CN104448216A - 一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂及其制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明的油墨用醇溶型聚氨酯树脂包括：聚己二酸丙二醇酯15-20份、异佛尔酮二异氰酸酯10-15份、异佛尔酮二胺3-5份、聚氧化乙烯二元醇3-5份、乙酸乙酯20-30份、异丙醇15-25份、多羟基封端剂2-4份、二月桂酸二丁基锡1-2份、环己酮15-20份、二正丁胺1-3份、盐酸3-5份。本发明控制制备过程中的各种影响因素，提供了一条制备不同含量的聚酯型和聚醚型油墨用醇溶聚氨酯树脂的技术路线。原料和生产成本低，产品质量提高。

Description

一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种树脂及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
油墨用醇溶型聚氨酯树脂是一种新型、环保的树脂，它既克服了溶剂型聚氨酯树脂的毒性大的缺点，又克服了水性聚氨酯树脂的水挥发慢，影响生产效率和能耗大的缺点，是目前综合性能优良，适合目前国内发展的新产品。
国家知识产权局于2012.11.28公开了一件公开号为CN102796242A，名称为“单组分耐蒸煮复合油墨用聚氨酯树脂的制备方法”的发明专利，该专利公开了一种单组分耐蒸煮复合油墨用聚氨酯树脂的制备方法，首先以二聚酸和脂肪族二元酸的混合酸与带支链的脂肪族二元醇反应，合成聚酯二元醇，再加入脂肪族或脂环族的二异氰酸酯和异氰酸酯三聚体混合物、二元胺扩链剂和分子量调节剂进行反应，制得单组分耐蒸煮复合油墨用聚氨酯树脂。本发明制备的聚氨酯树脂具有较好的耐蒸煮性能，由其配制的油墨单组分可耐100~125℃蒸煮，对PET、NYLON、BOPP等极性不同的多种塑料基材附着牢度好，对颜料润湿分散佳。本发明制备的聚氨酯树脂无芳香类异氰酸酯固化剂危害，以乙醇和乙酸乙酯为溶剂，实现了油墨聚氨酯树脂的无苯无酮化，环保安全。
国家知识产权局于2014.11.19公开了一件公开号为CN104151561A，名称为“印刷油墨用聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂的制备方法”的发明专利，该专利公开了一种印刷油墨用聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂的制备方法，是分别制备带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂和制备含有伯氨基的聚氨酯树脂，将带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂与含有伯氨基的聚氨酯树脂混合，使其环氧基与伯氨基反应，得到具有化学键连接结构的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂。本发明制备的聚丙烯酸酯-聚氨酯树脂，聚氨酯含量可调范围广，树脂性能稳定，对颜料润湿分散性佳，使用醇、酯类溶剂，经济环保，可配制单组分凹版印刷油墨，所配制的油墨着色力高、流动性好、状态稳定，且印刷适应性强、效果良好。
上述两种油墨用聚氨酯树脂，与特定油墨配合效果不佳，原料成本和生产成本高，干扰因素多，不能很好控制产品的不同含量。
发明内容
本发明旨在解决上述现有技术的问题，提供一种一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂，达到原料成本低，干扰因素少，生产过程中能够很好控制产品的不同含量。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：
聚己二酸丙二醇酯                      15-20份
异佛尔酮二异氰酸酯                    10-15份
异佛尔酮二胺                          3-5份
聚氧化乙烯二元醇                      3-5份
乙酸乙酯                              20-30份
异丙醇                                15-25份
多羟基封端剂                          2-4份
二月桂酸二丁基锡                      1-2份
环己酮                                15-20份
二正丁胺                              1-3份
盐酸                                  3-5份。
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、将聚己二酸丙二醇酯加入四口瓶中进行真空脱水，再加入异佛尔酮二异氰酸酯、聚氧化乙烯二元醇、多羟基封端剂、二月桂酸二丁基锡、二正丁胺和盐酸，在80-85℃下反应0.5-2h；
B、加入催化剂进行预聚反应，预聚结束后冷却至室温，用异丙醇和环己酮稀释预聚反应产物；
C、在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链，滴完后进行搅拌反应0.5-2h，再于50℃水浴中保温反应0.5-2h，用乙酸乙酯溶解，得到聚氨酯树脂溶液。
本发明在步骤A中，所述的反应条件为在82℃下反应1.5h。
本发明在步骤C中，所述的在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链是指在2h内滴加完。
本发明在步骤C中，所述的搅拌反应为反应1h。
本发明在步骤C中，所述的保温反应为反应1h。
本发明带来的有益技术效果：
