CN111793388B - 一种快速固化uv水性导电油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

一种快速固化UV水性导电油墨及其制备方法
技术领域
本发明属于油墨技术领域，涉及一种快速固化UV水性导电油墨，本发明还涉及上述油墨的制备方法。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
本发明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。
本发明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％。
本发明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。
本发明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。
本发明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N2 30～40min，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。
本发明的有益效果是：
1.本发明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、本发明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、本发明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、本发明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、本发明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。本发明得到的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是本发明一种快速固化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是本发明一种快速固化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是本发明一种快速固化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是本发明一种快速固化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发明进行详细说明。
本发明一种快速固化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。
本发明一种快速固化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：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，制备预聚物，具体为：
步骤2.1，制备聚丙烯酸聚合物：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N2 30～40min，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，将步骤1制备的聚丙烯酸聚合物和原料A进行混合，聚丙烯酸聚合物和原料A的摩尔配比为1～3：1，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以800～1200rpm进行搅拌分散，再加入称取的导电填料和助剂继续以800～1200rpm进行搅拌分散，然后加入的光引发剂继续以800～1200rpm搅拌分散，制备得到快速固化UV水性导电油墨。
采用本发明的方法制备的UV水性导电油墨的固化行为为，在LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s，在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。
实施例1
本发明一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，先利用三乙烯四胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到6烯官能团单体，一方面大大节约了UV水性油墨的制备成本，另一方面大大加快了UV水性油墨固化速度，还利用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯反应得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸接枝甲基丙烯酸羟乙酯，作为预聚物，UV水性油墨所印得的印品图文部分具有耐酸碱、耐磨性等特性，其应用范围更广，采用实验室自制的纳米银线作为导电填料，实现了导电油墨的快速干燥且导电性能良好。
具体包括以下步骤：
步骤1，三乙烯四胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔配比为1：6，40℃下水浴搅拌6h，过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到单体，三乙烯四胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到单体的结构反应式为：
Figure BDA0002529022680000071
步骤2，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸摩尔比为2：3，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通N2 30min，65℃反应3h，乙醚沉淀三次，干燥得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(MMA-AA)，即就是聚丙烯酸聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(MMA-AA)的结构反应式为：
Figure BDA0002529022680000072
其中，x、y代表聚合物结构中重复单元的数目，x范围为40～56,y范围是60～84；
聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比是1：1)利用三乙胺作为催化剂，60℃反应约16h，乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物P(MMA-AA-HEMA)，P(MMA-AA-HEMA)的结构反应式为：
Figure BDA0002529022680000081
其中x、y、m、n代表聚合物结构中重复单元的数目，x范围为40～56，y范围是60～84，m范围是30～42，n范围是30～42；
步骤3，按照质量百分比，先加30％的单体和32％的预聚物高速搅拌(转速为800～1200rpm)，再加入30％的导电填料和5％的助剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌，然后再加3％的光引发剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌，如图1所示为导电填料纳米银线扫描电镜图；
步骤3中光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦，如图2所示，为不同光引发剂及含量对UV水性油墨固化时间的影响图。
制备得到的UV水性油墨的固化行为为，LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s,在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。
实施例2
本发明一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，先利用三乙烯四胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到6烯官能团单体，一方面大大节约了UV水性油墨的制备成本，另一方面大大加快了UV水性油墨固化速度。还利用甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯反应得到聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚丙烯酸接枝甲基丙烯酸羟乙酯，作为预聚物，UV水性油墨所印得的印品图文部分具有耐酸碱、耐磨性等特性，其应用范围更广。采用纳米银线作为导电填料，实现了导电油墨的快速干燥且导电性能良好。
具体包括以下步骤：
步骤1，三乙烯四胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔配比为1：6，40℃下水浴搅拌6h，过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到单体，乙烯四胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到单体的结构反应式为：
Figure BDA0002529022680000091
步骤2，甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸摩尔比为1：2，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通N2 35min，65℃反应2h，乙醚沉淀三次，干燥得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(GMA-AA)，P(GMA-AA)的结构反应式为：
Figure BDA0002529022680000092
其中，x、y代表聚合物结构中重复单元的数目，x范围为30～45，y范围是60～90；
聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比是2：1)利用三乙胺作为催化剂，60℃反应约12h，乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物P(GMA-AA-HEMA)，P(GMA-AA-HEMA)的结构反应式为：
Figure BDA0002529022680000101
其中，x、y、m、n代表聚合物结构中重复单元的数目，x范围为30～45，y范围是60～90，m范围是40～60，n范围是20～30；
步骤3，按照质量百分比，先加25％的单体和35％的预聚物高速搅拌(转速为800～1200rpm)，再加入30％的导电填料和5％的助剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌；加5％的光引发剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌。
