CN112898848A - 一种可用于uv-led光源快速固化的uv光油及其制备方法 - Google Patents

一种可用于uv-led光源快速固化的uv光油及其制备方法 Download PDF

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吴淑芳
王松伟
马胜辉
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    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D7/40—Additives
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Abstract

本发明涉及一种可用于UV‑LED光源快速固化的UV光油及其制备方法，材料包括光固化树脂55‑70重量份、活性稀释剂10‑40重量份、光引发剂1‑10重量份、助引发剂0.1‑3重量份、流平剂0‑2重量份和消泡剂0‑2重量份，所述的光固化树脂选用超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯混合，其中，超支化丙烯酸树脂重量份为50‑70，有机硅聚氨酯丙烯酸酯重量份为0‑20。该可用于UV‑LED光源快速固化的UV光油及其制备方法采用沸点较高的活性稀释剂替代一般有机溶剂，解决了有机溶剂的污染问题，实现完全的无毒；同时，该活性稀释剂是供氢型醚类丙烯酸酯，可有效抑制氧阻聚。

Description

一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油及其制备方法
技术领域
本发明涉及UV光油技术领域，尤指一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油及其制备方法。
背景技术
UV固化是指固化材料经紫外光照射后，吸收一定波段的紫外光发生交联聚合反应，瞬间由液态转变成固态的过程。常规UV光源为高压汞灯，存在寿命短、耗电量大、承印材料受热变形及重金属污染等问题。UV-LED光源是利用光电转换原理，芯片中的电子和正电荷在移动过程中碰撞结合转化成光能，使得UV-LED固化更为节能、环保，且光源寿命长、辐射热量低，可避免卷材等发生形变的问题。
但是利用这种LED光源固化系统固化传统的UV光油效果欠佳，因为传统的UV光油固化利用的是200-400nm的整个紫外光谱，而这种LED光源固化系统发出的光主要集中在360-405nm，所以传统的UV光油利用这种LED光源固化系统固化时会出现表干不完全，造成表面发粘、硬度低、耐磨性差、固化速度较低(5-10m/min)、生产效率低等缺点。因此，适于LED光源固化系统的快速固化的UV光油的开发是亟待解决的问题。
发明内容
为达到上述目的，本发明提供一种配方合理、气味低、粘度低、耐黄变、节能环保、LED光源可快速固化的UV光油与一种工艺设计合理、加工工艺简单易操作、产品绿色环保、固化速度快、透明度高的UV光油的制备方法。
本发明采用如下技术方案：一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油，材料包括光固化树脂55-70重量份、活性稀释剂10-40重量份、光引发剂1-10重量份、助引发剂0.1-3重量份、流平剂0-2重量份和消泡剂0-2重量份，所述的光固化树脂选用超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯混合，其中，超支化丙烯酸树脂重量份为50-70，有机硅聚氨酯丙烯酸酯重量份为0-20。
进一步的，所述的活性稀释剂选用二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯的一种或一种以上的混合物。
进一步的，所述的光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化膦(TEPO)、异丙基硫杂蒽(ITX)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(819)的一种或混合物。
进一步的，所述的助引发剂为胺类。
进一步的，所述的流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。
进一步的，所述的消泡剂为不含硅类物质的消泡剂。
一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂、助引发剂、消泡剂和流平剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀；
(2)向搅拌锅中按重量份加入超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯，混合搅拌均匀，制得油料，过滤制得所述UV光油。
进一步的，步骤(2)所述搅拌的转速为500r/min、510r/min、520r/min、530r/min、600r/min、660r/min、700r/min、720r/min、750r/min、760r/min、780r/min或800r/min中任意一个，搅拌时间为25min、26min、27min、28min、29min或30min中任意一个。
进一步的，步骤(2)所述搅拌的转速为1000r/min、1120r/min、1250r/min、1380r/min、1400r/min、1420r/min、1450r/min、1480r/min或1500r/min中任意一个，搅拌时间为100min、102min、104min、106min、108min、110min、112min、115min、118min或120min中任意一个。
进一步的，所述过滤用使用300目、310目、320目、330目、340目或350目的过滤袋中任意一个。
本发明具有以下有益效果：
1、采用沸点较高的活性稀释剂替代一般有机溶剂，解决了有机溶剂的污染问题，实现完全的无毒；同时，该活性稀释剂是供氢型醚类丙烯酸酯，可有效抑制氧阻聚，活性稀释剂起降低粘度和加快反应速度，参与反应。
2、光引发剂为耐黄变光引发剂ITX与膦氧化物类，能在LED光源的照射下，对该光油体系进行引发，节能环保，主要起提供自由基并引发预聚物和活性单体进行反应达到干燥的作用，结合胺类助引发剂的使用，提高固化速度，可达到60m/min。
3、采用超支化丙烯酸树脂作为光固化主体树脂，具有低收缩性能和低氧阻聚性能，黏度较低，可减少稀释剂的使用。
4、采用有机硅聚氨酯丙烯酸酯作为光固化辅助树脂，具有低收缩性能和提升基材粘接性能。
因此，本发明提供了一种气味低、粘度低、耐黄变、节能环保、LED光源可快速固化的UV光油。本发明提供的UV光油提高了生产效率，满足工业卷材特别是薄膜材料的快速印刷需求，每分钟达到80-160米的生产线速，适应大规模生产的需要，并满足清洁卫生的要求，具备很高的科技价值。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一：在本实施例中，UV光油由以下重量份的原料制备得到：
Figure BDA0002998090030000041
