一种快速固化UV水性导电油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种快速固化UV水性导电油墨，按质量百分比由以下原料组成：20％～35％的单体、25％～40％的预聚物、1％～5％的光引发剂、30％的导电填料和5％的助剂，上述原料的质量百分比之和为100％。本发明专利技术还公开了一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，本发明专利技术通过多烯官能团单体的烯键与预聚物的烯键聚合、氨基与羧基交联反应、氨基与环氧的交联反应的多重作用，实现UV油墨的超快固化速度，且自制的预聚物、单体及导电填料都需具备水溶性，实现UV水性导电油墨的快速固化的同时兼具水溶性。

【技术实现步骤摘要】
一种快速固化UV水性导电油墨及其制备方法
本专利技术属于油墨
，涉及一种快速固化UV水性导电油墨，本专利技术还涉及上述油墨的制备方法。
技术介绍
印刷油墨是传播信息和美化世界的重要工具之一，是印刷包装行业不可少的原材料。随着人们对于环境问题的日益关注及与绿色环保相关的法律法规的颁布，印刷包装行业作为目前污染环境的大户，研究开发无污染、低消耗的油墨迫在眉睫。UV水性油墨是水性油墨和光固化油墨的结合体，其是兼有水性油墨和光固化油墨优点的一种新型油墨。市场上的大部分UV油墨都是用现成的聚合物复配而成的，无法准确把控UV油墨该有的固化、耐磨、环保等性能，还有聚合物中只含有少量官能团且固化速度慢，并且UV水性油墨的水溶性和固化速度也很难共同进步发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快速固化UV水性导电油墨，通过多烯官能团单体的烯键与预聚物的烯键聚合、氨基与羧基交联反应、氨基与环氧的交联反应的多重作用，实现UV油墨的超快固化速度，且自制的预聚物、单体及导电填料都需具备水溶性，实现UV水性导电油墨的快速固化的同时兼具水溶性。本专利技术的另一目的是提供一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种快速固化UV水性导电油墨，按质量百分比由以下原料组成：20％～35％的单体、25％～40％的预聚物、1％～5％的光引发剂、30％的导电填料和5％的助剂，上述原料的质量百分比之和为100％。本专利技术第一种技术方案的特征还在于，单体为利用苯酚、烯胺类物质和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应，得到的多烯官能团单体。光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮和三甲基苯甲酰二苯基氧化磷中的至少一种或几种的混合物。导电填料为纳米银线。本专利技术采用的另一种技术方案是，一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，制备上述的一种快速固化UV水性导电油墨，具体按照如下步骤实施：步骤1，制备单体；步骤2，制备预聚物；步骤3，按质量百分比分别称取以下原料：20％～35％的单体、25％～40％的预聚物、1％～5％的光引发剂、30％的导电填料和5％的助剂，上述原料的质量百分比之和为100％；步骤4，将步骤3称取的单体和预聚物进行混合然后进行搅拌分散，再加入称取的导电填料和助剂继续进行搅拌分散，然后加入的光引发剂继续搅拌分散，制备得到快速固化UV水性导电油墨。本专利技术第二种技术方案的特征还在于，步骤1具体为：将烯胺类物质和甲基丙烯酸缩水甘油酯按照摩尔配比为1：(4～7)混合，然后再40～45℃下水浴搅拌5～7h，然后过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到多烯官能团的单体。步骤2具体为：步骤2.1，制备聚丙烯酸聚合物；步骤2.2，将步骤1制备的聚丙烯酸聚合物和原料A进行混合，然后使用三乙胺作为催化剂在60～65℃反应12～20h，再使用乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物，其中，原料A为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸中的一种或两种或三种的组合。步骤2.1具体为：将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中至少两种混合，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通入N230～40min，在60～65℃反应2～3h，然后使用乙醚沉淀三次，干燥得到聚丙烯酸聚合物。步骤2.2中聚丙烯酸聚合物和原料A的摩尔配比为1～3：1。步骤4中的搅拌速度为800～1200rpm。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术将自制单体和预聚物，实现多烯官能团单体的烯键与预聚物的烯键聚合、氨基与羧基交联反应、氨基与环氧的交联反应等多重作用，进而UV油墨具有超快固化速度，还有自制的预聚物、单体及导电填料都需具备水溶性，最终实现UV水性导电油墨的快速固化、水性、防伪导电等性能。2、本专利技术UV水性导电油墨的制备方法，采用胺类物质和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应，得到多烯官能团单体，大大加快了UV水性油墨固化速度。