CN102911556B - 一种环保尼龙材料用油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保尼龙材料用油墨，是用聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂、二价酸酯、碳酸二甲酯、聚丙烯酸甲酯和色粉混合制成的，该油墨对尼龙材料具有很强的附着力，使用时无需使用尼龙处理剂对表面进行处理；其效果完全可以达到甚至超过目前市场上需要尼龙处理剂处理的传统油墨；且不含有苯、酮等有毒溶剂，避免了使用时产生苯、酮、苯酚、甲酸等挥发物，有利于改善工作环境，有利于环境和生产人员健康保护。本发明还公开了其制备方法，其包括如下步骤：端羟基的聚氨酯的制备、聚酰胺改性聚氨酯树脂的制备、环保尼龙材料用油墨的制备，其工艺流程简便易行，使用时可以减少操作工序，提高油墨印刷生产效率。
Description
技术领域
本发明属于精细化工高分子材料领域，涉及环保尼龙油墨，具体涉及一种环保尼龙材料用油墨及其制备方法。
背景技术
油墨的种类很多，物理性质各不相同，有的很稠、很黏，有的去相当稀。它的成分可以分为三大部分：其中液体成分称为连结料：固体成分为色料(颜料或染料)以及各种助剂。不同的油墨其干燥方式也不同；不同印刷过程所使用的油墨不同；不同的承印物材料使用的油墨也不同。
油墨应该具有一定的流动性，并且满足各种印刷过程所要求的性质，能够在印品上迅速干燥，干燥后的墨膜应该具有相应的各种耐水、耐酸、耐碱、耐光、耐擦、耐磨等耐抗性。
溶剂型油墨将在很长一段时间内不会遭到淘汰，并且这种受人欢迎的油墨能够很好地渗透到承印物上，从而确保了户外印品对耐久性的需求。溶剂型油墨具有耐久性强，成本低(尤其是当从第三方生产厂家购买油墨的时候，成本优势更为突出)等优点。虽然溶剂型油墨有这么多的优点，但是它也存在着一些劣势。最主要的是其干燥方式是通过溶剂的蒸发，因此，必须考虑溶剂的蒸发会影响室内空气质量(室内通风要有适当的通风措施来保证工作室内的人身安全)；室外的空气质量(使用了溶剂油墨而产生的溶剂蒸发或许会触犯到所在地区空气质量条例)；虽然溶剂型油墨比水性油墨干燥速度快，但是也确实需要一定的时间。
目前，市场上尼龙材料用的油墨大部分是溶剂型的，主要都是用酮类、苯类溶剂和树脂配制而成，在使用时这些溶剂不只对工作环境产生极大的气味，并对人的身体和环境产生严重的危害；苯酚和甲酸比较容易挥发，挥发到空气中，对皮肤、粘膜具有强烈的腐蚀作用，对水和大气都都会造成污染；被吸入的苯酚还会抑制中枢神经，损害肝、肾功能；而且目前市场上这些尼龙材料用用墨，在使用时必须使用含有大量的苯酚或甲酸的尼龙处理剂。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于，提供的一种环保尼龙材料用油墨，且不含有苯、酮等有毒溶剂，对尼龙材料具有很强的附着力，使用时无需使用尼龙处理剂对表面进行处理；其效果完全可以达到甚至超过目前市场上需要尼龙处理剂处理的传统油墨；避免了使用时产生苯、酮、苯酚、甲酸等挥发物，有利于改善工作环境，有利于环境和生产人员健康保护。
本发明的目的还在于，提供一种环保尼龙材料用油墨的制备方法，采用不含苯、酮等有毒的溶剂，其工艺流程简便易行，避免了含有苯酚、甲酸等有毒物品对人体和环境的危害，并减少操作工序，提高油墨印刷效率。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种环保尼龙材料用油墨，其特征在于，其由如下重量份的原料组分制成：
所述的环保尼龙材料用油墨中聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂是由聚酰胺与端羟基聚氨酯接枝制备而得。
所述的聚酰胺是由己内酰胺制备的聚酰胺树脂，其Mn＝500～1000；端羟基聚氨酯树脂是由脂肪族异氰酸酯与聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、扩链剂二羟甲基丙酸制备而成。
所述的环保尼龙材料用油墨中脂肪族二异氰酸酯为：1，6-己二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI之一；聚酯多元醇由二元羧酸与二元醇组成。
所述环保尼龙材料用油墨的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)端羟基的聚氨酯的制备：将84份聚酯多元醇，其Mn＝3000AABG、0.34份二羟甲基丙酸、6份聚己内酯多元醇，其Mn＝2000，放入反应罐里熔融，将温度调为80℃，然后加入0.003-0.006份有机锡类催化剂和6份脂肪族二异氰酸酯于80℃反应4小时，得到端羟基的聚氨酯；
