CN103980453A - 一种临时保护剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法及制品 - Google Patents

一种临时保护剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法及制品 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：1)按照设定的重量百分比称取原料；2)制备水性聚氨酯预聚体；3)制备水性聚氨酯乳液：将所得水性聚氨酯预聚体进行乳化和扩链，脱除溶剂。本发明还提供了采用上述方法制备的水性聚氨酯乳液，其水性聚氨酯树脂的固体含量≥35％，其伸长率为400！～500％。本发明方法科学、合理、便于产业化；本发明产品优选用对塑料面板附着力低的材料，其干燥成膜后有优良的弹性和强度，便于剥离，耐溶剂，使得弱溶剂型涂料不会透过其形成的可剥离水性油墨临时保护膜而侵蚀塑料面板，从而起到临时保护作用。

Description

一种临时保护剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法及制品
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种用于临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法及水性聚氨酯乳液制品。
背景技术
在电器及电子产品中的生产制造程序中，都需要对观板进行特殊的加工和处理，其中包括在透明塑料面板的表面进行涂饰。一般的面板上都须开设窗口，在对开设有窗口的面板进行涂饰处理时，传统的方法是在塑料面板的背面窗口处，用一个事先做好的模具遮挡，以免在喷涂时将涂料喷到窗口。但在实际加工过程中，模具往往不能与透明塑料面板紧密结合，使得喷涂后在窗口边沿处产生雾状的不整齐的边线，即毛边，这种毛边会直接影响面板的美观性。
因此，需要开发一种临时保护性成膜涂料来替代传统的模具，以获得更好的遮挡效果，以及该成膜涂料的高效制备方法。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述技术不足，首先提供一种工艺简洁高效的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，同时还提供一种富有弹性和强度、易于剥离、耐溶剂性优异临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液制品。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其包括如下步骤：
1)按照如下重量百分比称取原料：
2)制备聚氨酯预聚体：
将准确称量的聚合物多元醇和抗氧剂加入带有搅拌器、温度计的反应罐中，于110℃-120℃、真空度-0.09MPa下脱水2个小时后，在通N2保护下，加入异氰酸酯和催化剂，于60～90℃反应1～3小时；然后在反应罐中加入亲水性扩链剂、交联剂、溶剂，于50～70℃反应2～5小时后，降温到20～50℃，加入溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
3)制备水性聚氨酯乳液：
将上述所得聚氨酯预聚体全部倒入高速剪切分散机中，在800r/min下，加入中和剂＼去离子水进行乳化，再加入扩链剂进行扩链，得到水性聚氨酯乳液；将所得水性聚氨酯乳液在0～60℃和-0.1～-0.05MPa的条件下脱去溶剂，即得到一种用于临时保护用可剥离水性油墨的水性聚氨酯乳液。
所述的聚合物多元醇为分子量在1000～4000的聚醚二元醇，为聚氧化丙烯二元醇、聚四氢呋喃二元醇的一种或两种；所述的异氰酸酯为异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)或氢化MDI的一种或多种；所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、二羧基半酯的一种或多种；所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷、甘油的一种或两种；所述的扩链剂为二官能度的乙二胺、丁二胺、已二胺、异佛尔酮二胺的一种或多种；催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙烯二胺的一种或多种；所述的溶剂为丙酮；所述的中和剂为三乙胺、氨水、NaOH或LiOH的一种或多种。
一种采用上述方法制备的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液，其由如下重量百分比的组分制备而成：
所述的聚合物多元醇为分子量在1000～4000的聚醚二元醇，为聚氧化丙烯二元醇、聚四氢呋喃二元醇的一种或两种；所述的异氰酸酯为异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)或氢化MDI的一种或多种；所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、二羧基半酯的一种或多种；所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷、甘油的一种或两种；所述的扩链剂为二官能度的乙二胺、丁二胺、已二胺、异佛尔酮二胺的一种或多种；催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙烯二胺的一种或多种；所述的溶剂为丙酮；所述的中和剂为三乙胺、氨水、NaOH或LiOH的一种或多种。
本发明的优点在于：