步骤3中光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦，图3是不同光引发剂及含量对UV水性油墨固化时间的影响图；
制备得到的UV水性油墨的固化行为为，LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s,在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。
实施例3
本发明UV水性导电油墨的制备方法，先利用三乙烯四胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到6烯官能团单体，一方面大大节约了UV水性油墨的制备成本，另一方面大大加快了UV水性油墨固化速度。还利用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸反应得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸羟乙酯接枝丙烯酸，作为预聚物，UV水性油墨所印得的印品图文部分具有耐酸碱、耐磨性等特性，其应用范围更广。采用纳米银线作为导电填料，实现了导电油墨的快速干燥且导电性能良好。
具体包括以下步骤：
步骤1，三乙烯四胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔配比为1：6，40℃下水浴搅拌6h，过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到单体，三乙烯四胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到单体的结构反应式为：
Figure BDA0002529022680000111
步骤2，甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯摩尔比为1：1，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通N2 30min，65℃反应3h，乙醚沉淀三次，干燥得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(MMA-HEMA)，P(MMA-HEMA)的结构反应式为：
Figure BDA0002529022680000121
其中，x、y代表聚合物结构中重复单元的数目，x范围为40～60，y范围是30～50；
聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸(3：1)利用三乙胺作为催化剂，60℃反应约12h，乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物P(MMA-HEMA-AA)，P(MMA-HEMA-AA)的结构反应式为：
Figure BDA0002529022680000122
其中，x、y、m、n代表聚合物结构中重复单元的数目，x范围为40～60，y范围是30～50，m范围是25～40，n范围是5～10；
步骤3，按照质量百分比，先加25％的单体和35％的预聚物高速搅拌(转速为800～1200rpm)，再加入30％的导电填料和5％的助剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌；加5％的光引发剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌；
步骤3中光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦质量分数为4％，图4是不同光引发剂及含量对UV水性油墨固化时间的影响图。
步骤3中所得UV水性油墨的固化行为为，LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s,在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。
实施例4
本发明一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，先利用二乙胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到4烯官能团单体，一方面大大节约了UV水性油墨的制备成本，另一方面大大加快了UV水性油墨固化速度。还利用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯反应得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸接枝甲基丙烯酸羟乙酯，作为预聚物，UV水性油墨所印得的印品图文部分具有耐酸碱、耐磨性等特性，其应用范围更广。采用纳米银线作为导电填料，实现了导电油墨的快速干燥且导电性能良好。
具体包括以下步骤：
步骤1，二乙胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔配比为1：4，40℃下水浴搅拌5h，过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到单体。
步骤2，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸摩尔比为2：3，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通N2 30min，65℃反应3h，乙醚沉淀三次，干燥得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(MMA-AA)。聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比为1：1)利用三乙胺作为催化剂，60℃反应约16h，乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物P(MMA-AA-HEMA)。
步骤3，按照质量百分比，先加35％的单体和27％的预聚物高速搅拌(转速为800～1200rpm)，再加入30％的导电填料和5％的助剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌；加3％的光引发剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌，其中，光引发剂为中的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
制备得到的UV水性油墨的固化行为为，LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s,在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。
实施例5
本发明一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，先利用二乙胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到4烯官能团单体，一方面大大节约了UV水性油墨的制备成本，另一方面大大加快了UV水性油墨固化速度。还利用甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯反应得到聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚丙烯酸接枝甲基丙烯酸羟乙酯，作为预聚物，UV水性油墨所印得的印品图文部分具有耐酸碱、耐磨性等特性，其应用范围更广。采用纳米银线作为导电填料，实现了导电油墨的快速干燥且导电性能良好。
具体包括以下步骤：
步骤1，二乙胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔配比为1：4，40℃下水浴搅拌5h，过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到单体。
步骤2，甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸摩尔比为1：2，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通N2 30min，65℃反应2h，乙醚沉淀三次，干燥得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(GMA-AA)。聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比为2：1)利用三乙胺作为催化剂，60℃反应约12h，乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物P(GMA-AA-HEMA)。
步骤3，按照质量百分比，先加35％的单体和26％的预聚物高速(转速为800～1200rpm)搅拌，再加入15％的导电填料和5％的助剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌；加4％的光引发剂继续高速搅拌，其中，步骤3中光引发剂为中的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
制备得到的UV水性油墨的固化行为为：LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s,在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。
实施例6
本发明一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，先利用二乙烯三胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到5烯官能团单体，一方面大大节约了UV水性油墨的制备成本，另一方面大大加快了UV水性油墨固化速度。还利用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸反应得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸羟乙酯接枝丙烯酸，作为预聚物，UV水性油墨所印得的印品图文部分具有耐酸碱、耐磨性等特性，其应用范围更广。采用纳米银线作为导电填料，实现了导电油墨的快速干燥且导电性能良好。
具体包括以下步骤：
步骤1，二乙烯三胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔配比为1：5，40℃下水浴搅拌6h，过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到单体。
