本發(fā)明涉及UV油墨領(lǐng)域，特別地，涉及一種耐磨型UV固化油墨組合物。
背景技術(shù)：
紫外光固化(UV)油墨是指在紫外線照射下，利用不同波長和能量的紫外光使油墨成膜和干燥的油墨。利用不同紫外光譜，可產(chǎn)生不同能量，將不同油墨連結(jié)料中的單體聚合成聚合物，所以UV油墨的色膜具有良好的機械和化學(xué)性能。UV油墨的主要優(yōu)點有：干燥速度快，耗能少；光澤好，色彩鮮艷；耐水、耐溶劑性能好。
UV油墨中光引發(fā)劑是一種易受光激發(fā)的化合物，在吸收光照后激發(fā)成自由基，能量轉(zhuǎn)移給感光性分子或光交聯(lián)劑，使UV墨發(fā)生光固化反應(yīng)。UV墨已成為一種較成熟的油墨技術(shù)，其污染物排放幾乎為零。除了不含溶劑，UV墨還有如不易糊版，網(wǎng)點清晰，墨色鮮艷光亮，耐化學(xué)性能優(yōu)異，用量省等優(yōu)點。
但是隨著UV固化油墨的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴大，特別是在食品包裝、醫(yī)藥包裝領(lǐng)域，人們對于UV固化油墨的耐磨性能以及其他功能特性(如抗菌性)也有了新的要求。因此有必要研發(fā)一種滿足人們需求的新型UV固化油墨。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨性好、粘度低、且具有抗菌功能UV固化油墨組合物。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種耐磨型UV固化油墨組合物，包括以下重量份的組份：環(huán)氧丙烯酸酯50-70份，雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷10-20份，光引發(fā)劑2-8份，纖維素氣凝膠2-8份，顏料5-15份，流平劑3-7份。
在本發(fā)明的UV固化油墨組合物中，環(huán)氧丙烯酸酯作為主要的紫外光固化連接料成分，固化速度快，成膜性好，與承印物結(jié)合力好。雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷具有較低的分子量，能夠降低UV油墨的粘度，同時其也含有(甲基)丙烯酸酯基，從而也具有紫外光固化功能，在紫外光固化時能夠參與固化反應(yīng)，增加成膜物的交聯(lián)度，提高成膜物的耐磨性。纖維素氣凝膠具有質(zhì)輕、比表面積大的特點，與環(huán)氧丙烯酸酯復(fù)配后能夠作為UV油墨的連接料，進一步加快油墨的干燥速度和提高油墨成膜物的耐磨性、韌性。
進一步地，上述耐磨型UV固化油墨組合物的組份優(yōu)化為：環(huán)氧丙烯酸酯60份，雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷15份，光引發(fā)劑5份，載銀纖維素氣凝膠5份，顏料10份，流平劑5份。
進一步地，所述環(huán)氧丙烯酸酯的分子量為3000-4000。
進一步地，所述光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯甲酮、2-羥基-2-甲基-1-對羥基醚基苯基丙酮中的至少一種。
進一步地，所述流平劑為聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
進一步地，所述纖維素氣凝膠的由以下方法制得：
取木材并通過粉碎機制得粒度為100-300目的木粉，將木粉加入到質(zhì)量濃度為4-6％的堿液中并在抽真空環(huán)境下進行加熱疏解，溫度為140-180℃，時間為3-5h；然后進行過濾，將疏解后的木粉添加到質(zhì)量濃度為60-70％的醇溶液中，常壓下加熱至沸騰并維持1.5-2.5h；過濾掉液體后，將不溶物放入打漿機中進行打漿，打漿后用水洗凈，干燥后制得纖維素，備用；其中木粉與堿液的重量比為1:6-8；疏解后的木粉與醇溶液的重量比為1:10-20。
將殼聚糖溶于水中制得質(zhì)量濃度為3-5％的殼聚糖溶液，接著向殼聚糖溶液中添加質(zhì)量為殼聚糖0.5-1倍的硝酸銀，分散均勻后，滴加酸液使殼聚糖溶液的pH值控制在3-5，轉(zhuǎn)移黑暗環(huán)境中，在45-55℃下加熱4h，然后進行離心處理，得到不溶物，洗凈并干燥后，將不溶物溶于堿液中，向堿液中添加質(zhì)量為不溶物1-3％的還原劑，調(diào)節(jié)pH至7-8，然后進行攪拌，再次離心處理并干燥后制得載銀殼聚糖，將載銀殼聚糖溶于水制得質(zhì)量濃度為4-6％的懸浮液，向懸浮液中添加質(zhì)量為載銀殼聚糖2-4倍的埃洛石納米管，經(jīng)過水浴振蕩后，常溫下靜置12-24h，離心處理后，將固體分離物洗凈并干燥后制得載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物。
