CN115027123B - 一种抗静电ctp版及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗静电CTP版及其制备方法，属于印刷技术领域，将增容剂加入烧瓶中并加入丁醇搅拌溶解，加入离子液体氯化1‑十六烷基‑3‑甲基咪唑和抗静电微粉，超声分散15‑20min，然后加入环氧树脂、交联剂、红外染料和光酸发生剂混合均匀，获得热敏层涂料，将热敏层涂料涂覆在铝基版上，得到抗静电CTP版；负载纳米银后有利于增加抗静电微粉的导热效果和提高其导电性，制备出的增容剂具有较好的乳化效果和稳定性，有利于将抗静电微粉与环氧树脂等原料混合均匀，并且对制备出的热敏层涂料的粘度形象较小，保证其流平性，保证制备出的CTP版的质量，并且使制备出的CTP版具有良好的抗静电效果，有利于增加印刷质量。

Description

一种抗静电CTP版及其制备方法
技术领域
本发明属于印刷技术领域，具体涉及一种抗静电CTP版及其制备方法。
背景技术
计算机直接制版技术(CTP技术)是用激光等定向性高的光按照数字化图像信息进行扫描，从而不通过印刷胶片直接制作印刷版的技术。
热敏CTP版是较早开发出来的一种板材，这种版材通常是将热敏层均匀地涂覆在经过粒化与阳极化的版材上制成，热敏层通常包括成膜树脂、交联剂、红外染料和光酸发生剂。其成像机理为红外光照射在版材上时，红外染料吸收光能并转化成热能，酸发生剂产生酸，在酸的催化条件下，曝光区的树脂产生交联，形成潜影，然后通过预热处理，使曝光区树脂发生充分的交联反应，非曝光其不发生反应，然后用碱性的显影液除去非曝光区的树脂。
现有的CTP版会因为静电吸附灰尘等杂质，影响印刷质量，但是随着对印刷质量的要求的提高，需要一种抗静电CTP版。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗静电CTP版及其制备方法，以解决背景技术中的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗静电CTP版，包括热敏层和铝基版，热敏层为热敏涂料。
该抗静电CTP版的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将碳纳米管分散在无水乙醇溶液中，然后转移至装填有锆珠的球磨设备中，在转速为3500-4000r/min的条件下球磨1.5-2h，球磨结束后用300目筛网进行过滤，筛去锆珠，将筛下的分散有碳纳米管的液体转移至80℃的烘箱中干燥，除去无水乙醇，得到碳纳米管粉末。
步骤二：将炭纳米管粉末加入烧瓶中，然后缓慢加入质量分数为35-40％的硝酸溶液，在400-600r/min的条件下搅拌30-60min，酸处理的目的是将球磨过程中闭合的碳纳米管粉末的微孔打开，恢复碳纳米管粉末的空间结构；加入硝酸溶液10倍体积的去离子水搅拌混合将硝酸溶液稀释，抽滤去除液体，在25℃的条件下，将酸处理后的碳纳米管粉末加入质量分数为8-10％的甲醛水溶液中，然后缓慢滴加质量分数为3.4％的硝酸银溶液，超声分散后滴加质量分数为25％的氢氧化钠溶液，调节pH值至8-9，搅拌反应30-50min，抽滤后将固体用去离子水洗涤2-3次，得到负载有纳米银的碳纳米管粉末，即抗静电微粉；