由于水性聚氨酯树脂干燥成膜后有优良的弹性和强度，便于剥离，且其成膜后耐溶剂性能优异，使得弱溶剂型涂料不会透过临时保护用可剥离水性油墨层而侵蚀塑料面板，从而起到临时保护用可剥离。
1.本发明制备的水性聚氨酯乳液，其水性聚氨酯树脂的固体含量≥35％，其伸长率为400～500％，其干燥成膜后有优良的弹性和强度，便于剥离，耐溶剂性能，使得弱溶剂型涂料不会透过由其形成的临时保护用可剥离水性油墨层而侵蚀塑料面板，从而起到临时保护作用，且方便剥离。
2.本发明优选用于对塑料面板附着力低的醚类相关多元醇材料，通过与水性聚氨酯的进一步交联提高剥离效果；本发明制品优先选用脂肪族系列的二异氰酸酯，成膜后具有优异的耐黄变性。
3.本发明为水性聚氨酯乳液，无有害挥发物，环保，安全，工艺简单，方法科学、合理、便于产业化。
下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其包括如下步骤：
1)按照如下重量百分比称取原料：
2)制备聚氨酯预聚体：
将准确称量的聚合物多元醇和抗氧剂加入带有搅拌器、温度计的反应罐中，于110℃-120℃、真空度-0.09MPa下脱水2个小时后，在通N2保护下，加入异氰酸酯和催化剂，于60～90℃反应1～3小时；然后在反应罐中加入亲水性扩链剂、交联剂、溶剂，于50～70℃反应2～5小时后，降温到20～50℃，加入溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
3)制备水性聚氨酯乳液：
将上述所得聚氨酯预聚体全部倒入高速剪切分散机中，在800r/min下，加入中和剂和去离子水混合物进行乳化，再加入扩链剂进行扩链，得到水性聚氨酯乳液；将所得水性聚氨酯乳液在0～60℃和-0.1～-0.05MPa的条件下脱去溶剂，即得到一种用于临时保护用可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液。
所述的聚合物多元醇为分子量在1000～4000的聚醚二元醇，为聚氧化丙烯二元醇、聚四氢呋喃二元醇的一种或两种；所述的异氰酸酯为异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)或氢化MDI的一种或多种；所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、二羧基半酯的一种或多种；所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷、甘油的一种或两种；所述的扩链剂为二官能度的乙二胺、丁二胺、已二胺、异佛尔酮二胺的一种或多种；催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙烯二胺的一种或多种；所述的溶剂为丙酮；所述的中和剂为三乙胺、氨水、NaOH或LiOH的一种或多种。
一种采用上述方法制备得到的用于临时保护用可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液，其由如下重量百分比的组分制备而成：
所述的聚合物多元醇为分子量在1000～4000的聚醚二元醇，为聚氧化丙烯二元醇、聚四氢呋喃二元醇的一种或两种；所述的异氰酸酯为异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)或氢化MDI的一种或多种；所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、二羧基半酯的一种或多种；所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷、甘油的一种或两种；所述的扩链剂为二官能度的乙二胺、丁二胺、已二胺、异佛尔酮二胺的一种或多种；催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙烯二胺的一种或多种；所述的溶剂为丙酮；所述的中和剂为三乙胺、氨水、NaOH或LiOH的一种或多种。
实施例2：本实施例提供的制备方法及水性聚氨酯乳液，其基本上与实施例1相同，其不同之处在于，
1)其原料是由如下重量百分比的各组分组成：
所述的聚合物多元醇为聚四氢呋喃二元醇；
所述的异氰酸酯为异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)；
所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)；
所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷；
所述的扩链剂为二官能度的乙二胺；
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010；
所述的中和剂为三乙胺；
所述的溶剂为丙酮。
2)制备聚氨酯预聚体：
将准确称量的聚合物多元醇和抗氧剂加入带有搅拌器、温度计的反应罐中，于120℃、真空度-0.09MPa下脱水2个小时后，在通N2保护下，加入异氰酸酯和催化剂，于75℃反应3小时；然后在反应罐中加入亲水性扩链剂、交联剂、溶剂，于70℃反应3小时后，降温到50℃，加入溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
3)制备水性聚氨酯乳液：
将上述所得聚氨酯预聚体全部倒入高速剪切分散机中，在800r/min下，加入中和剂和去离子水混合物进行乳化，再加入扩链剂和去离子水混合物进行扩链，得到水性聚氨酯乳液；将所得水性聚氨酯乳液在50℃和-0.08MPa的条件下减压蒸馏脱去溶剂丙酮，即得到一种用于临时保护用可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液。
实施例3本实施例提供的制备方法及水性聚氨酯乳液，其基本上与实施例1、2相同，其不同之处在于，
