[发明专利]一种用于喷墨打印的光固化环氧丙烯酸酯预聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于高分子聚合技术领域，公开了一种用于喷墨打印的光固化环氧丙烯酸酯预聚物及其制备方法和应用。所述环氧丙烯酸酯预聚物是由单缩水甘油醚与含多个不饱和双键结构的酸，在阻聚剂和催化剂下，通过缩合反应制得，所述的单缩水甘油醚与含多个不饱和双键的酸的摩尔比为(0.1～1)：1，所述的含多个不饱和双键的酸是通过多官能度丙烯酸酯与巯基丙酸通过巯‑烯加成制得，所述的多官能度丙烯酸酯的不饱和双键基团数至少大于等于3且小于等于6，所述的多官能度丙烯酸酯中的不饱和双键与巯基丙酸的摩尔比为(1～4)：1。该环氧丙烯酸酯预聚物具有低黏度、颜料润湿佳、反应速度快等特性。

技术领域

本发明属于高分子聚合技术领域，更具体地，涉及一种用于喷墨打印的光固化环氧丙烯酸酯预聚物及其制备方法和应用。

背景技术

与传统热固化方式相比，UV固化技术作为一种高效、方便、经济的更加绿色技术，在诸多领域起到了非常有意义的作用。在印刷包装领域，由于UV固化技术的高效性，光固化技术已成为印刷油墨的主要涂布方式。随着欧盟对汞灯的限制，越来越多的厂家采用LED灯固化代替传统的汞灯，然而由于LED固化设备功率普遍较低，而且没有较好的配套LED光引发剂，UV油墨的表面固化效果并不是很理想，严重影响了生产效率。

喷墨印刷设备对油墨的黏度要求极高，传统上采用聚酯作为印刷油墨的主要原材料，主要考虑聚酯的低黏度和对颜料润湿分散性；但聚酯由于结构上存在大量的酯键，在耐候性和固化速率上有很大的局限性。所以如何降低树脂黏度的同时提高其反应速率成为科研工作者的一个努力方向。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明首要目的在于提供一种用于喷墨打印的光固化环氧丙烯酸酯预聚物。该环氧丙烯酸酯预聚物采用含多个不饱和双键结构的酸改性单缩水甘油醚，不饱和双键结构的酸是通过多官能度丙烯酸酯与巯基丙酸通过巯-烯加成制得，不仅产物黏度低，环氧基开环后的羟基有助于颜料的分散和稳定，多官能度可提升固化速率，在结构中引入-S-结构，有助于克服氧阻聚，进一步改善油墨的表面固化效果。

本发明的另一目的在于提供上述用于喷墨打印的光固化环氧丙烯酸酯预聚物的合成方法。

本发明的再一目的在于提供上述用于喷墨打印的光固化环氧丙烯酸酯预聚物的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种用于喷墨打印的光固化环氧丙烯酸酯预聚物，所述环氧丙烯酸酯预聚物是由单缩水甘油醚与含多个不饱和双键的酸，在阻聚剂和催化剂下，通过缩合反应制得，所述的单缩水甘油醚与含多个不饱和双键结构的酸的摩尔比为(0.1～1)：1，其中，所述的含多个不饱和双键的酸是通过多官能度丙烯酸酯与巯基丙酸通过巯-烯加成制得，所述的多官能度丙烯酸酯的不饱和双键基团数至少大于等于3且小于等于6，所述的多官能度丙烯酸酯中的不饱和双键与巯基丙酸的摩尔比为(1～4)：1。

优选地，所述的单缩水甘油醚为丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、癸基缩水甘油醚或腰果酚缩水甘油醚中的一种以上。

优选地，所述的多官能度丙烯酸酯为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种以上。

优选地，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚或对苯二酚中的一种以上，所述催化剂为N-N二甲基苯胺、N-N二甲基苄胺、三苯基膦或三乙胺中的一种以上。。

优选地，所述多官能度丙烯酸酯和巯基丙酸的质量比为(15～30)：(5～21)。

所述的用于喷墨打印的光固化环氧丙烯酸酯预聚物的制备方法，所述方法是是将装有阻聚剂、催化剂和含多个不饱和双键的酸混合液的四口烧瓶升温至104～107℃，氮气保护，滴加单缩水甘油醚，在104～107℃恒温反应，即可获得环氧丙烯酸酯预聚物。