CN114958089A - 一种用于卷尺的耐磨损uv油墨、制备方法及卷尺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于卷尺的耐磨损UV油墨、制备方法及卷尺,所述耐磨损UV油墨包括如下原料:树状聚氨酯丙烯酸类衍生物,丙烯酸预聚物,复配单体,光引发剂,助引发剂,颜料,阻聚剂,助剂;所述树状聚氨酯丙烯酸类衍生物通过:先利用硫基二元醇类化合物与二异氰酸二甲基硅烷反应制备异氰酸酯基封端的化合物,封端的化合物与二乙醇胺上的仲胺基反应生成AB2中间体,然后AB2中间体再和1,3,5‑三(2‑羟乙基)氰尿酸反应生成不同代数的衍生物,最终再用丙烯酰氯类化合物对衍生物进行封端,制得末端为不饱和双键的树状聚氨酯丙烯酸类衍生物;所述助剂不包括消泡剂。本发明制备的油墨固化后对卷尺的尺带具有优异的附着力,且耐磨性和柔韧性好。
Description
技术领域
本发明属于UV油墨技术领域,具体涉及一种用于卷尺的耐磨损UV油墨、制备方法及一种卷尺。
背景技术
UV油墨以其节能、环保、高效等众多优势成为目前受到最多关注的新型油墨,并拥有巨大的发展前景。UV油墨也叫紫外线干燥油墨,它主要由预聚物、单体、光引发剂、稀释剂及多种助剂配制而成,在UV辐射下,光引发剂受激变为自由基或阳离子,从而引发材料中含有不饱和双键物质间的化学反应,形成固化了的体型结构,其对绝大多数承印材料的附着力良好,且对化学、物理环境的耐受性好。因此,UV技术可印刷范围非常广泛,如纸张、塑胶、卷尺、电路板、铬版、电子零件、金属等。
其中,卷尺是日常生活中最为常用的工量具,作为加工、制造、建筑和装修等行业的低值易耗品工具,拥有庞大的消费群体和持续性的需求,UV油墨替代传统溶剂型油墨制作卷尺已经成为大趋势,如专利CN200480015227.8公开了卷尺的制造,包括如下步骤:使细长的条带通过印制站,该印制站具有:条带从其上经过的支承件、当条带经过支承件时使条带保持张紧的装置、以及监控条带的运动量的装置;监控并调节通过印制站的条带上的张力;以及通过至少一个喷墨印制头将印记印制在条带上,该印制头设置成当条带经过支承件时在该条带上进行印制,其中,控制装置使喷墨印制头的运行与所监控的条带的运动同步,其中,所述或至少一个喷墨印制头使用UV固化油墨,该方法还包括使所述条带经过位于使用UV固化油墨的喷墨印制头下游的UV光源。专利CN202110738586.1公开了卷尺高速喷墨打印机,包括卷尺料架、储料机架和喷墨机架,卷尺料架上设置有第一出料盘和位于第一出料盘一端的收料盘,储料机架上设置有储料缓冲装置和位于储料缓冲装置上方的回料缓冲装置,喷墨机架上依次设置有数字张力控制机构、第一定速导轮机构、转换轮机构、背面喷墨机构和正面喷墨机构,背面喷墨机构和正面喷墨机构的下端均设置有UV灯机构,卷尺从第一出料盘出料后依次穿过储料缓冲装置、数字张力控制机构、第一定速导轮机构、正面喷墨机构、转换轮机构、背面喷墨机构和回料缓冲装置后回到收料盘内。本发明应用于卷尺生产设备的技术领域。
以上技术均为利用UV油墨作为刻度线制作卷尺的技术,但随着市场的发展,卷尺消费呈现出精密、中高端化的趋势,特别在专业领域,更注重其精度和质量,现有UV油墨印刷不耐磨,磨损的刻度线既降低了卷尺的精度和质量,又降低了卷尺的使用寿命,对UV油墨进行耐磨损改进,对其在卷尺领域的进一步应用具有重要的意义。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种用于卷尺的耐磨损UV油墨、制备方法及一种卷尺,先利用硫基二元醇类化合物上的羟基、二异氰酸二甲基硅烷上的异氰酸根发生反应制备异氰酸酯基封端的化合物,异氰酸酯基封端的化合物上的一个异氰酸根与二乙醇胺上的仲胺基反应生成AB2中间体,然后AB2中间体再和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸反应生成一代端羟基树状聚氨酯类衍生物,以一代衍生物为核与AB2中间体反应生成多代衍生物,最后再用丙烯酰氯类化合物进行封端,制得末端为不饱和双键的树状聚氨酯丙烯酸类衍生物,这种树状大分子端基分布丰富的可UV固化的不饱和双键,配合不饱和二硫基化合物单体使用,能提高油墨的附着力和油墨的固化速度,改善成膜硬度、耐磨性及耐酸性。
