜基材（Β0ΡΡ、PET、PA、PVC、PE、PC等）具有良好的附着牢度，但由于树脂中聚氨酯的 含量远低于聚丙烯酸酯，从而使得聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂的性能受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以提 高油墨用聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂中的聚氨酯含量，提升聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂的性能。 本专利技术是分别制备带有环氧基 的聚丙烯酸酯树脂和制备含有伯氨基的聚氨酯树脂，将带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂与含 有伯氨基的聚氨酯树脂混合，使其环氧基与伯氨基反应，得到具有化学键连接结构的聚丙 烯酸酯-聚氨酯树脂。 本专利技术具体是以下述制备方法来制备所述聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂的。 1)制备带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂。 以硬单体、软单体、带轻基的丙烯酸功能单体、带羧基的丙烯酸功能单体和带环氧 基功能单体为单体原料，通过溶液自由基聚合得到带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂，其中，各 种单体占单体原料总重量的百分含量为：硬单体30?70wt%，软单体25?48wt%，带轻基 的丙烯酸功能单体4?20wt%，带羧基的丙烯酸功能单体0. 2?2wt%，带环氧基功能单体 0. 3 ?1. 2wt%。 上述各种单体原料中，所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙酸乙 烯酯、苯乙烯中的一种或几种的任意比例混合物；所述的软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁 酯或丙烯酸-2-乙基己酯；所述的带羟基的丙烯酸功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙 酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯；所述的带羧基的丙烯酸功能单体为丙烯酸或 甲基丙烯酸；所述的带环氧基功能单体为丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯或烯 丙基缩水甘油醚。 所述的溶液自由基聚合是将所述单体原料溶于反应溶剂中，升温至65?85°C，力口 入引发剂的反应溶剂溶液进行自由基聚合反应，其中，所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过 氧化苯甲酰，其用量占单体原料总重量的0. 8?2wt%，所述的反应溶剂为乙酸乙酯和/或异 丙醇，其用量占单体原料总重量的210?260wt%。 优选地，所述的溶液自由基聚合是先以27?33wt%的反应溶剂溶解89?95wt%的 引发剂得到引发剂溶液，再以27?33wt%的反应溶剂将所述单体原料溶解并升温至65? 85°C，将所述引发剂溶液在2?4小时内均匀加入，反应2?4小时，再加入剩余的引发剂 和反应溶剂，反应2?4小时，得到带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂。 上述制备得到的带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂的固含量为28?32wt%，聚丙烯酸 酯数均分子量10000?30000,玻璃化转变温度1?18°C。 2)制备含有伯氨基的聚氨酯树脂。 将数均分子量为1000?3000的低聚物二元醇与二异氰酸酯按照1 : 1. 3?3的 物质的量比混合，在催化剂二月桂酸二丁基锡存在下，60?75°C反应至体系异氰酸酯基重 量百分含量达到理论值时，得到预聚体，降至室温，以溶剂稀释，加入二元胺扩链剂和分子 量调节剂，反应得到含有伯氨基的聚氨酯树脂。 上述反应中，所述的低聚物二元醇为聚己二酸新戊二醇酯、聚丙二醇或聚四氢呋 喃醚二醇；所述的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异 氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。 所述二元胺扩链剂为异佛尔酮二胺、N- ( β -氨乙基）-Y -氨丙基三甲氧基硅烷或 二乙烯三胺，加入二元胺扩链剂的量满足二元胺扩链剂中氨基与预聚体中异氰酸酯基的物 质的量比为〇. 9?1. 1 : 1。 所述分子量调节剂为二正丁胺、乙醇胺、二乙醇胺或氨丙基三乙氧基硅烷， 加入分子量调节剂的量满足分子量调节剂中氨基与预聚体中异氰酸酯基的物质的量比为 0. 02 ?0. 15 : 1。 优选地，将所述二元胺扩链剂和分子量调节剂在1?2小时内加入预聚体中。 本专利技术上述反应中，所述用于稀释预聚体的溶剂选择乙酸乙酯和/或异丙醇。 优选地，所述扩链反应的反应时间为1?3小时。 本专利技术中，所述的低聚物二元醇在使用前经真空干燥处理。 上述制备得到的含有伯氨基的聚氨酯树脂的固含量为28?32wt%，聚氨酯数均分 子量 10000 ?30000,胺值 1 ?6mgK0H/g。 3)制备聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂。 将1)制备的聚丙烯酸酯树脂与2)制备的聚氨酯树脂按照0. 2?3 : 1的重量比 混合，于室温下反应1?2小时，再升温至40?70°C反应2?8小时，降温得到聚丙烯酸 酯-聚氨酯树脂。 优选地，所述聚氨酯树脂中所含伯氨基与聚丙烯酸酯树脂中所含环氧基的物质的 量比为1?1. 5 : 1。 本专利技术制备得到的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂外观为浅黄色溶液，固含量28? 32wt%，粘度 300 ?1500mPa · s/25°C。 本专利技术通过分别制备分子链段中含有易于反应的两种官能基团的聚丙烯酸酯树 脂和聚氨酯树脂，再将两者混合反应，得到了有化学键连结的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂。本 专利技术制备的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂，聚氨酯含量可调范围广，树脂性能稳定，对颜料润湿 分散性好，使用醇、酯类溶剂，经济环保。 使用本专利技术制备的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂可配制单组分凹版印刷油墨，配制的 油墨着色力高、流动性好、状态稳定，且印刷适应性强、效果良好。 【具体实施方式】 实施例1。 1)取150g甲基丙烯酸甲酯、128g丙烯酸正丁酯、23. 2g丙烯酸羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
印刷油墨用聚丙烯酸酯‑聚氨酯树脂的制备方法，是分别制备带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和制备含有伯氨基的聚氨酯树脂，将带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂与含有伯氨基的聚氨酯树脂混合，使其环氧基与伯氨基反应，得到具有化学键连接结构的聚丙烯酸酯‑聚氨酯树脂，包括：1)制备带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂以硬单体、软单体、带羟基的丙烯酸功能单体、带羧基的丙烯酸功能单体和带环氧基功能单体为单体原料，通过溶液自由基聚合得到带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂，其中，各种单体占单体原料总重量的百分含量为：硬单体30～70wt%，软单体25～48wt%，带羟基的丙烯酸功能单体4～20wt%，带羧基的丙烯酸功能单体0.2～2wt%，带环氧基功能单体0.3～1.2wt%；2)制备含有伯氨基的聚氨酯树脂将数均分子量为1000～3000的低聚物二元醇与二异氰酸酯按照1︰1.3～3的物质的量比混合，在催化剂二月桂酸二丁基锡存在下，60～75℃反应至体系异氰酸酯基重量百分含量达到理论值时，得到预聚体，降至室温，以溶剂稀释，加入二元胺扩链剂和分子量调节剂，反应得到含有伯氨基的聚氨酯树脂；3)制备聚丙烯酸酯‑聚氨酯树脂将1)制备的聚丙烯酸酯树脂与2)制备的聚氨酯树脂按照0.2～3︰1的重量比混合，于室温下反应1～2小时，再升温至40～70℃反应2～8小时，降温得到聚丙烯酸酯‑聚氨酯树脂。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，石红翠，毛祖秋，郭晓勇，姚卫琴，牛润林，贾金兰，侯彩英，马国章，
申请(专利权)人：山西省应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西;14