PET基材用热固性高阻燃哑光油墨制造技术

本发明专利技术公开了一种PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，混合磷氮阻燃剂、有机硅改性聚酯树脂、消光粉与部分稀释剂，高速分散20～50分钟；然后加入流平剂、消泡剂，低速分散5～15分钟，得到主剂；将异氰酸酯固化剂、剩余稀释剂加入主剂中，搅拌均匀得到PET基材用热固性高阻燃哑光油墨。本发明专利技术的PET基材用热固性高阻燃哑光油墨具有好的力学性能、阻燃性能、耐热性、耐溶剂性能并且石墨与基材粘接性好、对环境污染小，不影响PET基材的外观。表面本发明专利技术的PET基材用热固性高阻燃哑光油墨组成合理，各组分协调性好，体系综合性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油墨
，尤其涉及一种用于PET基材的热固性高阻燃哑光油墨。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为聚对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换法制成的聚合物，俗称涤纶，英文名称Polyethyleneterephthalate，简称PET。PET开始主要用于纤维和薄膜类制品，直到1966年日本带人公司开发出玻璃纤维增强制品后，才开始用于工程塑料领域。目前，PET用于纤维和塑料制品基本各半；塑料制品主要用于透明瓶、薄膜和片材，用作工程塑料正在迅速兴起。PET的分子为高度对称芳环的线性聚合物，易于取向和结晶，具有较高的强度和良好的成纤性及成膜性，结晶度为40％～60％，结晶速度慢。纯PET耐磨耗、低摩擦、吸水性小、尺寸稳定性高，但力学性能、耐热性和冲击性能较差，经玻璃纤维增强后PET的力学性能和耐热性大幅度提高，可用于工程塑料。PET薄膜的突出性能有阻隔性、力学性能和韧性好，PET玻璃纤维增强工程塑料的突出性能为力学性能高且受温度影响小、耐热温度高、冲击强度高、耐摩擦、耐蠕变性好、刚性大、硬度大及尺寸稳定性好，增强PET在力学性能、刚性、耐热性方面都超过增强PBT。随着阻燃的重视，要求产品具有阻燃性能，阻燃是有等级要求的，分别为UL94V-2、UL94V-1和UL94V-0级别，其中UL94V-0级别为现有的判定物质是否阻燃的国际标准。在防火与环保之间寻找平衡点，是未来阻燃产品发展的重要节点。阻燃剂在现代社会中的重要性不容忽视，但随着欧洲一系列环保政策出台，其发展应用不同程度地受到了限制。如何在保障人员和财产免受火灾威胁的同时，又能使阻燃剂对人体和环境存在的潜在危害降到最低，是国内阻燃剂生产企业、研究机构及下游电子电气、建材、交通及家具等行业共同关注的焦点。现有阻燃技术中，研究方向只在于从PET素材着手，通过注塑过程中添加阻燃剂，达到阻燃的目的。但是PET素材注塑之后会有一系列的后续操作，素材本身的某些性能会因为阻燃剂的添加而有所折扣：①某些PET素材对透明性要求极其高的阻燃系数不高的素材，而阻燃剂很多带有颜色，就使得这些PET素材就无法大规模应用；②PET素材注塑后，主要用于电器涂层用。而电器是各种各样用途，但其中绝大部分会与油墨搭配使用，但在注塑过程中添加的阻燃剂会破坏涂层与PET的附着，使后续使用出现很大的问题；③PET在注塑时添加阻燃剂，阻燃剂在注塑的高温下会分解，释放对环境造成巨大污染的环境不友好物质；并且塑料注塑工艺受添加剂的影响，会导致最终产品性能劣化。因此，需要研发新的阻燃手段以有效的提高PET基材的阻燃性能，同时，作为阻燃油墨体系，除了具有高效阻燃性，还需要与PET基材相容性好、附着力佳，并且对环境污染小。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，其结合无机材料与高分子材料复合材料技术，设计独特，组成合理，制备方便，具有优异的阻燃性能，并且与PET基材相容性好，对环境污染小。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，按重量份计，由以下组分组成：所述有机硅改性聚酯树脂由有机硅树脂与聚酯树脂经缩聚反应而制得，所述有机硅树脂与聚酯树脂的质量比为1∶(0.2-0.3)；所述消光粉为二氧化硅类消光粉；所述稀释剂为酯类和/或酮类有机溶剂。优选的技术方案中，所述PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，按重量份计，由以下组分组成：此条件下，油墨体系符合国际环境友好标准，而且低排放，毒性低，耐高温和防火性能较好，而且与PET素材的附着力优异，涂布过程流畅，不会出现指甲印拉丝等不良现象，特别是阻燃级别高。上述技术方案中，所述流平剂为和消泡剂为有机硅类流平剂和消泡剂。在油墨的制备中，避免汽泡来带的表面缺陷，利于油墨在基材表面流平。上述技术方案中，所述消光粉为OK-500、OK520或者OK-607。