1)其原料是由如下重量百分比的各组分组成：
所述的聚合物多元醇为分子量为2000的聚氧化丙烯二元醇；
所述的异氰酸酯为氢化MDI；
所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)；
所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷；
所述的扩链剂为二官能度的乙二胺；
所述的催化剂为辛酸亚锡；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010；
所述的中和剂为三乙胺；
所述的溶剂为丙酮。
2)制备聚氨酯预聚体：
将准确称量的聚合物多元醇和抗氧剂加入带有搅拌器、温度计的反应罐中，于120℃、真空度-0.09MPa下脱水2个小时后，在通N2保护下，加入异氰酸酯和催化剂，于75℃反应3小时；然后在反应罐中加入亲水性扩链剂、交联剂、溶剂，于70℃反应3小时后，降温到50℃，加入溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
3)制备水性聚氨酯乳液：
将上述所得聚氨酯预聚体全部倒入高速剪切分散机中，在800r/min下，加入中和剂和去离子水混合物进行乳化，再加入扩链剂和去离子水混合物进行扩链，得到水性聚氨酯乳液；将所得水性聚氨酯乳液在50℃和-0.08MPa的条件下减压蒸馏脱去溶剂丙酮，即得到一种用于临时保护用可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液。
实施例4本实施例提供的制备方法及水性聚氨酯乳液，其基本上与实施例1、2、3相同，其不同之处在于，
1)其原料是由如下重量百分比的组分组成：
所述的聚合物多元醇为分子量为2000的聚氧化丙烯二元醇和分子量为2000的聚四氢呋喃二醇；
所述的异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯；
所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)；
所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷；
所述的扩链剂为二官能度的乙二胺；
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010；
所述的中和剂为三乙胺；
所述的溶剂为丙酮。
2)制备聚氨酯预聚体：
将准确称量的聚合物多元醇和抗氧剂加入带有搅拌器、温度计的反应罐中，于110℃、真空度-0.09MPa下脱水2个小时后，在通N2保护下，加入异氰酸酯和催化剂，于90℃反应1小时；然后在反应罐中加入亲水性扩链剂、交联剂、溶剂，于50℃反应5小时后，降温到30℃，加入溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
3)制备水性聚氨酯乳液：
将上述所得聚氨酯预聚体全部倒入高速剪切分散机中，在800r/min下，加入中和剂和去离子水混合物进行乳化，再加入扩链剂和去离子水混合物进行扩链，得到水性聚氨酯乳液；将所得水性聚氨酯乳液在60℃和-0.05MPa的条件下减压蒸馏脱去溶剂丙酮，即得到一种用于临时保护用可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液。
实施例5本实施例提供的制备方法及水性聚氨酯乳液，其基本上与实施例1、2、3、4相同，其不同之处在于，
所述的聚合物多元醇为分子量为1000的聚氧化丙烯二元醇；
所述的异氰酸酯为六次甲基二异氰酸酯(HDI)；
所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)；
所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷；
所述的扩链剂为二官能度的异佛尔酮二胺；
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010；
所述的中和剂为三乙胺；
所述的溶剂为丙酮。
2)制备聚氨酯预聚体：
将准确称量的聚合物多元醇和抗氧剂加入带有搅拌器、温度计的反应罐中，于110℃、真空度-0.09MPa下脱水2个小时后，在通N2保护下，加入异氰酸酯和催化剂，于60℃反应3小时；然后在反应罐中加入亲水性扩链剂、交联剂、溶剂，于60℃反应3小时后，降温到20℃，加入溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
3)制备水性聚氨酯乳液：
将上述所得聚氨酯预聚体全部倒入高速剪切分散机中，在800r/min下，加入中和剂和去离子水混合物进行乳化，再加入扩链剂和去离子水混合物进行扩链，得到水性聚氨酯乳液；将所得水性聚氨酯乳液在30℃和-0.1MPa的条件下减压蒸馏脱去溶剂丙酮，即得到一种用于临时保护用可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液。
实施例6本实施例提供的制备方法及水性聚氨酯乳液，其基本上与实施例1、2、3、4、5相同，其不同之处在于，
1)其原料配方是由如下重量百分比的各组分组成：
所述的聚合物多元醇为聚四氢呋喃二元醇；
所述的异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯；
所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)；
所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷；
所述的扩链剂为二官能度的异佛尔酮二胺；
