一种低粘度聚酯树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种低粘度聚酯树脂及其制备方法和应用，涉及UV墨水材料技术领域，包括以下重量百分比的组分：异氰酸酯类单体10‑20％、丙烯酸酯类单体10‑15％、扩链剂3‑10％、聚醚多元醇40‑60％、催化剂0.1‑0.2％、抗氧剂0.01‑0.02％、稀释单体10‑25％。本发明专利技术中采用两步法制备聚酯树脂，第一步是以异氰酸酯类单体和聚醚多元醇反应制备聚氨酯预聚物，第二步是加入丙烯酸酯类单体进行反应制备得到目标产物。该制备方法简单易操作，制备的聚酯树脂在具备低粘度的同时，还具有良好的坚韧度和附着性，将其用于配制UV喷墨墨水，具有分散性好、粘度低、快速固化的特性，且在高打印速度下可充分固化。

【技术实现步骤摘要】
一种低粘度聚酯树脂及其制备方法和应用
本专利技术涉及UV墨水材料
，尤其涉及一种低粘度聚酯树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着印刷包装行业短版化、个性化的发展及大幅面喷绘广告的兴起，数码喷墨印刷技术获得了广泛应用。与传统的水性墨水和溶剂型墨水不同，紫外光固化(UV)墨水是一种新型环保墨水，在紫外光的作用下，墨水体系中的光引发剂能够发生光化学反应并产生活性基团，从而引发墨水体系中单体和树脂的交联、聚合，使墨水体系在极短时间内由液态涂层变成固态涂层。UV墨水在光固化印刷技术中有着有机挥发物零排放、低能耗、适合于各种承印物、即时干燥而喷墨前不干燥、对喷头无堵塞等特点，近两年其研制与应用开发正受到广泛重视。当前，国内多所大专院校和喷墨墨水生产企业已开始着手UV墨水相关领域的研究和产品开发工作，在UV墨水的成分配比以及墨水性能调节等方面掌握了大量数据和经验。但由于国内生产的UV墨水在性能上还不能完全满足生产的需要，所以很多喷墨印刷企业使用的UV墨水仍依赖于进口。这种现象迫切需要国内的相关机构加大研究力度，不断完善技术，以低成本开发出分散性好、粘度低、成膜收缩性小、附着力好、固化速度快、健康安全的UV墨水。由于UV墨水要求粘度较低，而性能又要求与传统UV油墨一致，现有的UV树脂在粘度上虽然有些可以满足要求，但性能上达不到传统油墨的技术指标，所以开发出既能在性能上满足要求而且粘度又符合喷墨低粘度的树脂成为需求。
技术实现思路
针对现有配制UV喷墨墨水用树脂存在性能和粘度无法完全满足生产需求的缺陷，本专利技术提出了一种低粘度聚酯树脂及其制备方法和应用，制备的聚酯树脂粘度低、坚韧度好，将其用于配制UV喷墨墨水，具有附着力好，快速固化的特性。本专利技术提出了一种低粘度聚酯树脂，包括以下重量百分比的组分：异氰酸酯类单体10-20％、丙烯酸酯类单体10-15％、扩链剂3-10％、聚醚多元醇40-60％、催化剂0.1-0.2％、抗氧剂0.01-0.02％、稀释单体10-25％。优选地，所述异氰酸酯类单体为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。优选地，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、乙氧基化丙烯酸氧苯酯、丙烯酸羟乙酯、三环葵基二甲醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，丙氧基化甘油三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二,三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或多种。优选地，所述扩链剂为二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的任意一种或多种。优选地，所述聚醚多元醇为DL-400、DL-1000、DL-2000D、DL-3000D、DL-4000D中任意一种或多种。优选地，所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡氯化物、二丁基二乙酸锡中的任意一种或多种。优选地，所述抗氧剂为对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的任意一种或多种。优选地，所述稀释单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯中的任意一种或多种。本专利技术还提出了上述低粘度聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：1)将异氰酸酯类单体加入到反应釜中，搅拌，升温至反应釜夹套温度为40-45℃；2)将扩链剂、聚醚多元醇和1/2重量的催化剂进行混合，得混合物料；3)将混合物料滴入反应釜中，滴加完毕，保温反应1-2h，得反应体系Ⅰ；4)向反应釜的反应体系Ⅰ中加入丙烯酸类单体、剩余重量的催化剂和抗氧剂，升温至反应釜夹套温度为60-65℃，保温反应2-3h，得反应体系Ⅱ；5)将反应体系Ⅱ降温至反应釜夹套温度为30-35℃，加入稀释单体，搅拌反应1-2h，过滤，出料，包装，即得。本专利技术还提出了上述低粘度聚酯树脂在喷墨打印机用UV墨水中的应用。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术中采用两步法制备聚酯树脂，第一步是以异氰酸酯类单体和聚醚多元醇反应制备聚氨酯预聚物，第二步是加入丙烯酸酯类单体进行反应制备得到目标产物。该制备方法简单易操作，制备的聚酯树脂在具备低粘度的同时，还具有良好的坚韧度和附着力，尤其对PVC基材具有优异的附着力，其粘度小于100cps(25℃)，将其用于配制UV喷墨墨水，具有分散性好、粘度低、快速固化的特性，且在高打印速度下可充分固化。