为实现上述目的,采取以下具体技术方案:
一种用于卷尺的耐磨损UV油墨,所述耐磨损UV油墨包括如下原料:树状聚氨酯丙烯酸类衍生物,丙烯酸预聚物,不饱和二硫基化合物单体与丙烯酸酯类单体的复配单体,光引发剂,助引发剂,颜料,阻聚剂,助剂;所述树状聚氨酯丙烯酸类衍生物的制备方法包括以下步骤:硫基二元醇类化合物与二异氰酸二甲基硅烷反应制备异氰酸酯基封端的化合物,所得封端的化合物与二乙醇胺反应生成AB2中间体,然后AB2中间体再和1,3,5-三(2-羟乙基) 氰尿酸反应生成一代衍生物,以一代衍生物为核与AB2中间体反应生成多代衍生物,最后用丙烯酰氯类化合物对不同代数的衍生物进行封端,制得末端为烯丙基的树状聚氨酯丙烯酸类衍生物;所述助剂不包括消泡剂。
进一步地,所述油墨包括如下重量份的原料:5-10份树状聚氨酯丙烯酸类衍生物,30-50 份丙烯酸预聚物,24-48份复配单体,2-4份光引发剂,3-6份助引发剂,10-15份颜料,0.1-1 份阻聚剂,3-5份助剂;所述树状聚氨酯丙烯酸类衍生物的制备方法中,所述硫基二元醇类化合物、二异氰酸二甲基硅烷、二乙醇胺的摩尔比为1:1.11-1.16:0.95-0.98;所述一代衍生物制备方法中AB2中间体上的-NCO含量与1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸上-OH含量摩尔比为 1.03-1.10:1,以及多代衍生物制备方法中AB2中间体上的-NCO含量和上一代衍生物上的-OH 含量摩尔比为1.03-1.10:1;所述丙烯酰氯类化合物与树状聚氨酯类衍生物上-OH含量摩尔比为1.03-1.06:1,以确保树状聚氨酯丙烯酸类衍生物末端为不饱和双键。
-NCO含量用二正丁胺法法测,-OH含量用邻苯二甲酰化法法测。
所述树状聚氨酯丙烯酸的代数为1-5代,优选为1-3代。
所述UV油墨的粘度为15-20cps。
所述硫基二元醇类化合物选自3,3-硫代二丙醇、硫二甘醇、1,1'-硫代二丙-2-醇、4,4'-二硫代二丁烷-1-醇、2,2'-硫烷二基二(1-苯乙醇)、3,3'-二硫代双(1-己醇)中的一种或两种及以上的组合。
所述复配单体中不饱和二硫基化合物单体与丙烯酸酯类单体二者的摩尔比为1:5-7。
所述不饱和二硫基化合物单体选自双(2-甲基丙烯)乙氧基二硫、二烯丙基二硫、1-烯丙基-2-(丙-1-烯-1-基)二硫化物、双(2-甲基丙烯)乙氧基二硫、二硫基-双马来酰亚胺基乙烷、 N,N'-双(丙烯酰基)胱胺中的一种或两种及以上的组合。
所述丙烯酸酯类单体的官能度x,2≤x≤6,选自双环癸烷二丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、己二醇乙氧基二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三环癸烷二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油丙氧基三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、四氢呋喃丙烯酸酯中的一种或两种及以上的组合。
优选的,所述复配单体为不饱和二硫基化合物单体与三官能度丙烯酸酯类单体按摩尔比为1:5-7的复配。
所述丙烯酰氯类化合物选自丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、2-乙基丙烯酰氯、3,3-二甲基丙烯酰氯、2-丙基丙烯酰氯中的一种或两种及以上的组合。