將備用的纖維素溶于離子液體中制得質(zhì)量濃度為3-5％的纖維素溶液，向纖維素液中添加質(zhì)量為纖維素40-60％的載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物，進行攪拌分散，然后將纖維素液放入制冷裝置中進行凍結(jié)，凍結(jié)20-30h后取出，流水解凍，制得纖維素水凝膠液，用過量的無水醇對纖維素水凝膠液進行溶劑置換，制得纖維素醇凝膠液；最后進行真空干燥并研磨后，制得纖維素氣凝膠。
上述方法制得的纖維素氣凝膠與常規(guī)的纖維素氣凝膠不同，其為纖維素與載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物的復(fù)合材料，載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物同時賦予了纖維素氣凝膠出色的抗菌性和耐磨性。在載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物的制備過程中，先使殼聚糖負載上銀，然后將殼聚糖與埃洛石納米管復(fù)合，當(dāng)載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物與纖維素混合后，載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物能夠提高氣凝膠的強度。此外，上述方法制得的纖維素，其具有較好的交聯(lián)性，能夠與互相交聯(lián)，從而穩(wěn)定性較好，比表面積大。
進一步地，所述木材為松木。
進一步地，所述纖維素氣凝膠呈顆粒狀，其粒徑為0.5-2微米。
本發(fā)明具有以下的有益效果：本發(fā)明的UV固化油墨組合物，具有出色的耐磨性，同時其粘度較低，適于印刷；此外還具有抗菌功能。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。本發(fā)明中所用原料、設(shè)備，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備；本發(fā)明中所用方法，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
實施例一：一種耐磨型UV固化油墨組合物，包括以下重量份的組份：環(huán)氧丙烯酸酯(分子量3000-4000)60份，雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷15份，2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮5份，纖維素氣凝膠5份，顏料10份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷5份。
上述的纖維素氣凝膠的由以下方法制得：取松木并通過粉碎機制得粒度為200目的木粉，將木粉加入到質(zhì)量濃度為5％的氫氧化鈉溶液中并在抽真空環(huán)境下進行加熱疏解，溫度為160℃，時間為4h；然后進行過濾，將疏解后的木粉添加到質(zhì)量濃度為65％的乙醇溶液中，常壓下加熱至沸騰并維持2h；過濾掉液體后，將不溶物放入打漿機中進行打漿，打漿后用水洗凈，干燥后制得纖維素，備用；其中木粉與氫氧化鈉溶液的重量比為1:7；疏解后的木粉與醇溶液的重量比為1:15。
將殼聚糖溶于水中制得質(zhì)量濃度為4％的殼聚糖溶液，接著向殼聚糖溶液中添加質(zhì)量為殼聚糖0.75倍的硝酸銀，分散均勻后，滴加酸液使殼聚糖溶液的pH值控制在3-5，轉(zhuǎn)移黑暗環(huán)境中，在50℃下加熱4h，然后進行離心處理，得到不溶物，洗凈并干燥后，將不溶物溶于氫氧化鈉溶液中，向氫氧化鈉溶液中添加質(zhì)量為不溶物2％的硼氫化鈉，調(diào)節(jié)pH至7-8，然后進行攪拌，再次離心處理并干燥后制得載銀殼聚糖，將載銀殼聚糖溶于水制得質(zhì)量濃度為5％的懸浮液，向懸浮液中添加質(zhì)量為載銀殼聚糖3倍的埃洛石納米管，經(jīng)過水浴振蕩后，常溫下靜置18h，離心處理后，將固體分離物洗凈并干燥后制得載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物。
將備用的纖維素溶于離子液體中制得質(zhì)量濃度為4％的纖維素溶液，向纖維素液中添加質(zhì)量為纖維素50％的載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物，進行攪拌分散，然后將纖維素液放入制冷裝置中進行凍結(jié)，凍結(jié)24h后取出，流水解凍，制得纖維素水凝膠液，用過量的無水乙醇對纖維素水凝膠液進行溶劑置換，制得纖維素醇凝膠液；最后進行真空干燥并研磨后，制得粒徑為0.5-0.9微米的纖維素氣凝膠。