本发明解决了现有技术的油墨用聚氨酯树脂与特定油墨配合效果不佳，原料成本和生产成本高，干扰因素多，不能很好控制产品的不同含量的问题。本发明分别以聚己二酸丙二醇酯(PPA)和聚氧化丙烯二元醇(N220)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及异佛尔酮二胺(IPDA)为主要原料，配合其它添加剂，控制制备过程中的各种影响因素，提供了一条制备不同含量的聚酯型和聚醚型油墨用醇溶聚氨酯树脂的技术路线。原料和生产成本低，产品质量提高。
具体实施方式
实施例1
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
聚己二酸丙二醇酯                      15份
异佛尔酮二异氰酸酯                    10份
异佛尔酮二胺                          3份
聚氧化乙烯二元醇                      3份
乙酸乙酯                              20份
异丙醇                                15份
多羟基封端剂                          2份
二月桂酸二丁基锡                      1份
环己酮                                15份
二正丁胺                              1份
盐酸                                  3份。
实施例2
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
聚己二酸丙二醇酯                      20份
异佛尔酮二异氰酸酯                    15份
异佛尔酮二胺                          5份
聚氧化乙烯二元醇                      5份
乙酸乙酯                              30份
异丙醇                                25份
多羟基封端剂                          4份
二月桂酸二丁基锡                      2份
环己酮                                20份
二正丁胺                              3份
盐酸                                  5份。
实施例3
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
聚己二酸丙二醇酯                      18份
异佛尔酮二异氰酸酯                    13份
异佛尔酮二胺                          4份
聚氧化乙烯二元醇                      4份
乙酸乙酯                              25份
异丙醇                                20份
多羟基封端剂                          3份
二月桂酸二丁基锡                      1.5份
环己酮                                17份
二正丁胺                              2份
盐酸                                  4份。
实施例4
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
聚己二酸丙二醇酯                      16份
异佛尔酮二异氰酸酯                    14份
异佛尔酮二胺                          3.5份
聚氧化乙烯二元醇                      4.5份
乙酸乙酯                              21份
异丙醇                                21份
多羟基封端剂                          3.6份
二月桂酸二丁基锡                      1.7份
环己酮                                18份
二正丁胺                              1.5份
盐酸                                  4.5份。
实施例5
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、将聚己二酸丙二醇酯加入四口瓶中进行真空脱水，再加入异佛尔酮二异氰酸酯、聚氧化乙烯二元醇、多羟基封端剂、二月桂酸二丁基锡、二正丁胺和盐酸，在80℃下反应0.5h；
B、加入催化剂进行预聚反应，预聚结束后冷却至室温，用异丙醇和环己酮稀释预聚反应产物；
C、在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链，滴完后进行搅拌反应0.5h，再于50℃水浴中保温反应0.5h，用乙酸乙酯溶解，得到聚氨酯树脂溶液。
在上述基本方案的基础上，优选的：
在步骤A中，所述的反应条件为在82℃下反应1.5h。
在步骤C中，所述的在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链是指在2h内滴加完。
在步骤C中，所述的搅拌反应为反应1h。
在步骤C中，所述的保温反应为反应1h。
实施例6