步骤三：在烧瓶中加入质量分数为28％氢氧化钠溶液，然后加入四氢呋喃、四丁基溴化铵和十二硫醇，用磁力搅拌器在100-150r/min的条件下搅拌20-30min，加入二硫化碳继续搅拌5-10min，在室温条件下加入2-溴丙酸，搅拌20-24h后升温至55-60℃，继续搅拌2-3h，经过可逆加成-断裂链转移聚合反应后得到混合物；静置6-8h待混合物分层后，将上层液体转移至正己烷中，搅拌4-6h后静置1-2h，过滤，将沉淀用甲醇重结晶，抽滤，真空干燥获得中间产物。
反应过程如下所示：
Figure BDA0003640767810000021
步骤四：将中间产物加入烧瓶中，然后加入丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和1,4-二氧六环，回流反应6-8h，冷却至室温后，将反应物旋转蒸发、浓缩、干燥，获得增容剂；其中偶氮二异丁腈为引发剂，1,4-二氧六环为溶剂。
反应过程如下所示：
Figure BDA0003640767810000031
步骤五：将增容剂加入烧瓶中并加入丁醇搅拌溶解，然后加入离子液体氯化1-十六烷基-3-甲基咪唑和抗静电微粉，超声分散15-20min混合均匀，获得抗静电微粉分散均匀的乳液，然后加入环氧树脂、交联剂、红外染料和光酸发生剂，混合均匀后获得热敏层涂料，将热敏层涂料均匀地涂覆在铝基版上，得到抗静电CTP版。
进一步地，步骤二中碳纳米管粉末、硝酸溶液、甲醛水溶液和硝酸银溶液的用量比为20g：100mL：150mL：150mL。
进一步地，步骤三中氢氧化钠溶液、四氢呋喃、四丁基溴化铵、十二硫醇、二硫化碳、2-溴丙酸和正己烷的用量比为25mL：20mL：3g：40g：16.1g：32g：200mL。
进一步地，步骤四中中间产物、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和1,4-二氧六环的用量比为6g：7g：0.1g：15mL。
进一步地，步骤五中增容剂、丁醇、离子液体氯化1-十六烷基-3-甲基咪唑、抗静电微粉、环氧树脂、交联剂和红外吸收染料和光酸发生剂的用量比为5g：15mL：1.75g：8-10g：180-200g：4-5g：6-8g：3g。
进一步地，离子液体氯化1-十六烷基-3-甲基咪唑购买于上海成捷化学有限公司。
进一步地，光酸发生剂为叔丁基苯基碘鎓盐全氟辛烷磺酸。
进一步地，交联剂为丙烯酰胺
进一步地，红外染料为CTP红外染料。
本发明的有益效果：
碳纳米管具有密度低、质量轻和导电效果好的特性，经过球磨进一步减少碳纳米管的长度，酸处理后将球磨过程中闭合的碳纳米管粉末的微孔打开，恢复碳纳米管粉末的空间结构，负载纳米银后有利于增加抗静电微粉的导热效果和提高其导电性；制备出的增容剂具有较好的乳化效果和稳定性，有利于将抗静电微粉与环氧树脂等原料混合均匀，并且对制备出的热敏层涂料的粘度影响较小，保证其流平性，有利于保证制备出的CTP版的质量，并且使制备出的CTP版具有良好的抗静电效果，防止灰尘等杂质的吸附，有利于增加印刷质量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备抗静电微粉，包括如下步骤：
步骤一：将碳纳米管分散在无水乙醇溶液中，然后转移至装填有锆珠的球磨设备中，在转速为3500r/min的条件下球磨1.5h，球磨结束后用300目筛网进行过滤，筛去锆珠，将筛下的分散有碳纳米管的液体转移至80℃的烘箱中干燥，除去无水乙醇，得到碳纳米管粉末。
