CN115286955A - 一种eb固化阻燃喷墨墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种EB固化阻燃喷墨墨水及其制备方法。大多数市售的UV彩绘防火装饰面板在制备过程中所使用的UV喷墨墨水，不具有阻燃性。针对上述问题，本发明提供一种EB固化阻燃喷墨墨水，其材料体系中不仅添加有阻燃剂，且其使用的树脂、聚合单体、色浆均具有阻燃性，显著改善了本发明所获喷墨墨水的阻燃效果。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种EB固化阻燃喷墨墨水及其制备方法。
背景技术
喷墨打印又称全数码印刷，具有作业时间短、市场响应快和灵活性强的特点，目前被广泛应用于订制化的家装墙板市。通过UV喷墨打印产生的图案，通常可以形成强烈的立体感，打印的线条层次分明，打印的图案具有突出的3D质感。通过这种打印工艺可以很好的取代天然大理石、木材等材料。为了满足室内装饰的阻燃要求，UV彩绘防火装饰面板在市场上具有良好的前景。
UV彩绘防火装饰面板具有防火性能，被普遍应用于酒店或室内装饰。但目前大多数市售的UV彩绘防火装饰面板在制备过程中所使用的UV喷墨墨水是以单体和树脂为基本组成，不仅不具有阻燃性，其燃烧后会产生大量对人体有害的黑烟和刺激性气体。针对这个情况，各大UV喷墨工厂都在开发相关的阻燃喷墨墨水。
发明内容
现有技术中存在的问题是：大多数市售的UV彩绘防火装饰面板在制备过程中所使用的UV喷墨墨水，不具有阻燃性。针对上述问题，本发明提供一种EB固化阻燃喷墨墨水，以重量份数计，包括以下成分：
所述聚合单体，以重量份数计，包括以下成分：
单官能度聚合单体 30-50份
两官能度聚合单体 10-15份
多官能度聚合单体 5-10份。
优选地，所述单官能度聚合单体包括甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N-丙烯酸酰吗啉(ACMO)、四氢呋喃丙烯酸酯(THFA)、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(EOEOEOEA)、三羟甲基丙烷环甲缩醛丙烯酸酯(CTFA)、N-乙烯基比咯酮(NVP)、N-乙烯基己内醯胺(NVC)、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(PHEA)中的至少一种。
优选地，所述两官能度聚合单体包括三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)中的至少一种。
优选地，所述多官能度聚合单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TM3EOTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PET3A)中的至少一种。
优选地，所述阻燃树脂包括JT-7003、SW3675中的至少一种。
优选地，所述阻燃色浆，以重量份数计，包括以下成分：
阻燃单体 50-70份
高分子分散剂 10-25份
色粉 10-15份。
优选地，所述阻燃单体为VISCOAT 3PMA。
优选地，所述高分子分散剂为添立润Tilojet3005。
优选地，所述色粉包括钛白粉Ti-SelectTMTS-6200、炭黑Raven 5000、科莱恩黄HR、科莱恩红1102B、科莱恩颜料蓝A4R中的至少一种。
优选地，所述阻燃剂为有机磷系阻燃剂。
优选地，所述有机磷系阻燃剂包括阻燃剂K-600、阻燃剂Doher-601、阻燃剂Doher-605、阻燃剂K-602。
优选地，所述流平剂包括聚醚改性有机硅类流平剂、聚酯改性有机硅类流平剂和纯丙烯酸酯类流平剂。
优选地，所述聚醚改性有机硅类流平剂包括BYK-333、BYK-UV3500、BYK-306中的至少一种。
优选地，所述聚酯改性有机硅类流平剂包括MODAREZ PSL 2000、MODAREZ PSL1000、BYK-310中的至少一种。
优选地，所述纯丙烯酸酯类流平剂包括BYK-361N、Levelol495、Tilo-L8511中的至少一种。
优选地，所述EB固化阻燃喷墨墨水，按照以下步骤制备：
(1)在完全隔绝紫外线的环境下，采用黄光灯照明，在搅拌缸中依次加入配方量的聚合单体、阻燃树脂，搅拌混合均匀；
