本公開涉及uv油墨，具體的是一種uv固化的抗菌油墨。

背景技術(shù)：

1、近年來，金屬容器包裝轉(zhuǎn)向環(huán)境友好、功能性、固化速度快、效率高方向發(fā)展，油墨主要應(yīng)用于金屬容器包裝。環(huán)境友好型油墨的研究致力于開發(fā)無溶劑的油墨，功能性油墨的研究包括具有抗菌性、防水防油等特性的油墨，以滿足電子、光學(xué)和傳感器等領(lǐng)域?qū)μ囟ㄐ阅艿男枨?。uv固化油墨不含揮發(fā)性有機化合物，且固化速度快、能耗低、效率高，具有廣闊前景。

2、常規(guī)的抗菌油墨有四大類，分別為抗菌uv油墨、抗菌水性油墨、抗菌水性uv油墨、抗菌醇性油墨。然而，這四類抗菌油墨的穩(wěn)定性不佳，短期內(nèi)可行，缺乏長效性，尤其是在高濕度環(huán)境以及在油性污染物的污染下快速失效，從而大大縮短了使用壽命。另外，常規(guī)抗菌劑如季銨鹽類、tio2、納米ag和zno等有很強的光敏反應(yīng)，遇光或長期保存都極易變色，而且直接添加制備的抗菌材料性能明顯下降，接觸水時ag+易析出而導(dǎo)致抗菌有效期很短，像有機抗菌劑如季銨鹽會帶來二次污染和其他副作用，這很難在uv固化體系中具有應(yīng)用價值。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開提供一種無溶劑型雙疏抗菌油墨及其制備方法，解決目前基于uv抗菌油墨的包裝涂層在長期使用中容易失效及所用常規(guī)抗菌劑存在光敏反應(yīng)導(dǎo)致變色等問題。

2、為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，第一方面，本公開所述無溶劑型雙疏抗菌油墨，按質(zhì)量份數(shù)計，其原料組成為：

3、丙烯酸類樹脂2-25份，環(huán)氧類樹脂5-40份，稀釋劑5-25份，低表面能光敏樹脂1-15份，含氟助劑3-4份，微納米二氧化硅5-15份，抗菌填料0.5-5份，消泡劑0.5-5.0份，潤濕分散劑0.5-5.0份，流平劑0.1-5.0份，光引發(fā)劑0.5-10份。

4、在本公開及可能的實施例中，所述低表面能光敏樹脂的制備方法，包括：

5、使硫基鏈轉(zhuǎn)移劑、對甲基丙烯酸含氟單體及聚(乙二醇)甲基醚丙烯酸酯發(fā)生自由基共聚后，向共聚產(chǎn)物中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯以在所述硫基鏈轉(zhuǎn)移劑尾端引入光敏基團，得到所述低表面能光敏樹脂。

6、在本公開及可能的實施例中，所述低表面能光敏樹脂的合成路線是：

7、

8、在本公開及可能的實施例中，所述抗菌填料的制備方法，包括：

9、將5-10份納米氧化鋅分散在90份無水乙醇中，添加1-2份二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨，通過1-2份多巴胺在納米氧化鋅表面自組裝形成聚多巴胺功能接口后，添加硝酸鈰溶液進(jìn)行原位還原反應(yīng)；所述原位還原反應(yīng)結(jié)束，使體系在0.2mpa、100℃、n2高壓釜中，加入煅燒過的10-20份片狀微米粒子，反應(yīng)12h得到所述抗菌填料。

10、在本公開及可能的實施例中，所述片狀微米粒子選自氮化硼、滑石粉、水滑石、蒙脫土、云母粉和高嶺土中的一種或多種的混合，其粒徑d≤300目。

11、在本公開及可能的實施例中，所述微納米二氧化硅是微米sio2與納米sio2的復(fù)合物，所述微米sio2的粒徑范圍為5-20um，所述納米sio2的粒徑范圍為7-50nm，所述微米sio2與所述納米sio2的質(zhì)量比為7-9:1-3。

12、在本公開及可能的實施例中，所述丙烯酸類樹脂為丙烯酸聚氨酯樹脂、純丙樹脂及丙烯酸環(huán)氧樹脂中的一種或多種的混合；所述環(huán)氧類樹脂為可uv固化的二官能團環(huán)氧樹脂；所述稀釋劑為丙烯酸類單體和環(huán)氧類單體。

13、在本公開及可能的實施例中，所述環(huán)氧類樹脂為可uv固化的二官能團環(huán)氧樹脂為3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸-3',4'-環(huán)氧環(huán)己基甲酯，雙((3,4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基)己二酸酯及(3,4,3',4'-二環(huán)氧)聯(lián)環(huán)己烷中的一種或多種的混合。