UV油墨中的预聚物或单体等成膜物质上的官能团越多越有利于提高固化速度,改善成膜硬度及耐酸性,但随着树脂上官能团增多,油墨在材料表面的附着力发生下降,发明人通过制备含硫、硅的杂碳链树状聚氨酯丙烯酸酯类衍生物,并配合不饱和二硫基化合物单体,在提高油墨附着力的前提下,也提高油墨固化速度、改善了成膜硬度、耐磨性及耐酸碱性。
所述树状聚氨酯丙烯酸类衍生物通过包括如下步骤的方法制得:
S1)制备AB2中间体
将硫基二元醇类化合物和二异氰酸二甲基硅烷溶于有机溶剂中,加入催化剂并混合均匀,升温并恒温反应,监测反应体系中-NCO含量达到阈值时,降至室温滴加二乙醇胺溶液进行二次反应,反应结束后,真空脱低,得中间体AB2,备用;
S2)树状聚氨酯类衍生物的制备
惰性氛围下,将1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸、催化剂溶于有机溶剂中,搅拌均匀后加入步骤S1所得中间体AB2,升温并恒温,进行反应,监测反应体系中-NCO含量,反应结束后真空脱低,得一代树状聚氨酯类衍生物;
以一代树状聚氨酯类衍生物为核,继续与步骤S1所得中间体AB2进行反应得到二代树状聚氨酯类衍生物,以此类推,得到不同代数的树状聚氨酯类衍生物;
S3)封端
惰性氛围下,将步骤S2所得树状聚氨酯类衍生物溶于有机溶剂中,冰浴条件下加入丙烯酰氯类化合物、缚酸剂、阻聚剂的溶液,混合均匀后先恒温反应,再自然升温至室温,继续反应,反应结束后真空脱低,得树状聚氨酯丙烯酸类衍生物。
步骤S1所述所述有机溶剂选自四氯化碳、二甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氧六环中、氯仿、DMSO、DMF中的一种或两种及以上的组合,所述催化剂为本领域常用有机锡类催化剂,包括但不限于二月桂酸二丁基锡,所述催化剂的用量为硫基二元醇类化合物和二异氰酸二甲基硅烷二者重量和的1-5wt%;所述升温为升至 40-80℃,所述恒温反应时间为4-6h,步骤S1所述监测反应体系中-NCO含量达到阈值为:采用二正丁胺法每隔5-10min测定-NCO含量,当体系-NCO含量为初始含量的55-60%时开始降温至室温,所述二次反应时间为0.5-2h;所述真空脱低条件为温度120-160℃、真空度 0.09-0.10MPa、时间1-3h。
步骤S2所述有机溶剂同步骤S1中有机溶剂,所述催化剂同步骤S1所述催化剂,所述催化剂的用量为1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸、二异氰酸二甲基硅烷、硫基二元醇类化合物三者重量和的1-5wt%,所述升温为升至40-80℃,所述恒温反应时间为1-3h,所述监测反应体系中-NCO含量为采用二正丁胺法每隔5-10min测定-NCO含量,当体系-NCO含量为反应体系初始含量的0-3%时停止反应,所述真空脱低条件为温度120-160℃、真空度0.09-0.10MPa、时间1-3h;
步骤S3所述阻聚剂没有特别的限定,本领域常用即可,包括但不限于2-叔丁基对苯二酚,所述阻聚剂的用量为丙烯酰氯类化合物的0.01%-0.1wt%,所述丙烯酰氯类化合物、阻聚剂溶液采用的溶剂同步骤S1溶剂,所述缚酸剂没有特别的限定,本领域常用的即可,包括但不限于三乙胺,所述缚酸剂与丙烯酰氯类化合物摩尔比为1:1.2-1.5,所述冰浴反应时间为0.5-1h,所述室温反应时间为1-3h,所述室温反应时间为1-3h,所述真空脱低的条件为温度20-50℃、真空度0.09-0.10MPa、时间0.5-2h。
所述丙烯酸预聚物的官能度为2-6,所述丙烯酸预聚物选自聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯中的一种或两种及以上的组合。
优先地,所述丙烯酸预聚物为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯按照质量比1-3:1的复配。
