一种紫外光固化水性着色剂、其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种紫外光固化水性着色剂、其制备方法与应用。所述制备方法包括：使活性艳蓝KN

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光固化水性着色剂、其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于水性油墨
，尤其涉及一种紫外光固化水性着色剂、其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]染料作为日常生活中常见的有色介质，可以使纤维或者其他材料着色，从而得到具有一定坚硬牢度以及鲜艳度的物质。染料结构中需要在380
‑
780nm波长范围内吸收光波才能够显示出颜色，这个结构中往往需要有一个或者若干个共轭双键组成的共轭系统。通常往往还会在这个共轭系统中引入助色基团(如
‑
NH2、
‑
NHR、
‑
NR2、
‑
OH、
‑
OR)等供电子基团来增强这个染料结构的颜色效果。
[0003]一般染料在实际运用的过程中，往往会遇见在水中的溶解性较差，易分层的缺陷另外在一些高档木器以及金属材料在固化的时候需要烘烤，这给施工带来了比较大的困难。
[0004]现有技术中，为改进染料的分散性能，通常会在染料组合物中添加分散剂，其中高分子分散剂是一种较为常见的分散剂。
[0005]例如，在中国专利技术专利CN108203500A公开了一种分散染料用高分子分散剂的制备方法，属于纺织化工
，利用超支化聚合物独特的分子结构以及特性，采用萘酸等对超支化聚合物进行改性得到分散染料用高分子分散剂，相对于现有分散染料分散剂具有更加优异的助溶分散效果。
[0006]然而，现有技术中，即使存在分散剂，染料分子依然会出现团聚现象，并且，染料分子无法与漆膜形成牢固的接触，没有较强的色牢度，容易开裂，且通常需要高温才能固化。
[0007]本部分的描述仅提供与本专利技术公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
[0008]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是提供一种紫外光固化水性着色剂、其制备方法与应用，解决现有技术中染料分散性差、色牢度不强以及需要高温固化的问题。
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种紫外光固化水性着色剂的制备方法，包括如下的步骤：
[0011]1)使活性艳蓝KN
‑
R与聚酯多元醇以及二羟甲基丙酸发生改性反应，获得多羟基着色剂前体；
[0012]2)使所述多羟基着色剂前体与异佛尔酮二异氰酸酯在丙酮中进行初步聚合反应，形成预聚体系；
[0013]3)向所述预聚体系中加入有机铋催化剂，进行聚合反应，获得聚合体系，所述聚合
体系中包括水性着色剂前体；
[0014]4)向所述聚合体系中加入丙烯酸羟乙酯对所述水性着色剂前体进行封端处理；
[0015]5)使所述聚合体系在由三乙胺和水构成的乳化液中进行乳化处理，并去除丙酮，获得紫外光固化水性着色剂。
[0016]该制备方法通过与聚酯多元醇以及二羟甲基丙酸的改性反应，使得活性艳蓝KN
‑
R分子上连接多个羟基，然后利用多个羟基与异佛尔酮二异氰酸酯发生聚合产生聚氨酯长链，并经过丙烯酸羟乙酯的封端，使活性艳蓝KN
‑
R均布于聚氨酯长链上，并且，每个活性艳蓝KN
‑
R分子均得以充分改性，因此基于聚氨酯的水溶性，使得活性艳蓝KN
‑
R的分散能力得以显著提高，避免了团聚现象，并且，丙烯酸基团的封端使得聚氨酯长链具有紫外固化的性能，同时，由于活性艳蓝KN
‑
R与聚氨酯长链是均匀的化学键连接，在聚氨酯固化的同时，活性艳蓝KN
‑
R均匀且牢固地连接在漆膜上，带来了极高的色牢度。
[0017]进一步地，所述聚酯多元醇的数均分子量为2000
‑
4000。
[0018]进一步地，所述改性反应的反应温度为110
‑
130℃，时间为0.5
‑
2h；
[0019]所述活性艳蓝KN
‑
R与聚酯多元醇以及二羟甲基丙酸的摩尔比为1：1.2
‑
2：1
‑
2。该摩尔比使得活性艳蓝KN
‑
R中的磺酸基全部与聚酯多元醇和/或及二羟甲基丙酸中的羟基发生反应，且活性艳蓝KN
‑
R中的胺基与二羟甲基丙酸中的羧基充分发生反应，绝大部分活性艳蓝KN
‑
R转化为多羟基着色剂前体，反应完成度高，避免了参与的活性艳蓝KN
‑
R的团聚现象。
[0020]进一步地，所述初步聚合反应的温度为45
‑
50℃，时间为0.5
‑
2h；
[0021]所述异佛尔酮二异氰酸酯与活性艳蓝KN
‑
R的摩尔比为1.2
‑
1.5：1。
[0022]进一步地，所述聚合反应的温度为45
‑
50℃，时间为7
‑
9h；
[0023]所述有机铋催化剂选自新癸酸铋。
[0024]进一步地，所述丙烯酸羟乙酯与所述活性艳蓝KN
‑
R的摩尔比为5
‑
10:100；
[0025]所述封端处理的温度为70
‑
72℃，时间为0.5
‑
1h。
[0026]进一步地，所述乳化液中，三乙胺与水的体积比为5
‑
10:100；三乙胺主要起到乳化和成盐的作用，进一步提高紫外光固化水性着色剂的水溶性。
[0027]所述乳化处理的时间为0.5
‑
1h。
[0028]进一步地，去除丙酮采用的方法是：于脱气装置中，在60
‑
70℃下处理2
‑
3h以脱除所述聚合体系中的丙酮。
[0029]第二方面，本专利技术提供一种由上述制备方法制得的紫外光固化水性着色剂。
[0030]第三方面，本专利技术提供上述紫外光固化水性着色剂在木器及金属表面涂覆中的应用。
[0031]借由以上的技术方案，本专利技术的有益效果至少包括：
[0032]本专利技术提供的紫外光固化水性着色剂的制备方法可以提高活性艳蓝KN
‑
R的稳定性，避免絮凝沉降现象，因此不含固体成分，不会有成核效应，且活性艳蓝KN
‑
R与聚氨酯长链化学键均匀分散相连，固化后色牢度高，不易开裂；在应用于涂覆中时，不需经过烘烤，在紫外线下即可固化，大大方便实际施工时的使用。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化水性着色剂的制备方法，其特征在于，包括：1)使活性艳蓝KN
‑
R与聚酯多元醇以及二羟甲基丙酸发生改性反应，获得多羟基着色剂前体；2)使所述多羟基着色剂前体与异佛尔酮二异氰酸酯在丙酮中进行初步聚合反应，形成预聚体系；3)向所述预聚体系中加入有机铋催化剂，进行聚合反应，获得聚合体系，所述聚合体系中包括水性着色剂前体；4)向所述聚合体系中加入丙烯酸羟乙酯对所述水性着色剂前体进行封端处理；5)使所述聚合体系在由三乙胺和水构成的乳化液中进行乳化处理，并去除丙酮，获得紫外光固化水性着色剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚酯多元醇的数均分子量为2000
‑
4000。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述改性反应的反应温度为110
‑
130℃，时间为0.5
‑
2h；所述活性艳蓝KN
‑
R与聚酯多元醇以及二羟甲基丙酸的摩尔比为1：1.2
‑
2：1
‑
2。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述初步聚合反应的温度为45
‑
50℃，时间为0.5
‑
2h...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晓春，马松骏，岳新华，
申请(专利权)人：江西辙炜新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：