(2)之后，在步骤(1)的材料体系中继续加入配方量的阻燃色浆、阻燃剂、流平剂，搅拌分散均匀，经负压抽滤后，得到EB固化阻燃喷墨墨水。
有益效果
(1)本发明不仅在喷墨墨水材料体系中添加有阻燃剂，且其使用的树脂、聚合单体、色浆均具有阻燃性，有效保证了所获喷墨墨水具有突出的阻燃效果；
(2)阻燃色浆在制备过程中通常使用聚合单体作为溶剂，本发明通过研究发现，阻燃色浆在制备过程中采用阻燃单体VISCOAT 3PMA作为溶剂与高分子分散剂Tilojet3005搭配使用，能进一步提高所获喷墨墨水的阻燃性以及打印流畅性，可能是因为VISCOAT 3PMA与Tilojet3005之间具有更好的相容性。
具体实施方式
本发明以下实施例中的阻燃色浆按照以下步骤制备：
(1)在完全隔绝紫外线的环境下，采用黄光灯照明，在分散缸中加入配方量的VISCOAT 3PMA、Tilojet3005，之后，以300rpm的转速搅拌均匀，在搅拌下加入配方量的色粉，搅拌混合均匀，得到混合物料；
(2)把步骤(1)得到的混合物料转移至全陶瓷内胆的横式砂磨机中，使用0.3μm的锆珠进行研磨，研磨至色浆细度为350nm时，研磨结束，获得阻燃色浆。
本发明以下实施例中的EB固化阻燃喷墨墨水按照以下步骤制备：
(1)在搅拌缸中依次加入配方量的聚合单体、阻燃树脂，以500rpm的搅拌速度搅拌混合均匀；
(2)之后，在步骤(1)的材料体系中继续加入配方量的阻燃色浆、阻燃剂、流平剂，700rpm下搅拌分散均匀，经负压抽滤后，得到EB固化阻燃喷墨墨水。
本发明试验所采用的纤维增强硅酸盐防火板购自北京顺华丰建材有限公司。
实施例1
EB固化阻燃喷墨墨水，以重量份数计，组成如下：
所述阻燃色浆，以重量份数计，组成如下：
VISCOAT 3PMA 50份
添立润Tilojet3005 10份
钛白粉Ti-SelectTMTS-6200 10份。
实施例2
EB固化阻燃喷墨墨水，以重量份数计，组成如下：
所述阻燃色浆，以重量份数计，组成如下：
VISCOAT 3PMA 70份
添立润Tilojet3005 25份
钛白粉Ti-SelectTMTS-6200 15份。
实施例3
EB固化阻燃喷墨墨水，以重量份数计，组成如下：
所述阻燃色浆，以重量份数计，组成如下：
VISCOAT 3PMA 55份
添立润Tilojet3005 15份
钛白粉Ti-SelectTMTS-6200 12份。
实施例4
EB固化阻燃喷墨墨水，以重量份数计，组成如下：
所述阻燃色浆，以重量份数计，组成如下：
VISCOAT 3PMA 60份
添立润Tilojet3005 18份
钛白粉Ti-SelectTMTS-6200 13份。
实施例5
EB固化阻燃喷墨墨水，以重量份数计，组成如下：
所述阻燃色浆，以重量份数计，组成如下：
VISCOAT 3PMA 65份
添立润Tilojet3005 20份
科莱恩颜料蓝A4R 15份。
实施例6
EB固化阻燃喷墨墨水，以重量份数计，组成如下：
所述阻燃色浆，以重量份数计，组成如下：
VISCOAT 3PMA 55份
添立润Tilojet3005 15份
科莱恩红1102B 12份。
实施例7
EB固化阻燃喷墨墨水，以重量份数计，组成如下：
所述阻燃色浆，以重量份数计，组成如下：
VISCOAT 3PMA 62份
添立润Tilojet3005 16份
科莱恩黄HR 14份。
实施例8
EB固化阻燃喷墨墨水，以重量份数计，组成如下：
所述阻燃色浆，以重量份数计，组成如下：
VISCOAT 3PMA 68份
添立润Tilojet3005 23份
炭黑Raven 5000 13份。
对比例1同实施例1，不同之处在于，对比例1阻燃色浆中使用的高分子分散剂为添立润Tilojet3003。
对比例2同实施例1，不同之处在于，对比例2阻燃色浆中使用的高分子分散剂为巴斯夫Efka PX4701。
对比例3同实施例1，不同之处在于，对比例3阻燃色浆中使用阻燃单体DF-867替换阻燃单体VISCOAT 3PMA。
对比例4同实施例1，不同之处在于，对比例4阻燃色浆中使用阻燃单体VISCOAT3PA替换阻燃单体VISCOAT 3PMA。
性能测试
黏度：在完全隔绝紫外线的环境下，采用黄光灯照明，采用BROOKFIELD公司的LVDV-2旋转粘度计测试对本发明实施例1-8以及对比例1-4所获喷墨墨水分别进行粘度测试。
