[发明专利]一种生产丝网印刷胶刮用的浇注型聚氨酯弹性体半预聚体

说明书

本发明一种生产丝网印刷胶刮用的浇注型聚氨酯弹性体半预聚体，其制备原料包含三个部分：异氰酸酯半预聚体组份：一种NCO含量为10％‑25％的异氰酸酯半预聚体，其粘度为1000‑5000mPa.s；多元醇组份：一种添加有催化剂、消泡剂、色浆、耐磨剂的聚酯多元醇的混合物，所述聚酯多元醇的数均分子量为1000‑4000；硬化剂组份：所述硬化剂组份由小分子多元醇或醇胺组成。

技术领域

本发明涉及聚氨酯弹性体材料领域，主要涉及一种生产丝网印刷胶刮专用的浇注型聚氨酯弹性体半预聚体体系的配方及制备方法。

技术背景

丝网印刷属于孔版印刷，它与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法，因其承印物范围广泛而素有“万能印刷”之称,具有印刷适应性强、工艺简便、投资少而收益快、便于大规模生产等优点，被广泛地应用于轻工、纺织、广告、包装、电子、汽车、化工、建筑等诸多领域，与我们的日常生活密切相关。

丝网印刷是利用丝网印版图文部分网孔打开可透过油墨，非印刷部分网孔堵塞不透墨的基本原理进行印刷的，印刷时在网版的一端倒上油墨，然后用胶刮在有油墨的一端施加一定的压力同时向网版的另一端移动，通过胶刮的挤压作用将油墨从需要印刷的图文部分的网孔中通过而转移到承印基材上。在丝网印刷过程中，胶刮的主要作用是：1)对丝网网版施加合适的压力使其与承印物均匀接触；2)使油墨在一定压力下透过网孔印刷，并通过调节压力和接触角度调节油墨的透过量，同时印刷完成时刮掉网版上剩余的油墨。因此，胶刮是丝网印刷中的重要元素，对印刷质量的控制很关键。由于在印刷过程中胶刮需要长期接触丝印油墨，且以一定的压力挤压丝网网版并来回移动，因此要求丝网印刷胶刮具有很好的弹性、耐磨性和耐溶剂性。

浇注型聚氨酯弹性体是一种热固性弹性体，通常由液态原料混合、浇注并反应而成型，素有“液体橡胶”之称，是目前聚氨酯弹性体生产中产量最大，最主要的一种类型，具有力学性能优异、回弹性好、耐磨、耐油、耐溶剂、耐老化、硬度范围广、易加工成型等诸多优点，是制备丝网印刷胶刮的首选材料，目前几乎所有的橡胶类胶刮都是用浇注型聚氨酯弹性体来生产的。

从化学的角度来看，合成浇注型聚氨酯弹性体的原料主要有：1)分子量为500-4000含活泼氢的低聚物多元醇(如聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇等)；2)二异氰酸酯或多异氰酸酯(如TDI、MDI、NDI、TODI等)；3)小分子胺类或醇类扩链剂(如MOCA、1，4-BDO等)；4)催化剂、填料、硅油等助剂。按照生产弹性体时这些原料的组合形式和加工成型工艺来分类，浇注型聚氨酯弹性体可分为：1)一步法2)预聚体法3)半预聚体法。本发明即介绍了一种生产丝网印刷胶刮专用的耐磨、耐溶剂的浇注型聚氨酯半预聚体体系。下面将简介这三种生产方法并分析各自的优缺点以明确本发明的创新点。

一步法：

生产时将低聚物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂和催化剂等同时混合后直接注入模具中，在一定温度下反应成型。此法具有生产成本低，生产效率高的优点。但由于反应过程剧烈，链增长较随机，生成的弹性体高分子链结构不规整、分子量分布不均匀，制得的弹性体力学性能较差且重复性差，因此通常不用于高性能弹性体的生产，较少被生产厂家采用。

预聚体法：

该法是目前生产浇注型聚氨酯弹性体的主流方法，为大多数制品厂采用。其原料体系由NCO含量为百分之几的预聚体和胺类或醇类扩链剂双组份组成。合成预聚体时将分子量为1000-4000的低聚物多元醇与二异氰酸酯进行反应，生成分子量几千的NCO封端的聚氨酯预聚体。浇注时再按比例加入胺类或醇类扩链剂反应而成。由于采取了预聚步骤，反应易于控制，生成的高分子链结构规整、均匀、重复性好，制得的聚氨酯弹性体制品力学性能优异。但该法存在预聚体粘度高，凝胶时间短(尤其是生产高硬度制品时)，生产设备投资大(需要高温型浇注机在高温下操作)，难于制备大型结构复杂的制品，同一原料体系硬度可调范围窄等缺点。

半预聚体法：