[发明专利]一种油墨专用的水性聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种油墨专用的水性聚氨酯及其制备方法，水性聚氨酯以二异氰酸酯和聚合物多元醇作为反应物，同时加入了添加剂等物质反应制得；在二异氰酸酯上选择了异佛尔酮二异氰酸酯、4,4‑二环乙基甲烷二异氰酸酯和二甲基联苯二异氰酸酯，在聚合物多元醇上选择了多元醇为聚乙二醇、聚碳酸酯二元醇和聚醚多元醇的混合物，其中聚醚多元醇是由三羟甲基丙烷单烯丙基醚和环氧乙烷反应制得；最终制得的水性聚氨酯，以去离子水作为溶剂，不含有任何有机溶剂，无毒环保，安全；同时稳定性高，保质期为6个月以上；还具有高粘性，附着力强，特别适合应用于油墨印刷领域。

技术领域

本发明涉及有机高分子合成技术领域，更具体的说是涉及一种油墨专用的水性聚氨酯及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯是一种以去离子水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。

随着人们环保意识的增强、各国对环境污染问题的日益重视，水性聚氨酯正逐步取代溶剂型聚氨酯，广泛应用于涂料、粘合剂、皮革价格、纺织、油墨印刷等诸多领域。在油墨印刷领域中，油墨是用于印刷的重要材料，普通的胶印油墨中都含有矿物油，并且对人体有害。而水性聚氨酯油墨不含有挥发性有机溶剂，安全、无毒，被大量用于食品、药品、儿童玩具中的软包装印刷。但目前现有的油墨用水性聚氨酯存在诸多问题，如：稳定性较差，保质期短；附着牢度差；这些问题的存在大大限制了水性聚氨酯在油墨印刷中的使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种油墨专用的水性聚氨酯及其制备方法，该水性聚氨酯具有较大的粘度和附着力，同时稳定性高，特别适合应用于油墨印刷领域

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种油墨专用的水性聚氨酯，包括下列重量份物质组成：

二异氰酸酯10-30份；

聚合物多元醇10-35份；

小分子多元醇3-8份；

去离子水40-80份；

催化剂0.2-0.5份；

扩链剂2-8份；

添加剂1-3份；

促进剂1-3份；

所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环乙基甲烷二异氰酸酯和二甲基联苯二异氰酸酯的混合物，其质量比为3:1:1；

聚合物多元醇为聚乙二醇、聚碳酸酯二元醇和聚醚多元醇的混合物，其质量比为2:2:1；

所述聚醚多元醇的结构式为所述聚醚多元醇的数均分子量为500-4000。

所述聚乙二醇的数均分子量为200-2000；所述聚碳酸酯二元醇的数均分子量为400-3000。

作为本发明的进一步改进，所述聚醚多元醇的制备方法为将三羟甲基丙烷单烯丙基醚、环氧乙烷和引发剂加入到装有溶剂的反应容器中搅拌混合，混合均匀后在温度为30-50℃下先反应2-4小时，接着升温至60-80℃继续反应10-14h，反应完毕降至常温，加入盐酸水溶液中和至pH值6.5-7.5后，纯化除杂得聚醚多元醇。

其反应式为

作为本发明的进一步改进，所述引发剂为二苯甲基钾；溶剂为四氢呋喃。二苯甲基钾能够加快反应进行，使得三羟甲基丙烷单烯丙基醚和环氧乙烷之间反应更加充分，完全。

作为本发明的进一步改进，所述添加剂为甲基丙烯酸羟乙酯、端羟基聚异戊二烯和2,2-二苄基-3-氧代-3-苯基丙腈的混合物，其质量比为2:1:1。