喷墨流畅性测试：在完全隔绝紫外线、黄光灯照射下，采用睛彩JC-3200工业级UV卷材打印机对本发明实施例1-8以及对比例1-4所获喷墨墨水分别进行喷墨流畅性测试，将本发明实施例1-8以及对比例1-4所获喷墨墨水喷墨分别打印在刀刮布(所述刀刮布的上下两面是PVC膜，PVC膜夹层之间为导光纤维贴)上，分别连续打印10min，查看断线情况。
附着力测试：将本发明实施例1-8以及对比例1-4所获喷墨墨水分别打印在同样的纤维增强硅酸盐防火板表面，打印厚度为2μm，EB固化后得到固化涂层，EB固化能量为40-300keV，之后，采用GF-B型划格法附着力试验仪，按照标准：GB/T9286-88对固化涂层进行附着力测试。
耐水测试：将本发明实施例1-8以及对比例1-4所获喷墨墨水分别打印在同样的纤维增强硅酸盐防火板表面，打印厚度为2μm，EB固化后得到固化涂层，EB固化能量为300keV，之后，将所获固化涂层分别浸泡在25℃±1℃的纯净水中24h，观察涂层是否有异常(起泡或脱落)。
耐酒精测试：将本发明实施例1-8以及对比例1-4所获喷墨墨水分别打印在同样的纤维增强硅酸盐防火板表面，打印厚度为2μm，EB固化后得到固化涂层，EB固化能量为300keV，之后，将所获固化涂层分别浸泡25±1℃浓度为95％酒精中24h,观察涂层是否有异常(起泡或脱落)。
耐火极限测试：将本发明实施例1-8以及对比例1-4所获喷墨墨水分别涂覆在相同尺寸的纯木板表面，EB固化后得到固化涂层，固化厚度为20μm，EB固化能量为300keV，之后，采用标准GB/T9978.1-2008对固化涂层进行耐火极限测试，记录木板开始发生燃烧的时间。
具体测试结果见表1、续表1：
表1
续表1
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种EB固化阻燃喷墨墨水，其特征在于，以重量份数计，包括以下成分：
2.根据权利要求1所述的一种EB固化阻燃喷墨墨水，其特征在于，所述聚合单体，以重量份数计，包括以下成分：
单官能度聚合单体 30-50份
两官能度聚合单体 10-15份
多官能度聚合单体 5-10份。
3.根据权利要求1所述的一种EB固化阻燃喷墨墨水，其特征在于，所述阻燃树脂包括JT-7003、SW3675中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种EB固化阻燃喷墨墨水，其特征在于，所述阻燃色浆，以重量份数计，包括以下成分：
阻燃单体 50-70份
高分子分散剂 10-25份
色粉 10-15份。
5.根据权利要求4所述的一种EB固化阻燃喷墨墨水，其特征在于，所述阻燃单体为VISCOAT 3PMA。
6.根据权利要求4所述的一种EB固化阻燃喷墨墨水，其特征在于，所述高分子分散剂为添立润Tilojet3005。
7.根据权利要求4所述的一种EB固化阻燃喷墨墨水，其特征在于，所述色粉包括钛白粉Ti-SelectTMTS-6200、炭黑Raven 5000、科莱恩黄HR、科莱恩红1102B、科莱恩颜料蓝A4R中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的一种EB固化阻燃喷墨墨水，其特征在于，所述阻燃色浆的制备方法如下：
(1)在完全隔绝紫外线的环境下，采用黄光灯照明，在分散缸中加入配方量的VISCOAT3PMA、Tilojet3005，之后，搅拌分散均匀，在搅拌下加入配方量的色粉，搅拌混合均匀，得到混合物料；
(2)把步骤(1)得到的混合物料转移至全陶瓷内胆的横式砂磨机中，使用0.2-0.6μm的锆珠进行研磨，研磨至色浆细度为300-350nm时，研磨结束，获得阻燃色浆。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种EB固化阻燃喷墨墨水，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)在完全隔绝紫外线的环境下，采用黄光灯照明，在搅拌缸中依次加入配方量的聚合单体、阻燃树脂，搅拌混合均匀；
(2)之后，在步骤(1)的材料体系中继续加入配方量的阻燃色浆、阻燃剂、流平剂，搅拌分散均匀，经负压抽滤后，得到EB固化阻燃喷墨墨水。
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