更优选地,所述环氧丙烯酸酯具体选自我国台湾长兴化学DR-G908,美国沙多玛公司的 CN151、CN104,江苏三木公司6104-80,美国湛新公司EB3416、EB605、EB9656中的一种或两种及以上的组合;所述聚氨酯丙烯酸酯具体选自美国沙多玛公司CN975、CN968、CN966J75NS,我国台湾长兴化学6148J-75,美国湛新公司Ebecryl5129中的一种或两种及以上的组合。
所述阻聚剂没有特别的限定,本领域常用即可,包括但不限于2-叔丁基对苯二酚、2,5- 二叔丁基对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、甲基氢醌、特丁基对苯醌、6-叔丁基-2,4-二甲基苯酚、对羟基苯甲醚、N-亚硝基-N-苯胲铵盐、三(N-亚硝基-N-苯基羟胺)铝盐中的一种或两种及以上的组合。
所述光引发剂包括α-羟基酮、α-氨基酮、苯甲酰甲酸酯、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基) 氧化膦中的一种或或两种的组合。光引发剂主要提供固化速度和加强深层固化程度。优选的,光引发剂为二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(TPO)。
所述颜料为本领域常用即可,包括但不限于碳黑、钛白粉、颜料红146、颜料黄12、颜料蓝15:3中的一种。
所述助剂包括分散剂、流平剂、润湿剂、增感剂中的一种或两种及以上的组合。本发明制备的树状聚氨酯丙烯酸类衍生物具有消泡的功能,所述助剂中不包括消泡剂。
所述分散剂没有特别的限制,有利于颜料在油墨体系中均匀分散即可,包括但不限于 SOLSPERSE 24000、Disperbyk-168、Disprs 680UV中的一种。
所述流平剂没有特别的限制,本领域常用即可,包括但不限于毕克BYK-3510。
所述增感剂没有特别的限制,本领域常用即可,包括但不限于TR-PSS-303。
一种用于卷尺的耐磨损UV油墨的制备方法,包括如下步骤:
将树状聚氨酯丙烯酸类衍生物,丙烯酸预聚物,复配单体,颜料,阻聚剂,助剂混合均匀后,再进行研磨,过滤,加入光引发剂,混合均匀后即得UV油墨。
本发明还提供了上述用于卷尺的耐磨损UV油墨的应用,将所述耐磨损UV油墨应用于制作卷尺,包括如下步骤:
(1)将尺带放置在放料区,并依次传送至喷印区;
(2)在喷印区向所述尺带的正面和/或反面喷印UV油墨形成刻度及文字;
(3)将喷印后的尺带送至紫外灯下固化油墨;
(4)固化后,再在喷印的尺带表面覆膜;
(5)覆膜后尺带传送至收料区,实现收料,即得。
固化条件:步骤(3)所述紫外光源能量为20000-30000mJ/cm2,固化时间为0.5-1s,所述尺带材质选自不锈钢、布、皮、革中的一种,优选为不锈钢材质。
常规的UV油墨与布、皮、革的附着力较强,但是与铝材、不锈钢等金属材质的附着力稍差,发明人预想不到的发现,本发明制备的耐磨损UV油墨与金属材料的附着力有明显改善。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过制备含硫、硅的杂碳链树状聚氨酯丙烯酸酯类衍生物,并配合不饱和二硫基化合物单体使用,可在提高油墨附着力的前提下,提高油墨固化速度,改善成膜硬度、耐磨性及耐酸碱性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但并不局限于说明书上的内容。若无特殊说明,本发明实施例中所述“份”均为重量份。所用试剂均为本领域可商购的试剂。
聚氨酯丙烯酸酯采购自美国湛新公司,牌号Ebecryl5129
环氧丙烯酸酯采购自美国湛新公司,牌号EB3416
SK5卷尺专用高硬度弹簧钢带,东莞市龙邦金属材料有限公司。
制备树状聚氨酯丙烯酸类衍生物
制备例1
S1制备AB2中间体