(2)聚酰胺改性聚氨酯树脂的制备：向步骤(1)制得的端羟基的聚氨酯中加入6份聚酰胺树脂，其Mn＝500-1000，反应1小时，脱水得到聚酰胺改性聚氨酯树脂；
(3)环保尼龙材料用油墨的制备：取聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂：30～45份，二价酸酯：10～20份，碳酸二甲酯：12～16份，聚丙烯酸甲酯：8～11份，色粉：8～30份，然后将其混合即制得所需的环保尼龙材料用油墨。
所述的步骤(1)还包括：先用二元羧酸与二元醇制备聚酯多元醇。
所述步骤(1)中的脂肪族二异氰酸酯为：1，6-己二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI之一。
所述步骤(2)中的聚酰胺是由己内酰胺制备得到的聚酰胺树脂，其Mn＝500～1000。
聚酯多元醇为市面上购买，所使用的二元羧酸可以为：己二酸、丁二酸、壬二酸之一；二元醇可以为：1，4-丁二醇、1，6-己二醇、乙二醇之一。
本发明的提供的环保尼龙材料用油墨，对尼龙材料具有很强的附着力，使用时无需使用尼龙处理剂对表面进行处理；其效果完全可以达到甚至超过目前市场上需要尼龙处理剂处理的传统油墨；且不含有苯、酮等有毒溶剂，避免了使用时产生苯、酮、苯酚、甲酸等挥发物，有利于改善工作环境，有利于环境和生产人员健康保护。
本发明提供的该环保尼龙材料用油墨的制备方法，其工艺流程简便易行，使用时可以减少操作工序，提高油墨印刷生产效率。
附图说明
图1：为本发明制备方法流程示意图。
具体实施例
实施例1：本发明实施例提供的一种环保尼龙材料用油墨，其由如下重量份的原料组分制成：
聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂 31.5份，
二价酸酯 10份，
碳酸二甲酯 15份，
聚丙烯酸甲酯 10份，
钛白粉 30份。
所述的聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂是由聚酰胺与端羟基聚氨酯接枝制备而得。
所述的聚酰胺是由己内酰胺制备的聚酰胺树脂，其Mn＝500～1000；端羟基聚氨酯树脂是由脂肪族异氰酸酯与聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、扩链剂二羟甲基丙酸制备而成。
所述的脂肪族二异氰酸酯为：1，6-己二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI之一；聚酯多元醇由二元羧酸与二元醇组成。
一种前述环保尼龙材料用油墨的制备方法，包括以下步骤：
(1)端羟基的聚氨酯的制备：先用二元羧酸与二元醇制备聚酯多元醇，再将84份聚酯多元醇(Mn＝3000AABG)、0.34份二羟甲基丙酸、6份聚己内酯多元醇(Mn＝2000)放入反应罐里熔融，将温度调为80℃，然后加入0.003-0.006份有机锡类催化剂和6份脂肪族二异氰酸酯于80℃反应4小时，得到端羟基的聚氨酯；其中的脂肪族二异氰酸酯为：1，6-己二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI之一。
(2)聚酰胺改性聚氨酯树脂的制备：向步骤(1)制得的端羟基的聚氨酯中加入6份聚酰胺树脂(Mn＝500-1000)，反应1小时，脱水得到聚酰胺改性聚氨酯树脂；其中的聚酰胺是由己内酰胺制备得到的聚酰胺树脂，其Mn＝500～1000。
(3)环保尼龙材料用油墨的制备：取聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂：31.5份，二价酸酯：10份，碳酸二甲酯：15份，聚丙烯酸甲酯：10份，钛白粉：30份，然后将其混合即制得白色的环保尼龙材料用油墨。
实施例2：本发明提供的环保尼龙材料用油墨及其制备方法，基本上与实施例1相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的原料组分制成：
聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂 41.5份，
二价酸酯 20份，
碳酸二甲酯 15份，
聚丙烯酸甲酯 10份，
黄色色粉 10份。
实施例3：本发明提供的一种环保尼龙材料用油墨及其制备方法，基本上与实施例1及2相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的原料组分制成：
聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂 40.5份，
二价酸酯 20份，
碳酸二甲酯 15份，
聚丙烯酸甲酯 10份，
红色色粉 10份。