本专利技术的二氧化硅消光粉具有小尺寸效应、表面效应、和宏观量子隧道效应，加入油墨体系中赋予涂层纳米增强效果，有效提高有机物的固化程度；同时二氧化硅消光粉具有高强、高韧、高稳定性等优良性能，加入油墨中可均匀涂覆并形成一种微粗糙面，利于涂层耐摩性的提升。上述技术方案中，所述稀释剂为乙酸乙酯、丁酮、PMA或者丁酯中的一种或几种。本专利技术中，阻燃剂为氮磷阻燃剂，所述磷氮阻燃剂中，按质量百分数，磷含量与氮含量总和为22-26％；不含卤素，对环境污染小，相比无机阻燃剂，其一般添加比例在8％-12％可以做到离火自熄。阻燃剂与其余组分，特别是树脂体系相容性好，有协同作用，不会消弱树脂与PET基材之间的附着力，克服了现有技术中油墨会降低PET产品燃烧能的缺陷。上述PET基材用热固性高阻燃哑光油墨的制备方法，包括以下步骤：混合磷氮阻燃剂、有机硅改性聚酯树脂、消光粉与部分稀释剂，高速分散20～50分钟；然后加入流平剂、消泡剂，低速分散5～15分钟，得到主剂；所述高速分散速率为1200～1500rpm；所述低速分散速率为600～800rpm；将异氰酸酯固化剂、剩余稀释剂加入主剂中，搅拌均匀得到PET基材用热固性高阻燃哑光油墨。本专利技术中，稀释剂可以调节体系粘度，使得各组分分散均匀，增加各组分之间的界面作用，提高体系的协同性，从而得到综合性能优良的PET基材用热固性高阻燃哑光油墨；在制备过程中，稀释剂分步添加，每次添加量根据实际情况适量调整，保证各组分分散均匀为宜。本专利技术中，有机硅改性聚酯树脂不仅耐热性好，而且与PET基材粘接强度高，有利于提高油墨层与基材层的附着力，特别是受热情况下，依旧能保持油墨层与基材的粘接；特别的，该树脂能与阻燃剂形成协同作用，会产生硅氮磷阻燃效应，改善了体系的阻燃性能，在遇明火情况下，磷源阻隔、氮源膨胀、硅源耐热，三者协同，可以延缓燃烧蔓延，逐步达到阻燃效果。本专利技术的有机硅改性聚酯树脂是由有机硅树脂作为改性剂，与聚酯树脂经缩聚反应而制得，兼具有机硅树脂和饱和聚酯树脂的优势，具有良好的耐热性能，在实际使用时，有机硅树脂含量的多少决定着油墨组合物涂膜时所展现的附着性、耐冲击性，为更好的提高油墨层与基材层的附着力，特别是受热情况下，依旧能保持油墨层与基材的粘接，所述有机硅树脂与聚酯树脂的质量比为1∶(0.2-0.3)；所述有机硅改性聚酯树脂的比重为1-1.1，酸值为3-8mgKOH/g。进一步优选的，所述有机硅改性聚酯树脂的玻璃化转变温度为40℃-50℃，分子量为13000-16000。优选的，所述异氰酸酯固化剂为HDI硬化剂，HDI硬化剂应用于本专利技术的油墨体系中，与聚酯树脂以及有机硅改性聚酯树脂混合，相容性好；其保证油墨层的力学性，抗划性。HDI硬化剂的结构式为：油墨在施工和成膜过程中会发生一些物理、化学变化，这些变化及油墨本身的性质，将显著影响油墨的施工和应用性能。油墨印刷后，会出现新的界面，如果油墨与底材之间的液/固界面的界面张力高于底材的临界表面张力，油墨就无法在底材上铺展，自然就会产生鱼眼、缩孔等缺陷；油墨固化时溶剂的挥发会导致在漆膜表面与内部之间产生温度、密度和表面张力差，这些差异进而导致产生漆膜内部的湍流运动，形成所谓旋涡，旋涡会导致产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：所述有机硅改性聚酯树脂由有机硅树脂与聚酯树脂经缩聚反应而制得，所述有机硅树脂与聚酯树脂的质量比为1∶(0.2‑0.3)；所述消光粉为二氧化硅类消光粉；所述稀释剂为酯类和/或酮类有机溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：所述有机硅改性聚酯树脂由有机硅树脂与聚酯树脂经缩聚反应而制得，所述有机硅树脂与聚酯树脂的质量比为1∶(0.2-0.3)；所述消光粉为二氧化硅类消光粉；所述稀释剂为酯类和/或酮类有机溶剂。2.根据权利要求1所述PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，其特征在于：所述流平剂为有机硅类流平剂；消泡剂为有机硅类消泡剂。3.根据权利要求1所述PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，其特征在于：所述磷氮阻燃剂中，按质量百分数，磷含量与氮含量总和为22-26％。4.根据权利要求1所述PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，其特征在于：所述有机硅改性聚酯树脂的玻璃化转变温度为40℃-50℃，分子量为13000-16000。5.根据权利要求1所述PET基材用热固性高阻燃哑光油墨，其特征在于：所述消光粉为OK-500、OK520或者OK-607的一种或几种。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵浦，欧阳旭频，高显波，
申请(专利权)人：苏州市贝特利高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32