[发明专利]一种低能量快速固化的LED光纤着色油墨及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低能量快速固化的LED光纤着色油墨及其制备方法，所述油墨包含以下重量百分比的组分：色浆25％‑35％，丙烯酸酯类树脂20％‑40％，丙烯酸酯类活性稀释剂10％‑30％，光引发剂12％‑20％，流平剂4％‑10％，消泡剂1％‑10％，该油墨通过UV‑LED光源固化干燥。本发明通过自主合成的高性能聚氨酯丙烯酸树脂、改性环氧丙烯酸树脂，提高了油墨的固化速度，在较低功率LED光源下固化极快，因此降低了对LED光源输出功率的要求，降低了光纤光缆企业进行光纤着色时的电能消耗，环保节能，有利于光纤光缆行业的推广使用。

技术领域

本发明涉及光纤着色油墨技术领域；具体涉及一种低能量快速固化的LED光纤着色油墨及其制备方法。

背景技术

紫外光(UV)固化是辐射固化中应用最广泛的一类固化技术，兴起于上世纪60年代，德国拜耳公司率先使用不饱和树脂与安息香酸的紫外光固化体系制成了商业化产品，开发了第一代紫外光固化涂料，我国于上世纪90年以后得以迅速发展。其是在紫外光的照射作用下，引发单体、低聚物、感光剂的混合物发生化学反应，实现液态或者半液态向固态转化的交联固化技术，该技术具有固化速度快、生产效率高、节省能源、污染小等优点，是环境友好型技术。被广泛应用于印刷、包装、广告、建材、医用、电子、通讯、汽车、航空航天、仪器仪表等各行各业。

目前的UV-LED光固化技术，波长位于400nm以下，常用的波长有365nm、385nm和295nm。而根据紫外线LED(即UV-LED)发光原理及其固化效率，LED工作时，能带被激发，一部分转化成热量散失，另外一部分转化为光固化所需要的光能量。对于光固化油墨而言，波长越低，其光频率越高，在相同电功率下转换成热散失的能量也就越多。一般，在1W的电功率下，365nm、385nm和395nm波长的光进行固化，其光功率分别约为0.35W、0.45W和0.55W。因此，采用长波长的LED光进行固化，显然对提高油墨的固化效率，降低成本有极大的好处。

但是，现有技术中，受制于油墨本身的材料组成及配方设计，目前的UV-LED光固化技术采用紫外光进行固化，其波长在400nm以下，通过高频率、高能量的波长，来促使油墨中的组分在极短的时间内发生光化学反应后发生固化，一般几分钟即可。由于400nm以上的波长的光波，其能量随着波长的增加逐渐下降，虽然其具有较高的光转换功率，但是当采用400nm以上的波长进行固化时，固化时间将显著增加，一般需要2-3小时，这导致企业的生产效率严重下降，因而不能采用400nm以上波长进行固化。

专利CN201611218424.0中公开了一种耐高温的光纤着色油墨，其包括：树脂中间体65-85％、色浆1-20％、流平剂0.01-2％、消泡剂0.01-0.5％、液体流变助剂0.3-3％、抗氧剂0.1-1％和光引发剂3-10％。其采用的树脂中间体包括聚氨酯丙烯酸酯20-50％、耐高温环氧丙烯酸酯10-20％、氨基丙烯酸酯0-20％和活性稀释剂20-40％。该专利所制备的耐高温光纤着色油墨，并不能满足LED着色线体的生产要求，仅适用于一般UV光纤着色线，固化速率较慢且能耗较大。

综上所述，提供一种更高光转换功率并且具有合适的光固化效率的LED光纤着色墨是企业所迫切需要的，这对于降低其能耗成本具有重大的改进意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，本发明的目的在于提供了一种低能量快速固化的LED光纤着色油墨及其制备方法。该油墨通过UV-LED光源固化干燥，UV-LED光源波段可以是市面上主流的365nm、395nm。通过自主合成的高性能聚氨酯丙烯酸树脂、改性环氧丙烯酸树脂，提高了油墨的固化速度，在较低功率LED光源下固化极快，因此降低了对LED光源输出功率的要求，降低了光纤光缆企业进行光纤着色时的电能消耗，环保节能，有利于光纤光缆行业的推广使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种低能量快速固化的LED光纤着色油墨，包含以下重量百分比的组分：