实施例4：本发明提供的一种环保尼龙材料用油墨及其制备方法，基本上与实施例1-3之一相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的原料组分制成：
聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂 40份，
二价酸酯 10份，
碳酸二甲酯 15份，
聚丙烯酸甲酯 10份，
蓝色色粉 9份。
实施例5：本发明提供的一种环保尼龙材料用油墨及其制备方法，基本上与实施例1-4之一相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的原料组分制成：
聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂 39份，
二价酸酯 18份，
碳酸二甲酯 15份，
聚丙烯酸甲酯 10份，
黑色色粉 10份。
实施例1-5中制得的环保尼龙材料用油墨的性能测试结果如下表：
本发明的提供的一种环保尼龙材料用油墨及其制备方法，其工艺流程简便易行，使用时可以减少操作工序，提高油墨印刷生产效率；由此制备方法制备的油墨，对尼龙材料具有很强的附着力，使用时无需使用尼龙处理剂对表面进行处理；其效果完全可以达到甚至超过目前市场上需要尼龙处理剂处理的传统油墨；且不含有苯、酮等有毒溶剂，避免了使用时产生苯、酮、苯酚、甲酸等挥发物，有利于改善工作环境，有利于环境和生产人员健康保护。
本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的原料及制备方法，而得到的其他类似的环保尼龙材料用油墨，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种环保尼龙材料用油墨，其特征在于，其由如下重量份的原料组分制成：
将84份聚酯多元醇，其Mn=3000AABG、0.34份二羟甲基丙酸、6份聚己内酯多元醇，其Mn=2000，放入反应罐里熔融，将温度调为80℃，然后加入0.003-0.006份有机锡类催化剂和6份脂肪族二异氰酸酯于80℃反应4小时，得到端羟基的聚氨酯；
向制得的端羟基的聚氨酯中加入6份聚酰胺树脂，其Mn=500-1000，反应1小时，脱水得到聚酰胺改性聚氨酯树脂。
2.根据权利要求1所述的环保尼龙材料用油墨，其特征在于，所述的聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂是由聚酰胺与端羟基聚氨酯接枝制备而得。
3.根据权利要求2所述的环保尼龙材料用油墨，其特征在于，所述的聚酰胺是由己内酰胺制备的聚酰胺树脂，其Mn=500～1000；端羟基聚氨酯树脂是由脂肪族二异氰酸酯与聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、扩链剂二羟甲基丙酸制备而成。
4.根据权利要求3所述的环保尼龙材料用油墨，其特征在于，脂肪族二异氰酸酯为：1,6-己二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI之一；聚酯多元醇由二元羧酸与二元醇组成。
5.根据权利要求1-4之一所述的环保尼龙材料用油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）端羟基的聚氨酯的制备：将84份聚酯多元醇，其Mn=3000AABG、0.34份二羟甲基丙酸、6份聚己内酯多元醇，其Mn=2000，放入反应罐里熔融，将温度调为80℃，然后加入0.003-0.006份有机锡类催化剂和6份脂肪族二异氰酸酯于80℃反应4小时，得到端羟基的聚氨酯；
（2）聚酰胺改性聚氨酯树脂的制备：向步骤（1）制得的端羟基的聚氨酯中加入6份聚酰胺树脂，其Mn=500-1000，反应1小时，脱水得到聚酰胺改性聚氨酯树脂；
（3）环保尼龙材料用油墨的制备：取聚酰胺改性接枝聚氨酯树脂：30～45份，二价酸酯：10～20份，碳酸二甲酯：12～16份，聚丙烯酸甲酯：8～11份，色粉：8～30份，然后将其混合即制得所需的环保尼龙材料用油墨。
6.根据权利要求5所述的环保尼龙材料用油墨的制备方法，其特征在于，步骤（1）还包括：先用二元羧酸与二元醇制备聚酯多元醇。
7.根据权利要求5所述的环保尼龙材料用油墨的制备方法，所述步骤（1）中的脂肪族二异氰酸酯为：1,6-己二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI之一。
8.根据权利要求5所述的环保尼龙材料用油墨的制备方法，所述步骤（2）中的聚酰胺是由己内酰胺制备得到的聚酰胺树脂，其Mn=500～1000。
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