步骤二：将20g炭纳米管粉末加入烧瓶中，然后缓慢加入100mL质量分数为35％的硝酸溶液，在400r/min的条件下搅拌30min，酸处理的目的是将球磨过程中闭合的碳纳米管粉末的微孔打开，恢复碳纳米管粉末的空间结构；加入1L去离子水搅拌混合将硝酸溶液稀释，抽滤去除液体，在25℃的条件下，将酸处理后的碳纳米管粉末加入150mL质量分数为8％的甲醛水溶液中，然后缓慢滴加150mL质量分数为3.4％的硝酸银溶液，超声分散后滴加质量分数为25％的氢氧化钠溶液，调节pH值至8，搅拌反应30min，抽滤后将固体用去离子水洗涤2次，得到负载有纳米银的碳纳米管粉末，即抗静电微粉。
实施例2
制备抗静电微粉，包括如下步骤：
步骤一：将碳纳米管分散在无水乙醇溶液中，然后转移至装填有锆珠的球磨设备中，在转速为3800r/min的条件下球磨1.8h，球磨结束后用300目筛网进行过滤，筛去锆珠，将筛下的分散有碳纳米管的液体转移至80℃的烘箱中干燥，除去无水乙醇，得到碳纳米管粉末。
步骤二：将20g炭纳米管粉末加入烧瓶中，然后缓慢加入100mL质量分数为38％的硝酸溶液，在500r/min的条件下搅拌45min，酸处理的目的是将球磨过程中闭合的碳纳米管粉末的微孔打开，恢复碳纳米管粉末的空间结构；加入1L去离子水搅拌混合将硝酸溶液稀释，抽滤去除液体，在25℃的条件下，将酸处理后的碳纳米管粉末加入150mL质量分数为9％的甲醛水溶液中，然后缓慢滴加150mL质量分数为3.4％的硝酸银溶液，超声分散后滴加质量分数为25％的氢氧化钠溶液，调节pH值至8.5，搅拌反应40min，抽滤后将固体用去离子水洗涤2次，得到负载有纳米银的碳纳米管粉末，即抗静电微粉。
实施例3
制备抗静电微粉，包括如下步骤：
步骤一：将碳纳米管分散在无水乙醇溶液中，然后转移至装填有锆珠的球磨设备中，在转速为4000r/min的条件下球磨2h，球磨结束后用300目筛网进行过滤，筛去锆珠，将筛下的分散有碳纳米管的液体转移至80℃的烘箱中干燥，除去无水乙醇，得到碳纳米管粉末。
步骤二：将20g炭纳米管粉末加入烧瓶中，然后缓慢加入100mL质量分数为40％的硝酸溶液，在600r/min的条件下搅拌60min，酸处理的目的是将球磨过程中闭合的碳纳米管粉末的微孔打开，恢复碳纳米管粉末的空间结构；加入1L去离子水搅拌混合将硝酸溶液稀释，抽滤去除液体，在25℃的条件下，将酸处理后的碳纳米管粉末加入150mL质量分数为10％的甲醛水溶液中，然后缓慢滴加150mL质量分数为3.4％的硝酸银溶液，超声分散后滴加质量分数为25％的氢氧化钠溶液，调节pH值至9，搅拌反应50min，抽滤后将固体用去离子水洗涤3次，得到负载有纳米银的碳纳米管粉末，即抗静电微粉。
实施例4
制备增容剂，包括如下步骤：
步骤S1：在烧瓶中加入25mL质量分数为28％氢氧化钠溶液，然后加入20mL四氢呋喃、3g四丁基溴化铵和40g十二硫醇，用磁力搅拌器在100-150r/min的条件下搅拌20min，加入16.1g二硫化碳继续搅拌5min，在室温条件下加入32g 2-溴丙酸，搅拌20h后升温至55℃，继续搅拌2h，经过可逆加成-断裂链转移聚合反应后得到混合物；静置6h待混合物分层后，将上层液体转移至200mL的正己烷中，搅拌4h后静置1h，过滤，将沉淀用甲醇重结晶，抽滤，真空干燥后获得中间产物。
步骤S2：将6g中间产物加入烧瓶中，然后加入7g丙烯酸甲酯、0.1g引发剂偶氮二异丁腈和15mL溶剂1,4-二氧六环，回流反应6h，冷却至室温后，将反应物旋转蒸发、浓缩、干燥，获得增容剂。
实施例5
制备增容剂，包括如下步骤：