3、本专利技术UV水性导电油墨的制备方法，利用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中至少两种在偶氮二异丁腈的催化作用下反应得到聚丙烯酸聚合物，然后聚丙烯酸聚合物在苯酚阻聚作用下，与甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸中至少一种在三乙胺催化作用下反应得到预聚物，多烯官能团单体的烯键与预聚物的烯键聚合、氨基与羧基交联反应、氨基与环氧的交联反应等多重作用，又加快了UV水性油墨固化速度。4、本专利技术UV水性导电油墨的制备方法，自制的预聚物、单体及导电填料都具备了水溶性，实现了UV水性油墨的水性和快速固化共存的性能现象。5、本专利技术UV水性油墨的制备方法，填料是纳米银线的导电填料，实现了导电油墨的快速干燥及防伪导电性能；6、本专利采用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中至少两种反应得到聚丙烯酸聚合物，然后聚丙烯酸聚合物与甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸中至少一种在三乙胺催化作用下反应得到预聚物。烯胺类物质和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)反应所得的多烯官能团前单体。采用纳米银线作为导电填料。苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮和三甲基苯甲酰二苯基氧化磷为光引发剂，固化过程在LED-UV固化系统和常温常压下进行，各种原料成本低廉、工艺简单和绿色环保。本专利技术得到的UV水性导电油墨固化速度快，所得产品耐酸碱、耐磨性效果好、导电性能良好，应用范围广泛。附图说明图1是本专利技术一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法中导电填料为纳米银线的扫描电镜图；图2是本专利技术一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法实施例1中不同光引发剂及含量对UV水性油墨固化时间的影响图；图3是本专利技术一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法实施例2中不同光引发剂及含量对UV水性油墨固化时间的影响图；图4是本专利技术一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法实施例3中不同光引发剂及含量对UV水性油墨固化时间的影响图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种快速固化UV水性导电油墨，按质量百分比由以下原料组成：20％～35％的单体、25％～40％的预聚物、1％～5％的光引发剂、30％的导电填料和5％的助剂，上述原料的质量百分比之和为100％，其中，单体为利用苯酚、烯胺类物质和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应，得到的多烯官能团单体；光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮和三甲基苯甲酰二苯基氧化磷中的至少一种或几种的混合物；导电填料为纳米银线。本专利技术一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，制备上述的一种快速固化UV水性导电油墨，具体按照如下步骤实施：步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速固化UV水性导电油墨，其特征在于，按质量百分比由以下原料组成：20％～35％的单体、25％～40％的预聚物、1％～5％的光引发剂、30％的导电填料和5％的助剂，上述原料的质量百分比之和为100％。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速固化UV水性导电油墨，其特征在于，按质量百分比由以下原料组成：20％～35％的单体、25％～40％的预聚物、1％～5％的光引发剂、30％的导电填料和5％的助剂，上述原料的质量百分比之和为100％。


2.根据权利要求1所述的一种快速固化UV水性导电油墨，其特征在于，所述单体为利用苯酚、烯胺类物质和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应，得到的多烯官能团单体。


3.根据权利要求1所述的一种快速固化UV水性导电油墨，其特征在于，所述光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮和三甲基苯甲酰二苯基氧化磷中的至少一种或几种的混合物。


4.根据权利要求1所述的一种快速固化UV水性导电油墨，其特征在于，所述导电填料为纳米银线。


5.一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1所述的一种快速固化UV水性导电油墨，具体按照如下步骤实施：
步骤1，制备单体；
步骤2，制备预聚物；
步骤3，按质量百分比分别称取以下原料：20％～35％的单体、25％～40％的预聚物、1％～5％的光引发剂、30％的导电填料和5％的助剂，上述原料的质量百分比之和为100％；
步骤4，将步骤3称取的单体和预聚物进行混合然后进行搅拌分散，再加入称取的导电填料和助剂继续进行搅拌分散，然后加入的光引发剂继续搅拌分散，制备得到快速固化UV水性导电油墨。...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯成敏，赵思远，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61