将0.1mol硫二甘醇和0.116mol二异氰酸二甲基硅烷溶于50gDMSO中,加入1g二月桂酸二丁基锡并混合均匀,升温至72℃并恒温反应,采用二正丁胺法每隔5min测定-NCO含量,当体系-NCO含量为初始含量的55%时开始降温至室温,滴加溶有0.095mol二乙醇胺的二乙醇胺溶液(溶剂为DMF,质量含量30wt%)进行二次反应,反应结束后1h,将反应体系于130℃、真空度0.10MPa,条件下进行脱低,时间为1.5h,得中间体AB2,备用;
S2树状聚氨酯类衍生物的制备
氮气氛围下,将1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸、二月桂酸二丁基锡溶于DMSO中,搅拌均匀后加入步骤S1所得中间体AB2,其中1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸上的-OH和中间体AB2上的 -NCO摩尔比为1:1.03,升温至75℃并恒温,进行反应,采用二正丁胺法每隔5min测定-NCO 含量,当体系-NCO含量为反应体系初始含量的0.9%时停止反应,反应结束后真空脱低,条件为温度130℃、真空度0.10MPa、时间3h,得一代树状聚氨酯类衍生物;
以一代树状聚氨酯类衍生物为核,与步骤S1所得中间体AB2按照-NCO与-OH的摩尔比为1.10:1的摩尔比进行反应得到二代树状聚氨酯类衍生物,以此类推,以二代树状聚氨酯类衍生物为核,与步骤S1所得中间体AB2按照-NCO与-OH的摩尔比为1.1:1进行反应得到三代树状聚氨酯类衍生物;
S3封端
氮气氛围下,将步骤S2所得三代树状聚氨酯类衍生物溶于DMSO中,冰浴条件下加入丙烯酰氯、三乙胺、2-叔丁基对苯二酚溶液,其中丙烯酰氯与体系中的-OH(-OH含量采用邻苯二甲酰化法)的摩尔比为1.06:1,2-叔丁基对苯二酚的用量为丙烯酰氯的0.1wt%,三乙胺与丙烯酰氯摩尔比为1:1.5,混合均匀后先恒温反应1h,再自然升温至室温,进行反应2h,反应结束后真空脱低,条件为温度50℃、真空度0.10MPa、时间0.5h,得树状聚氨酯丙烯酸类衍生物。
制备例2
其余与制备例1相同,不同之处在于,树状聚氨酯类衍生物为1代。
制备例3
其余与制备例1相同,不同之处在于,树状聚氨酯类衍生物为5代。
对比制备例1
其余与制备例1相同,不同之处在于,用丁二醇等摩尔替换步骤S1中的3,5-二硫杂-1,7- 庚二醇。
对比制备例2
其余与制备例1相同,不同之处在于,用对苯二异氰酸酯等摩尔替换步骤S1中的二异氰酸二甲基硅烷。
制备耐磨损UV油墨
实施例1-3
将10份制备例1-3对应制备的树状聚氨酯丙烯酸类衍生物,25份美国湛新公司Ebecryl5129(聚氨酯丙烯酸酯),25份美国湛新公司EB3416(环氧丙烯酸酯),48份由二烯丙基二硫与季戊四醇三丙烯酸酯按照摩尔比为1:5复配而成的单体,20份炭黑颜料,1份 2-叔丁基对苯二酚,1份增感剂TR-PSS-303,1份分散剂SOLSPERSE 24000,1份流平剂 BYK-3510,混合均匀后,再用三辊研磨机进行研磨8h,最后用0.5μm滤网过滤,加入4份光引发剂三甲基苯甲酰二苯基氧化膦,混合均匀后即得UV油墨。
实施例4
其余与实施例1相同,不同之处在于复配单体中烯丙基二硫与季戊四醇三丙烯酸酯摩尔比为1:7。
实施例5
其余与实施例1相同,不同之处在于复配单体用量为24份。
实施例6
其余与实施例1相同,不同之处在于复配单体由烯丙基二硫与1,6己二醇二丙烯酸酯按照1:5的摩尔比复配而成。
实施例7
其余与实施例1相同,不同之处在于复配单体由二烯丙基二硫与二季戊四醇六丙烯酸酯按照1:5的摩尔比复配而成。
对比实施例1-2
其余与实施例1相同,不同之处在于所使用的树状聚氨酯丙烯酸类衍生物分别对应对比制备例1-2所制备的。
制备卷尺
应用例
(1)将SK5弹簧钢带放置在放料区,并依次传送至喷印区;
(2)在喷印区向钢带的正面喷印UV油墨形成刻度及文字;
(3)将喷印后的钢带送至能量为20000mJ/cm2,紫外灯下固化油墨,固化时间为1s;