步骤S1：在烧瓶中加入25mL质量分数为28％氢氧化钠溶液，然后加入20mL四氢呋喃、3g四丁基溴化铵和40g十二硫醇，用磁力搅拌器在120r/min的条件下搅拌25min，加入16.1g二硫化碳继续搅拌8min，在室温条件下加入32g 2-溴丙酸，搅拌22h后升温至58℃，继续搅拌2.5h，经过可逆加成-断裂链转移聚合反应后得到混合物；静置7h待混合物分层后，将上层液体转移至200mL的正己烷中，搅拌5h后静置1.5h，过滤，将沉淀用甲醇重结晶，抽滤，真空干燥后获得中间产物。
步骤S2：将6g中间产物加入烧瓶中，然后加入7g丙烯酸甲酯、0.1g引发剂偶氮二异丁腈和15mL溶剂1,4-二氧六环，回流反应7h，冷却至室温后，将反应物旋转蒸发、浓缩、干燥，获得增容剂。
实施例6
制备增容剂，包括如下步骤：
步骤S1：在烧瓶中加入25mL质量分数为28％氢氧化钠溶液，然后加入20mL四氢呋喃、3g四丁基溴化铵和40g十二硫醇，用磁力搅拌器在150r/min的条件下搅拌30min，加入16.1g二硫化碳继续搅拌10min，在室温条件下加入32g 2-溴丙酸，搅拌24h后升温至60℃，继续搅拌3h，经过可逆加成-断裂链转移聚合反应后得到混合物；静置8h待混合物分层后，将上层液体转移至200mL的正己烷中，搅拌6h后静置2h，过滤，将沉淀用甲醇重结晶，抽滤，真空干燥后获得中间产物。
步骤S2：将6g中间产物加入烧瓶中，然后加入7g丙烯酸甲酯、0.1g引发剂偶氮二异丁腈和15mL溶剂1,4-二氧六环，回流反应8h，冷却至室温后，将反应物旋转蒸发、浓缩、干燥，获得增容剂。
实施例7
制备抗静电CTP版，包括如下步骤：
步骤五：将5g实施例4中制备的增容剂加入烧瓶中并加入15mL丁醇搅拌溶解，然后加入1.75g离子液体氯化1-十六烷基-3-甲基咪唑和10g实施例1中制备的抗静电微粉，超声分散15min混合均匀，获得抗静电微粉分散均匀的乳液，然后加入200g环氧树脂、5g丙烯酰胺、8g CTP红外染料和3g叔丁基苯基碘鎓盐全氟辛烷磺酸，混合均匀后获得热敏层涂料，将热敏层涂料均匀地涂覆在铝基版上，得到抗静电CTP版。
实施例8
制备抗静电CTP版，包括如下步骤：
步骤五：将5g实施例5中制备的增容剂加入烧瓶中并加入15mL丁醇搅拌溶解，然后加入1.75g离子液体氯化1-十六烷基-3-甲基咪唑和9g实施例2中制备的抗静电微粉，超声分散18min混合均匀，获得抗静电微粉分散均匀的乳液，然后加入190g环氧树脂、4.5g丙烯酰胺、7.2g CTP红外染料和3g叔丁基苯基碘鎓盐全氟辛烷磺酸，混合均匀后获得热敏层涂料，将热敏层涂料均匀地涂覆在铝基版上，得到抗静电CTP版。
实施例9
制备抗静电CTP版，包括如下步骤：
步骤五：将5g实施例6中制备的增容剂加入烧瓶中并加入15mL丁醇搅拌溶解，然后加入1.75g离子液体氯化1-十六烷基-3-甲基咪唑和8-10g实施例3中制备的抗静电微粉，超声分散20min混合均匀，获得抗静电微粉分散均匀的乳液，然后加入180g环氧树脂、4g丙烯酰胺、6g CTP红外染料和3g叔丁基苯基碘鎓盐全氟辛烷磺酸，混合均匀后获得热敏层涂料，将热敏层涂料均匀地涂覆在铝基版上，得到抗静电CTP版。
对比例1：在实施例9的基础上，不添加抗静电微粉，其余步骤保持不变制备出CTP版。
对比例2：在实施例9的基础上，不添加增容剂，其余步骤保持不变制备出CTP版。
对比例3：在实施例9的基础上，不添加抗静电微粉和增容剂，其余步骤保持不变制备出CTP版。
对实施例7-实施例9和对比例1-对比例3进行电阻率测试，取上述6组制备的CTP版，固化后按照20cm×5cm的比例截取出矩形测试样品，用表面电阻仪测试不同样品的表面电阻率，并且记录不同样品的热敏层形态，结果如表1所示：