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010；
所述的中和剂为三乙胺；
所述的溶剂为丙酮。
2)制备聚氨酯预聚体：
将准确称量的聚合物多元醇和抗氧剂加入带有搅拌器、温度计的反应罐中，于110℃、真空度-0.09MPa下脱水2个小时后，在通N2保护下，加入异氰酸酯和催化剂，于60℃反应3小时；然后在反应罐中加入亲水性扩链剂、交联剂、溶剂，于60℃反应3小时后，降温到20℃，加入溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
3)制备水性聚氨酯乳液：
将上述所得聚氨酯预聚体全部倒入高速剪切分散机中，在800r/min下，加入中和剂和去离子水混合物进行乳化，再加入扩链剂和去离子水混合物进行扩链，得到水性聚氨酯乳液；将所得水性聚氨酯乳液在30℃和-0.1MPa的条件下减压蒸馏脱去溶剂丙酮，即得到一种用于临时保护用可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液。
本发明提供的水性聚氨酯乳液的制备方法和制品，其水性聚氨酯树脂的固体含量≥35％，其伸长率为400～500％。本发明提供的方法科学、合理、便于产业化；本发明产品优选用对塑料面板附着力低的材料，其干燥成膜后有优良的弹性和强度，便于剥离，耐溶剂，使得弱溶剂型涂料不会透过由其形成的可剥离水性油墨临时保护膜而侵蚀塑料面板，从而起到临时保护作用，且方便用后剥离。
根据本发明上述实施例所述，采用与本发明相同或相似的方法、配方制备的其他临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法及制品，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照如下重量百分比称取原料：
2)制备聚氨酯预聚体：
将准确称量的聚合物多元醇和抗氧剂加入带有搅拌器、温度计的反应罐中，于110℃-120℃、真空度-0.09MPa下脱水2个小时后，在通N2保护下，加入异氰酸酯和催化剂，于60～90℃反应1～3小时；然后在反应罐中加入亲水性扩链剂、交联剂、溶剂，于50～70℃反应2～5小时后，降温到20～50℃，加入溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
3)制备水性聚氨酯乳液：
将上述所得聚氨酯预聚体全部倒入高速剪切分散机中，在800r/min下，加入中和剂和去离子水混合物进行乳化，再加入扩链剂和去离子水混合物进行扩链，得到水性聚氨酯乳液；将所得水性聚氨酯乳液在0～60℃和-0.1～-0.05MPa的条件下脱去溶剂，即得到用于临时保护用可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液。
2.根据权利要求1所述的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的聚合物多元醇为分子量在1000～4000的聚醚二元醇，为聚氧化丙烯二元醇、聚四氢呋喃二元醇的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的异氰酸酯包括异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)或氢化MDI的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的亲水性扩链剂包括二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、二羧基半酯的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的交联剂包括三官能度的三羟甲基丙烷、甘油的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的扩链剂包括二官能度的乙二胺、丁二胺、已二胺、异佛尔酮二胺的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙烯二胺的一种或多种；所述的溶剂为丙酮。
8.根据权利要求1所述的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的中和剂为三乙胺、氨水、NaOH或LiOH的一种或多种。
9.一种采用权利要求1-8之一的方法制备的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液，其特征在于，其由如下重量百分比的组分制备而成：
10.根据权利要求9所述的临时保护可剥离水性丝印油墨的水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述的聚合物多元醇为分子量在1000～4000的聚醚二元醇，为聚氧化丙烯二元醇、聚四氢呋喃二元醇的一种或两种；所述的异氰酸酯为异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)或氢化MDI的一种或多种；所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、二羧基半酯的一种或多种；所述的交联剂为三官能度的三羟甲基丙烷、甘油的一种或两种；所述的扩链剂为二官能度的乙二胺、丁二胺、已二胺、异佛尔酮二胺的一种或多种；催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙烯二胺的一种或多种；所述的溶剂为丙酮；所述的中和剂为三乙胺、氨水、NaOH或LiOH的一种或多种。
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