(4)固化后,再在喷印的尺带表面覆膜;
(5)覆膜后尺带传送至收料区,实现收料,即得。
将上述应用例及对比应用例制备的UV油墨墨层进行以下性能测试:
附着力:参照标准GB/T 9286-88,色漆和清漆漆膜的划格试验;底板为铝材。附着力按照0-5级分级,0级为附着力最优,5级为最差。
耐磨性:参照标准GB T 7706-2008凸版装潢印刷品对上述应用制备的卷尺墨层进行耐磨性测试。
柔韧性:参照标准GB/T 1731-1993漆膜柔韧性测定法,UV油墨喷涂在尺寸为120mmx50mmx0.3mm马口铁上,UV固化后将试样的油墨层面朝上,依不同直径的圆柱棒弯曲约180°,弯曲后使用放大镜观察涂层表面有无网纹、裂纹和剥落等现象。圆棒的直径分别为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、10mm、15mm。依次分为7级,1级最好,以通过最小直径作为测得该油墨层柔韧性的结果。
粘度:用NDJ-1旋转粘度计于25℃下测试。
表1
由表1可以看出本发明制备的含硫、硅的杂碳链树状聚氨酯丙烯酸酯类衍生物配合不饱和二硫基化合物单体使用,可在提高油墨附着力的前提下,提高油墨固化速度,改善成膜硬度、耐磨性及耐酸碱性。
同时还预想不到的发现本发明制备的耐磨损UV油墨中树状聚氨酯丙烯酸类衍生物、复配单体还具有协同提高油墨柔韧性的功能。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用于卷尺的耐磨损UV油墨,其特征在于,所述耐磨损UV油墨包括如下原料:树状聚氨酯丙烯酸类衍生物,丙烯酸预聚物,不饱和二硫基化合物单体与丙烯酸酯类单体的复配单体,光引发剂,助引发剂,颜料,阻聚剂,助剂;所述树状聚氨酯丙烯酸类衍生物的制备方法包括以下步骤:硫基二元醇类化合物与二异氰酸二甲基硅烷反应制备异氰酸酯基封端的化合物,所得封端的化合物与二乙醇胺反应生成AB2中间体,然后AB2中间体再和1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸反应生成一代衍生物,以一代衍生物为核与AB2中间体反应生成多代衍生物,最后用丙烯酰氯类化合物对不同代数的衍生物进行封端,制得末端为烯丙基的树状聚氨酯丙烯酸类衍生物;所述助剂不包括消泡剂。
2.权利要求1所述用于卷尺的耐磨损UV油墨,其特征在于,所述油墨包括如下重量份的原料:5-10份树状聚氨酯丙烯酸类衍生物,30-50份丙烯酸预聚物,24-48份复配单体,2-4份光引发剂,3-6份助引发剂,10-15份颜料,0.1-1份阻聚剂,3-5份助剂;所述树状聚氨酯丙烯酸类衍生物的制备方法中,所述硫基二元醇类化合物、二异氰酸二甲基硅烷、二乙醇胺的摩尔比为1:1.11-1.16:0.95-0.98;所述一代衍生物制备方法中AB2中间体上的-NCO含量与1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸上-OH含量摩尔比为1.03-1.10:1,以及多代衍生物制备方法中AB2中间体上的-NCO含量和上一代衍生物上的-OH含量摩尔比为1.03-1.10:1;所述丙烯酰氯类化合物与树状聚氨酯类衍生物上-OH含量摩尔比为1.03-1.06:1。
3.权利要求1所述用于卷尺的耐磨损UV油墨,其特征在于,所述树状聚氨酯丙烯酸的代数为1-5代,优选为1-3代;所述丙烯酰氯类化合物选自丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、2-乙基丙烯酰氯、3,3-二甲基丙烯酰氯、2-丙基丙烯酰氯中的一种或两种及以上的组合;所述硫基二元醇类化合物选自3,3-硫代二丙醇、硫二甘醇、1,1'-硫代二丙-2-醇、4,4'-二硫代二丁烷-1-醇、2,2'-硫烷二基二(1-苯乙醇)、3,3'-二硫代双(1-己醇)中的一种或两种及以上的组合。