14、在本公開及可能的實施例中，所述丙烯酸類單體為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯及1，6-己二醇雙丙烯酸酯中的一種或多種；

15、所述環(huán)氧類單體為季戊四醇縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚及3-乙基-3-羥甲基氧雜環(huán)丁烷中的一種或多種的混合。

16、第二方面，第一方面任一項所述無溶劑型雙疏抗菌油墨的制備方法，包括：

17、將所有液體原料混合分散10-30min后，將除抗菌填料外的所有固體原料填加到所述液體原料混合物中繼續(xù)分散攪拌30-50min；最后加入所述抗菌填料并攪拌分散10-20min，分散結(jié)束后避光裝入黑色容器中，得到所述無溶劑型雙疏抗菌油墨；控制所述油墨的粒徑d≤10um，粘度為100-800cps。

18、本發(fā)明具有的有益效果：

19、本公開的無溶劑型雙疏抗菌油墨，通過自制的新型低表面光敏能樹脂，使油墨薄膜具有比商購低表面能樹脂更為優(yōu)異的防水防油性以及自清潔性，可大幅降低水和有機溶劑等在涂層表面的附著，從而可以進(jìn)一步防止細(xì)菌的滋生，最終有效解決目前基于uv抗菌油墨的包裝涂層在長期使用中容易失效的問題；而自制的抗菌填料，由于未使用傳統(tǒng)易變色抗菌劑，且經(jīng)過改性，所以不僅不易變色，同時具有優(yōu)異的抗菌率；通過微納米二氧化硅的使用，一方面提供雙疏納微結(jié)構(gòu)，另一方面提高涂層的耐磨性和硬度，輔助協(xié)同延長涂層的壽命；所以，本發(fā)明利用自制的低表面能光敏樹脂、自制的抗菌填料及納微二氧化硅的協(xié)同作用，使得本專利的油墨具有了顯著突出于常規(guī)抗菌uv油墨的多項性能；另外，制備原料簡單，反應(yīng)條件溫和，未使用價格昂貴、毒性較強的含氟表面活性劑或長碳鏈的硅烷偶聯(lián)劑，生產(chǎn)成本降低，避免了因為抗菌劑引起的原料的變色問題，便于放大生產(chǎn)；而且，本發(fā)明油墨不僅可應(yīng)用于包裝技術(shù)領(lǐng)域，還可以應(yīng)用于金屬防護領(lǐng)域以及玻璃防護表面，通過其有效抗菌和降低污垢附著性能，實現(xiàn)能源的高效利用。

技術(shù)特征：

1.一種無溶劑型雙疏抗菌油墨，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計，其原料組成為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無溶劑型雙疏抗菌油墨，其特征在于，所述低表面能光敏樹脂的制備方法，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無溶劑型雙疏抗菌油墨，其特征在于，所述低表面能光敏樹脂的合成路線是：

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的無溶劑型雙疏抗菌油墨，其特征在于，所述抗菌填料的制備方法，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無溶劑型雙疏抗菌油墨，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項或5所述的無溶劑型雙疏抗菌油墨，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無溶劑型雙疏抗菌油墨，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無溶劑型雙疏抗菌油墨，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無溶劑型雙疏抗菌油墨，其特征在于：

10.一種權(quán)利要求1-9任一項所述無溶劑型雙疏抗菌油墨的制備方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種無溶劑型雙疏抗菌油墨及其制備方法，通過自制低表面能光敏樹脂、微納米二氧化硅及自制抗菌填料的協(xié)同作用，使得油墨薄膜具有優(yōu)異的防水防油性以及自清潔性，可大幅降低水和有機溶劑等在涂層表面的附著，從而可以進(jìn)一步防止細(xì)菌的滋生，同時具有優(yōu)異的抗菌率，最終有效解決目前基于UV抗菌油墨的包裝涂層在長期使用中容易失效的問題；另外，制備原料簡單，反應(yīng)條件溫和，未使用價格昂貴、毒性較強的含氟表面活性劑或長碳鏈的硅烷偶聯(lián)劑，生產(chǎn)成本低，便于放大生產(chǎn)，不僅可應(yīng)用于包裝技術(shù)領(lǐng)域，還可以應(yīng)用于金屬防護領(lǐng)域以及玻璃防護表面。

技術(shù)研發(fā)人員：汪懷遠(yuǎn),梁斌,李浩澤,姜元旭,胡浩東,徐新月,朱艷吉
受保護的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10