步骤2，甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯摩尔比为1：1，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通N2 30min，65℃反应3h，乙醚沉淀三次，干燥得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(MMA-HEMA)。聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸(摩尔比为3：1)利用三乙胺作为催化剂，60℃反应约12h，乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物P(MMA-HEMA-AA)。
步骤3，按照质量百分比，先加30％的单体和30％的预聚物高速(转速为800～1200rpm)搅拌，再加入30％的导电填料和5％的助剂继续高速搅拌(转速为800～1200rpm)；加5％的光引发剂继续高速搅拌(转速为800～1200rpm)，其中，步骤3中光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
制备得到的UV水性油墨的固化行为为，LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s,在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。
实施例7
本发明一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，先利用二乙胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到4烯官能团单体，一方面大大节约了UV水性油墨的制备成本，另一方面大大加快了UV水性油墨固化速度。还利用甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯反应得到聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚丙烯酸接枝甲基丙烯酸羟乙酯，作为预聚物，UV水性油墨所印得的印品图文部分具有耐酸碱、耐磨性等特性，其应用范围更广。采用纳米银线作为导电填料，实现了导电油墨的快速干燥且导电性能良好。
具体包括以下步骤：
步骤1，二乙烯三胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔配比为1：5，40℃下水浴搅拌6h，过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到单体。
步骤2，甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸摩尔比为1：2，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通N2 30min，65℃反应2h，乙醚沉淀三次，干燥得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(GMA-AA)。聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比为2：1)利用三乙胺作为催化剂，60℃反应约12h，乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物P(GMA-AA-HEMA)。
步骤3，按照质量百分比，先加35％的单体和25％的预聚物高速搅拌(转速为800～1200rpm)，再加入30％的导电填料和5％的助剂继续高速搅拌(转速为800～1200rpm)；加5％的光引发剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌，其中，光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
制备得到的UV水性油墨的固化行为为：LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s,在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。
实施例8
本发明一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，先利用四乙烯五胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到7烯官能团单体，一方面大大节约了UV水性油墨的制备成本，另一方面大大加快了UV水性油墨固化速度。还利用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯反应得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸接枝甲基丙烯酸羟乙酯，作为预聚物，UV水性油墨所印得的印品图文部分具有耐酸碱、耐磨性等特性，其应用范围更广。采用纳米银线作为导电填料，实现了导电油墨的快速干燥且导电性能良好。
具体包括以下步骤：
步骤1，四乙烯五胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔配比为1：7，45℃下水浴搅拌7h，过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到单体。
步骤2，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸摩尔比为2：3，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通N2 30min，65℃反应3h，乙醚沉淀三次，干燥得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(MMA-AA)。聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比为1：1)利用三乙胺作为催化剂，60℃反应约16h，乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物P(MMA-AA-HEMA)。
步骤3，按照质量百分比，先加25％的单体和38％的预聚物高速搅拌(转速为800～1200rpm)，再加入30％的导电填料和5％的助剂继续高速搅拌(转速为800～1200rpm)；加2％的光引发剂继续高速(转速为800～1200rpm)搅拌，其中，光引发剂为中的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
制备得到的UV水性油墨的固化行为为：LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s,在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。
实施例9
本发明一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，先利用四乙烯五胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯反应得到7烯官能团单体，一方面大大节约了UV水性油墨的制备成本，另一方面大大加快了UV水性油墨固化速度。还利用甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯反应得到聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚丙烯酸接枝甲基丙烯酸羟乙酯，作为预聚物，UV水性油墨所印得的印品图文部分具有耐酸碱、耐磨性等特性，其应用范围更广。采用导电填料，实现了导电油墨的快速干燥且导电性能良好。
具体包括以下步骤：
步骤1，四乙烯五胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯的摩尔配比为1：7，45℃下水浴搅拌7h，过碱性氧化铝柱子除去苯酚，浓缩干燥得到单体。
步骤2，甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸摩尔比为1：2，利用偶氮二异丁腈作为催化剂，通N2 30min，65℃反应2h，乙醚沉淀三次，干燥得到聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸P(GMA-AA)。聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比为2：1)利用三乙胺作为催化剂，60℃反应约12h，乙醚沉淀三次，干燥得到预聚物P(GMA-AA-HEMA)。
步骤3，按照质量百分比，先加25％的单体和38％的预聚物高速(转速为800～1200rpm)搅拌，再加入15％的导电填料和5％的助剂继续高速搅拌；加2％的光引发剂继续高速搅拌，其中，光引发剂为中的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
制备得到的UV水性油墨的固化行为为：LED-UV固化系统下最快固化时间为0.1s,在0.5cm长度内测得电阻为1～5Ω。

Claims (5)

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％；
所述导电填料为纳米银线，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，所述烯胺类物质为三乙烯四胺或四乙烯五胺；
所述预聚物为利用丙烯酸、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。
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。
3.一种快速固化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，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，然后在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，制备预聚物，
步骤2.1，制备聚丙烯酸聚合物，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，将步骤2.1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。
4.根据权利要求3所述的一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，其特征在于，所述步骤2.2中聚丙烯酸聚合物和原料A的摩尔配比为1～3：1。
5.根据权利要求3所述的一种快速固化UV水性导电油墨的制备方法，其特征在于，所述步骤4中的搅拌速度为800～1200rpm。
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