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、将聚己二酸丙二醇酯加入四口瓶中进行真空脱水，再加入异佛尔酮二异氰酸酯、聚氧化乙烯二元醇、多羟基封端剂、二月桂酸二丁基锡、二正丁胺和盐酸，在85℃下反应2h；
B、加入催化剂进行预聚反应，预聚结束后冷却至室温，用异丙醇和环己酮稀释预聚反应产物；
C、在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链，滴完后进行搅拌反应2h，再于50℃水浴中保温反应2h，用乙酸乙酯溶解，得到聚氨酯树脂溶液。
在上述基本方案的基础上，优选的：
在步骤A中，所述的反应条件为在82℃下反应1.5h。
在步骤C中，所述的在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链是指在2h内滴加完。
在步骤C中，所述的搅拌反应为反应1h。
在步骤C中，所述的保温反应为反应1h。
实施例7
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、将聚己二酸丙二醇酯加入四口瓶中进行真空脱水，再加入异佛尔酮二异氰酸酯、聚氧化乙烯二元醇、多羟基封端剂、二月桂酸二丁基锡、二正丁胺和盐酸，在81℃下反应1h；
B、加入催化剂进行预聚反应，预聚结束后冷却至室温，用异丙醇和环己酮稀释预聚反应产物；
C、在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链，滴完后进行搅拌反应1.5h，再于50℃水浴中保温反应1.5h，用乙酸乙酯溶解，得到聚氨酯树脂溶液。
在上述基本方案的基础上，优选的：
在步骤A中，所述的反应条件为在82℃下反应1.5h。
在步骤C中，所述的在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链是指在2h内滴加完。
在步骤C中，所述的搅拌反应为反应1h。
在步骤C中，所述的保温反应为反应1h。
实施例8
一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、将聚己二酸丙二醇酯加入四口瓶中进行真空脱水，再加入异佛尔酮二异氰酸酯、聚氧化乙烯二元醇、多羟基封端剂、二月桂酸二丁基锡、二正丁胺和盐酸，在84℃下反应1h；
B、加入催化剂进行预聚反应，预聚结束后冷却至室温，用异丙醇和环己酮稀释预聚反应产物；
C、在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链，滴完后进行搅拌反应1.5h，再于50℃水浴中保温反应1.25h，用乙酸乙酯溶解，得到聚氨酯树脂溶液。
在上述基本方案的基础上，优选的：
在步骤A中，所述的反应条件为在82℃下反应1.5h。
在步骤C中，所述的在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链是指在2h内滴加完。
在步骤C中，所述的搅拌反应为反应1h。
在步骤C中，所述的保温反应为反应1h。

Claims (6)

1.一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：
聚己二酸丙二醇酯                      15-20份
异佛尔酮二异氰酸酯                    10-15份
异佛尔酮二胺                          3-5份
聚氧化乙烯二元醇                      3-5份
乙酸乙酯                              20-30份
异丙醇                                15-25份
多羟基封端剂                          2-4份
二月桂酸二丁基锡                      1-2份
环己酮                                15-20份
二正丁胺                              1-3份
盐酸                                  3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、将聚己二酸丙二醇酯加入四口瓶中进行真空脱水，再加入异佛尔酮二异氰酸酯、聚氧化乙烯二元醇、多羟基封端剂、二月桂酸二丁基锡、二正丁胺和盐酸，在80-85℃下反应0.5-2h；
B、加入催化剂进行预聚反应，预聚结束后冷却至室温，用异丙醇和环己酮稀释预聚反应产物；
C、在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链，滴完后进行搅拌反应0.5-2h，再于50℃水浴中保温反应0.5-2h，用乙酸乙酯溶解，得到聚氨酯树脂溶液。
3.根据权利要求2所述的一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：在步骤A中，所述的反应条件为在82℃下反应1.5h。
4.根据权利要求2所述的一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：在步骤C中，所述的在室温下滴加异佛尔酮二胺进行扩链是指在2h内滴加完。
5.根据权利要求2所述的一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：在步骤C中，所述的搅拌反应为反应1h。
6.根据权利要求2或5所述的一种油墨用醇溶型聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：在步骤C中，所述的保温反应为反应1h。
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