其中，光固化树脂为超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯的混合物(二者重量比为10:1)，活性稀释剂为二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯的混合物(二者重量比为2:3)，光引发剂为TPO、光引发剂TEPO、光引发剂819的混合物(三者重量比为1:1:1)，消泡剂和流平剂为毕克公司生产的。
制备方法包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂、助引发剂、消泡剂和流平剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀，搅拌速度700r/min，搅拌时间25min；
(2)向搅拌锅中按重量份加入超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯，混合搅拌均匀，搅拌速度1050r/min，搅拌时间120min，用300目过滤袋过滤，制得所述UV光油。
实施例二：在本实施例中，UV光油由以下重量份的原料制备得到：
Figure BDA0002998090030000051
其中，光固化树脂为超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯的混合物(二者重量比为10:3)，活性稀释剂为二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯的混合物(二者重量比为3:1)，光引发剂TPO和光引发剂TEPO(二者重量比为1:1)，消泡剂和流平剂为迪高公司生产的。
制备方法包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂、助引发剂、消泡剂和流平剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀，搅拌速度550r/min，搅拌时间28min；
(2)向搅拌锅中按重量份加入超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯，混合搅拌均匀，搅拌速度1100r/min，搅拌时间115min，用320目过滤袋过滤，制得所述UV光油。
实施例三：在本实施例中，UV光油由以下重量份的原料制备得到：
Figure BDA0002998090030000061
其中，光固化树脂为超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯的混合物(二者重量比为12:5)，活性稀释剂为三乙二醇二甲基丙烯酸酯，光引发剂TPO和光引发剂ITX的混合物(二者重量比为1:1)，消泡剂和流平剂为迪高公司生产的。
制备方法包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂、助引发剂、消泡剂和流平剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀，搅拌速度600r/min，搅拌时间26min；
(2)向搅拌锅中按重量份加入超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯，混合搅拌均匀，搅拌速度1200r/min，搅拌时间105min，用350目过滤袋过滤，制得所述UV光油。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油，材料包括光固化树脂55-70重量份、活性稀释剂10-40重量份、光引发剂1-10重量份、助引发剂0.1-3重量份、流平剂0-2重量份和消泡剂0-2重量份，其特征在于：所述的光固化树脂选用超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯混合，其中，超支化丙烯酸树脂重量份为50-70，有机硅聚氨酯丙烯酸酯重量份为0-20。
2.根据权利要求1所述的一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油，其特征在于：所述的活性稀释剂选用二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油，其特征在于：所述的光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化膦(TEPO)、异丙基硫杂蒽(ITX)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(819)的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油，其特征在于：所述的助引发剂为胺类。
5.根据权利要求1所述的一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油，其特征在于：所述的流平剂为聚醚改性聚硅氧烷。
6.根据权利要求1所述的一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油，其特征在于：所述的消泡剂为不含硅类物质的消泡剂。
7.一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油的制备方法，包括以下步骤：
(1)将活性稀释剂、光引发剂、助引发剂、消泡剂和流平剂按重量份加入搅拌锅中进行预分散，搅拌均匀；
(2)向搅拌锅中按重量份加入超支化丙烯酸树脂和有机硅聚氨酯丙烯酸酯，混合搅拌均匀，制得油料，过滤制得所述UV光油。
8.根据权利要求7所述的一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述搅拌的转速为500r/min、510r/min、520r/min、530r/min、600r/min、660r/min、700r/min、720r/min、750r/min、760r/min、780r/min或800r/min中任意一个，搅拌时间为25min、26min、27min、28min、29min或30min中任意一个。
9.根据权利要求7所述的一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述搅拌的转速为1000r/min、1120r/min、1250r/min、1380r/min、1400r/min、1420r/min、1450r/min、1480r/min或1500r/min中任意一个，搅拌时间为100min、102min、104min、106min、108min、110min、112min、115min、118min或120min中任意一个。
10.根据权利要求7所述的一种可用于UV-LED光源快速固化的UV光油的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述过滤用使用300目、310目、320目、330目、340目或350目的过滤袋中任意一个。
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