實施例二：一種耐磨型UV固化油墨組合物，包括以下重量份的組份：環(huán)氧丙烯酸酯(分子量3000-4000)50份，雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷20份，1-羥基環(huán)己基苯甲酮2份，纖維素氣凝膠8份，顏料15份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷3份。
上述的纖維素氣凝膠的由以下方法制得：取松木并通過粉碎機制得粒度為100目的木粉，將木粉加入到質(zhì)量濃度為4％的氫氧化鉀溶液中并在抽真空環(huán)境下進行加熱疏解，溫度為140℃，時間為5h；然后進行過濾，將疏解后的木粉添加到質(zhì)量濃度為60％的乙醇溶液中，常壓下加熱至沸騰并維持1.5h；過濾掉液體后，將不溶物放入打漿機中進行打漿，打漿后用水洗凈，干燥后制得纖維素，備用；其中木粉與氫氧化鉀溶液的重量比為1:6-8；疏解后的木粉與乙醇溶液的重量比為1:10。
將殼聚糖溶于水中制得質(zhì)量濃度為3％的殼聚糖溶液，接著向殼聚糖溶液中添加質(zhì)量為殼聚糖0.5倍的硝酸銀，分散均勻后，滴加酸液使殼聚糖溶液的pH值控制在3-5，轉(zhuǎn)移黑暗環(huán)境中，在45℃下加熱4h，然后進行離心處理，得到不溶物，洗凈并干燥后，將不溶物溶于氫氧化鉀溶液中，向氫氧化鉀溶液中添加質(zhì)量為不溶物1％的還原劑，調(diào)節(jié)pH至7-8，然后進行攪拌，再次離心處理并干燥后制得載銀殼聚糖，將載銀殼聚糖溶于水制得質(zhì)量濃度為4％的懸浮液，向懸浮液中添加質(zhì)量為載銀殼聚糖2倍的埃洛石納米管，經(jīng)過水浴振蕩后，常溫下靜置12h，離心處理后，將固體分離物洗凈并干燥后制得載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物。
將備用的纖維素溶于離子液體中制得質(zhì)量濃度為3％的纖維素溶液，向纖維素液中添加質(zhì)量為纖維素40％的載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物，進行攪拌分散，然后將纖維素液放入制冷裝置中進行凍結(jié)，凍結(jié)20h后取出，流水解凍，制得纖維素水凝膠液，用過量的無水甲醇對纖維素水凝膠液進行溶劑置換，制得纖維素醇凝膠液；最后進行真空干燥并研磨后，制得粒徑為1-2微米的纖維素氣凝膠。
實施例三：一種耐磨型UV固化油墨組合物，包括以下重量份的組份：環(huán)氧丙烯酸酯(分子量3000-4000)70份，雙[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷10份，1-羥基環(huán)己基苯甲酮5份、2-羥基-2-甲基-1-對羥基醚基苯基丙酮5份，纖維素氣凝膠2份，顏料5份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷3份。
上述的纖維素氣凝膠的由以下方法制得：
取松木并通過粉碎機制得粒度為300目的木粉，將木粉加入到質(zhì)量濃度為6％的氫氧化鈉溶液中并在抽真空環(huán)境下進行加熱疏解，溫度為180℃，時間為3h；然后進行過濾，將疏解后的木粉添加到質(zhì)量濃度為70％的乙醇溶液中，常壓下加熱至沸騰并維持2.5h；過濾掉液體后，將不溶物放入打漿機中進行打漿，打漿后用水洗凈，干燥后制得纖維素，備用；其中木粉與堿氫氧化鈉溶液的重量比為1:8；疏解后的木粉與乙醇溶液的重量比為1:20。
將殼聚糖溶于水中制得質(zhì)量濃度為5％的殼聚糖溶液，接著向殼聚糖溶液中添加質(zhì)量為殼聚糖1倍的硝酸銀，分散均勻后，滴加酸液使殼聚糖溶液的pH值控制在3-5，轉(zhuǎn)移黑暗環(huán)境中，在55℃下加熱4h，然后進行離心處理，得到不溶物，洗凈并干燥后，將不溶物溶于氫氧化鈉溶液中，向氫氧化鈉溶液中添加質(zhì)量為不溶物3％的還原劑，調(diào)節(jié)pH至7-8，然后進行攪拌，再次離心處理并干燥后制得載銀殼聚糖，將載銀殼聚糖溶于水制得質(zhì)量濃度為6％的懸浮液，向懸浮液中添加質(zhì)量為載銀殼聚糖4倍的埃洛石納米管，經(jīng)過水浴振蕩后，常溫下靜置24h，離心處理后，將固體分離物洗凈并干燥后制得載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物。
將備用的纖維素溶于離子液體中制得質(zhì)量濃度為5％的纖維素溶液，向纖維素液中添加質(zhì)量為纖維素60％的載銀殼聚糖-埃洛石納米管復(fù)合物，進行攪拌分散，然后將纖維素液放入制冷裝置中進行凍結(jié)，凍結(jié)30h后取出，流水解凍，制得纖維素水凝膠液，用過量的無水甲醇對纖維素水凝膠液進行溶劑置換，制得纖維素醇凝膠液；最后進行真空干燥并研磨后，制得粒徑為1-2微米的纖維素氣凝膠。
以上實施例僅是本發(fā)明的部分實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。