[发明专利]一种纳米改性SiO2/环氧丙烯酸复合树脂及其IMD油墨与制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油墨技术领域，具体地说，涉及一种纳米改性SiO₂/环氧丙烯酸复合树脂及其IMD油墨制备方法。

背景技术

塑料产品模内装饰热转印技术工艺要求IMD油墨需具有耐高温性(热注塑成型温度300度30s不褪色)，以及良好的柔韧性、耐冲击性、粘结性、耐水耐酸碱性。目前市场上的传统油墨在200度高温就会发生温变，很难满足耐300度高温的性能要求，更无法满足以上综合性能的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纳米改性SiO₂/环氧丙烯酸复合树脂及其IMD油墨与制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种SiO₂/环氧丙烯酸复合树脂，由如下方法制备而成：

(1)采用有机溶剂为共溶剂，以正硅酸乙酯(TEOS)为前躯体，通过碱催化水解缩聚制备SiO₂溶胶；

(2)采用乙烯基硅烷偶联剂对纳米SiO₂进行表面改性，得到改性纳米SiO₂溶胶；

(3)取改性纳米SiO₂溶胶，与环氧丙烯酸酯和丙烯酸类单体通过原位聚合的方法制备得到SiO₂/环氧丙烯酸树脂。

具体的制备方法包括如下步骤：

(1)先将2-8g去离子水、2-6g氨水和50-150g有机溶剂加入到带有冷凝和电动搅拌器装置的三口烧瓶中，混合均匀，然后将正硅酸乙酯和剩余的有机溶剂混合均匀后，在1小时内滴加至三口烧瓶中，在50-70℃下和300rpm转速下反应24h后，得到纳米SiO₂溶胶；

(2)将1-4g乙烯基硅烷偶联剂与40-100g有机溶剂混合均匀，然后在1小时内滴加至装有以上纳米SiO₂溶胶的三口烧瓶中，在50-70℃下和300rpm转速下搅拌反应12h后，得到改性纳米SiO₂溶胶；

(3)在装有温度计、搅拌装置、回流冷凝管和滴加装置的四口烧瓶中加入0-30g改性纳米SiO₂溶胶，并升温至70-80℃，20-25g苯乙烯、5-15g丙烯酸丁酯、5-10g甲基丙烯酸羟乙酯、5-10g环氧丙烯酸酯,及0.5-1.5g偶氮二异丁腈引发剂并流缓慢滴入四口烧瓶内，反应温度维持在80-85℃，1.5h内将单体滴加完后再继续反应4.5h，反应结束后得到SiO₂/环氧丙烯酸复合树脂。

在上述SiO₂/环氧丙烯酸复合树脂中，所述的共溶剂是乙腈、甲酰胺、甲醇、乙醇、正丁醇或丙酮、二氧六环、四氢呋喃、甲乙酮、醋酸乙酯、乙醚或异丙醚中的一种或任意几种的混合物。

在上述SiO₂/环氧丙烯酸复合树脂中，所述的乙烯基硅烷偶联剂是乙烯基三硅烷、乙烯基三β-甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

在上述SiO₂/环氧丙烯酸复合树脂中，所述的环氧丙烯酸酯为丙烯酸改性的双酚A型环氧树脂、甲基丙烯酸改性的双酚A型环氧树脂、甲基丙烯酸改性的酚醛环氧树脂或丙烯酸改性的酚醛环氧树脂；所述的丙烯酸酯类单体是苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟乙酯。

一种SiO₂/环氧丙烯酸聚氨酯基IMD油墨，由如下重量份数的组分组成：

在上述SiO₂/环氧丙烯酸聚氨酯基IMD油墨中，所述固化剂为N3390或邻苯二甲酸酐；所述快干剂为松香酚醛树脂2104；所述附着力促进剂为氯化聚丙烯；所述颜料为钛白或炭黑；所述溶剂为乙酸乙酯或丁酮。

上述SiO₂/环氧丙烯酸聚氨酯基IMD油墨的制备方法，包括如下步骤：

按照配比，将颜料、50％的SiO₂/环氧丙烯酸树脂、润湿分散剂、溶剂混合后，研磨分散后得到色浆，然后加入剩余50％的树脂、快干剂、附着力促进剂、流平剂、消泡剂、固化剂混合搅拌均匀后得到IMD油墨。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：