4.权利要求1所述用于卷尺的耐磨损UV油墨,其特征在于,所述复配单体中不饱和二硫基化合物单体与丙烯酸酯类单体的摩尔比为1:5-7;所述不饱和二硫基化合物单体选自双(2-甲基丙烯)乙氧基二硫、二烯丙基二硫、1-烯丙基-2-(丙-1-烯-1-基)二硫化物、双(2-甲基丙烯)乙氧基二硫、二硫基-双马来酰亚胺基乙烷、N,N'-双(丙烯酰基)胱胺中的一种或两种及以上的组合;所述丙烯酸酯类单体的官能度x,2≤x≤6,选自双环癸烷二丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、己二醇乙氧基二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三环癸烷二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油丙氧基三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、四氢呋喃丙烯酸酯中的一种或两种及以上的组合。
5.权利要求4所述用于卷尺的耐磨损UV油墨,其特征在于,所述复配单体为不饱和二硫基化合物单体与三官能度丙烯酸酯类单体按摩尔比为1:5-7的复配。
6.权利要求1所述用于卷尺的耐磨损UV油墨,其特征在于,所述树状聚氨酯丙烯酸类衍生物通过包括如下步骤的方法制得:
S1)制备AB2中间体
将硫基二元醇类化合物和二异氰酸二甲基硅烷溶于有机溶剂中,加入催化剂并混合均匀,升温并恒温反应,监测反应体系中-NCO含量达到阈值时,降至室温滴加二乙醇胺溶液进行二次反应,反应结束后,真空脱低,得中间体AB2,备用;
S2)树状聚氨酯类衍生物的制备
惰性氛围下,将1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸、催化剂溶于有机溶剂中,搅拌均匀后加入步骤S1所得中间体AB2,升温并恒温,进行反应,监测反应体系中-NCO含量,反应结束后真空脱低,得一代树状聚氨酯类衍生物;
以一代树状聚氨酯类衍生物为核,继续与步骤S1所得中间体AB2进行反应得到二代树状聚氨酯类衍生物,以此类推,得到不同代数的树状聚氨酯类衍生物;
S3)封端
惰性氛围下,将步骤S2所得树状聚氨酯类衍生物溶于有机溶剂中,冰浴条件下加入丙烯酰氯类化合物、缚酸剂、阻聚剂的溶液,混合均匀后先恒温反应,再自然升温至室温,继续反应,反应结束后真空脱低,得树状聚氨酯丙烯酸类衍生物。
7.权利要求1所述用于卷尺的耐磨损UV油墨,其特征在于,所述丙烯酸预聚物的官能度为2-6,所述丙烯酸预聚物选自聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯中的一种或两种及以上的组合;
优选的,所述丙烯酸预聚物选自环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯按照质量比1-3:1的复配。
8.权利要求1-7任一项所述用于卷尺的耐磨损UV油墨的制备方法,包括如下步骤:
将树状聚氨酯丙烯酸类衍生物,丙烯酸预聚物,复配单体,颜料,阻聚剂,助剂混合均匀后,再进行研磨,过滤,加入光引发剂,混合均匀后即得UV油墨。
9.一种卷尺,其特征在于,所述卷尺通过包括以下步骤的制备方法得到:(1)将尺带放置在放料区,并依次传送至喷印区;
(2)在喷印区向所述尺带的正面和/或反面喷印权利要求1-7任一项所述UV油墨形成刻度及文字;
(3)将喷印后的尺带送至紫外灯下固化油墨;
(4)固化后,再在喷印的尺带表面覆膜;
(5)覆膜后尺带传送至收料区,实现收料,即得。
10.权利要求9所述的卷尺,其特征在于,所述固化条件为:步骤(3)所述紫外光源能量为20000-30000mJ/cm2,固化时间为0.5-1s,所述尺带材质选自不锈钢、布、皮、革中的一种,优选为不锈钢材质。
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