表1
项目 实施例7 实施例8 实施例9 对比例1 对比例2 对比例3
表面电阻率(Ω/cm2) 7.2×104 7.2×104 7.1×104 1.5×109 4.5×106 1.5×109
热敏层形态 均匀 均匀 均匀 均匀 不均匀 均匀
由表1可以看出，实施例7-实施例9中制备的CTP版电阻率较小，并且添加有增容剂的试样热敏层形态均匀。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种抗静电CTP版的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将碳纳米管粉末和硝酸溶液搅拌混合30-60min，加入硝酸溶液10倍体积的去离子水，抽滤去除液体，将酸处理后的碳纳米管粉末加入甲醛水溶液中，然后滴加硝酸银溶液，超声分散后滴加氢氧化钠溶液调节pH值至8-9，搅拌反应30-50min，抽滤后将固体洗涤2-3次，得到抗静电微粉；
步骤二：将增容剂加入烧瓶中并加入丁醇搅拌溶解，加入离子液体氯化1-十六烷基-3-甲基咪唑和抗静电微粉，超声分散15-20min，然后加入环氧树脂、交联剂、红外染料和光酸发生剂混合均匀，获得热敏层涂料，将热敏层涂料涂覆在铝基版上，得到抗静电CTP版；
碳纳米管粉末的制备方法为：将碳纳米管分散在无水乙醇溶液中，在转速为3500-4000r/min的条件下球磨1.5-2h，然后用300目筛网过滤，将筛下的液体转移至80℃的烘箱中干燥，得到碳纳米管粉末；碳纳米管粉末、硝酸溶液、甲醛水溶液和硝酸银溶液的用量比为20g：100mL：150mL：150mL；
增容剂的制备方法为：将氢氧化钠溶液、四氢呋喃、四丁基溴化铵和十二硫醇混合搅拌20-30min，加入二硫化碳继续搅拌5-10min，在室温条件下加入2-溴丙酸，搅拌20-24h后升温至55-60℃，继续搅拌2-3h，反应结束后得到混合物，静置分层，将上层液体转移至正己烷中，搅拌4-6h后静置1-2h，过滤，重结晶，抽滤，真空干燥获得中间产物；氢氧化钠溶液、四氢呋喃、四丁基溴化铵、十二硫醇、二硫化碳、2-溴丙酸和正己烷的用量比为25mL：20mL：3g：40g：16.1g：32g：200mL；
将中间产物加入烧瓶中，然后加入丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和1,4-二氧六环，回流反应6-8h，冷却至室温后，将反应物旋转蒸发、浓缩、干燥，获得增容剂；中间产物、丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和1,4-二氧六环的用量比为6g：7g：0.1g：15mL。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电CTP版的制备方法，其特征在于，增容剂、丁醇、离子液体氯化1-十六烷基-3-甲基咪唑、抗静电微粉、环氧树脂、交联剂和红外染料和光酸发生剂的用量比为5g：15mL：1.75g：8-10g：180-200g：4-5g：6-8g：3g。
3.根据权利要求1所述的一种抗静电CTP版的制备方法，其特征在于，光酸发生剂为叔丁基苯基碘鎓盐全氟辛烷磺酸。
4.一种抗静电CTP版，其特征在于，由权利要求1-3中任意一项所述的制备方法制得。
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