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：实施例1本专利技术提出了一种低粘度聚酯树脂，包括以下重量百分比的组分：异氰酸酯类单体20％、丙烯酸酯类单体15％、扩链剂10％、聚醚多元醇40％、催化剂0.1％、抗氧剂0.02％、稀释单体14.88％。本专利技术还提出了上述低粘度聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：1)将异氰酸酯类单体加入到反应釜中，搅拌，升温至反应釜夹套温度为40℃；2)将扩链剂、聚醚多元醇和1/2重量的催化剂进行混合，得混合物料；3)将混合物料滴入反应釜中，滴加完毕，保温反应1h，得反应体系Ⅰ；4)向反应釜的反应体系Ⅰ中加入丙烯酸类单体、剩余重量的催化剂和抗氧剂，升温至反应釜夹套温度为60℃，保温反应2h，得反应体系Ⅱ；5)将反应体系Ⅱ降温至反应釜夹套温度为30℃，加入稀释单体，搅拌反应1h，过滤，出料，包装，即得。本专利技术还提出了上述低粘度聚酯树脂在喷墨打印机用UV墨水中的应用。实施例2本专利技术提出了一种低粘度聚酯树脂，包括以下重量百分比的组分：甲苯二异氰酸酯单体10％、丙烯酸异辛酯单体10％、扩链剂二乙二醇3％、聚醚多元醇DL-40060％、催化剂二丁基氧化锡0.2％、抗氧剂双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚0.01％、稀释单体1,6-己二醇二丙烯酸酯16.79％。本专利技术还提出了上述低粘度聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：1)将甲苯二异氰酸酯单体加入到反应釜中，搅拌，升温至反应釜夹套温度为40℃；2)将扩链剂二乙二醇、聚醚多元醇DL-400和1/2重量的催化剂二丁基氧化锡进行混合，得混合物料；3)将混合物料在2h内匀速滴入反应釜中，滴加完毕，保温反应1h，得反应体系Ⅰ；4)向反应釜的反应体系Ⅰ中加入丙烯酸异辛酯单体、剩余重量的催化剂二丁基氧化锡和抗氧剂双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚，升温至反应釜夹套温度为60℃，保温反应2h，得反应体系Ⅱ；5)将反应体系Ⅱ降温至反应釜夹套温度为30℃，加入稀释单体1,6-己二醇二丙烯酸酯，搅拌反应1h，过滤，出料，包装，即得。实施例3本专利技术提出了一种低粘度聚酯树脂，包括以下重量百分比的组分：异佛尔酮二异氰酸酯单体18％、甲基丙烯酸羟乙酯单体10％、扩链剂丙三醇8％、聚醚多元醇DL-40054％、催化剂单丁基氧化锡0.15％、抗氧剂对苯二酚0.02％、稀释单体1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯9.83％。本专利技术还提出了上述低粘度聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：1)将异佛尔酮二异氰酸酯单体加入到反应釜中，搅拌，升温至反应釜夹套温度为45℃；2)将扩链剂丙三醇、聚醚多元醇DL-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低粘度聚酯树脂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：异氰酸酯类单体10‑20％、丙烯酸酯类单体10‑15％、扩链剂3‑10％、聚醚多元醇40‑60％、催化剂0.1‑0.2％、抗氧剂0.01‑0.02％、稀释单体10‑25％。

【技术特征摘要】
1.一种低粘度聚酯树脂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：异氰酸酯类单体10-20％、丙烯酸酯类单体10-15％、扩链剂3-10％、聚醚多元醇40-60％、催化剂0.1-0.2％、抗氧剂0.01-0.02％、稀释单体10-25％。2.根据权利要求1所述的低粘度聚酯树脂，其特征在于，所述异氰酸酯类单体为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的低粘度聚酯树脂，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、乙氧基化丙烯酸氧苯酯、丙烯酸羟乙酯、三环葵基二甲醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，丙氧基化甘油三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二,三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的低粘度聚酯树脂，其特征在于，所述扩链剂为二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的低粘度聚酯树脂，其特征在于，所述聚醚多元醇为DL-400、DL-1000、DL-2000D、DL-3000D、DL-4000D中任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的低粘度聚酯树脂，其特征在于，所述催化剂为单丁基氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泉昕，刘奎，刘舜知，
申请(专利权)人：广东丽格科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44