一種水性u(píng)v固化陶瓷油墨及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油墨生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水性UV固化陶瓷油墨及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自2009年中國(guó)引進(jìn)第一臺(tái)噴墨印刷機(jī)起，陶瓷噴墨印刷技術(shù)在國(guó)內(nèi)開(kāi)始迅猛發(fā) 展。相對(duì)于傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印花和輥筒印花陶瓷印刷技術(shù)，陶瓷噴墨印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)了非接觸式 的懸空印刷，圖案和色彩不再受設(shè)備和工藝限制，制備流程簡(jiǎn)單，所制得的產(chǎn)品圖像分辨率 高，立體感強(qiáng)。然而現(xiàn)有技術(shù)中，市面通用的陶瓷墨水普遍是溶劑型油墨，需用添加大量有 機(jī)溶劑，不利于生產(chǎn)操作者的健康且污染環(huán)境，隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸加強(qiáng)及相關(guān)法律 法規(guī)的逐步完善，研究開(kāi)發(fā)高性能、低污染甚至是無(wú)污染的陶瓷印刷技術(shù)是陶瓷噴墨印刷 技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0003] 中國(guó)專利申請(qǐng)"一種UV光固化陶瓷噴墨油墨及其用于陶瓷表面印刷的方法"公開(kāi) 了一種應(yīng)用于陶瓷噴墨技術(shù)領(lǐng)域的UV光固化油墨。UV光固化油墨通過(guò)紫外光照射，激發(fā)光 引發(fā)劑產(chǎn)生自由基，引發(fā)低聚物和活性稀釋劑交聯(lián)固化成膜。傳統(tǒng)的油性紫外光固化體系 具有低或無(wú) V0C、固化速率快、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，但其配方中的許多活性稀釋劑成分對(duì)人的皮膚 和眼睛具有較強(qiáng)的刺激作用，影響操作者的身體健康，且價(jià)格較貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種對(duì)環(huán)境友好的應(yīng)用于陶瓷噴墨印刷技術(shù)領(lǐng) 域的水性UV固化陶瓷油墨：
[0005] -種水性UV固化陶瓷油墨，其特征在于，包括以下重量份組分： 水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯 40~60份 水溶性光引發(fā)劑 1~4份
[0006] 陶瓷色料 15~35份 助溶劑 3~8份 超分散劑 2~20份 Γ ?偶聯(lián)劑 0. 5~5份
[0007] 水 8~25份。
[0008] 優(yōu)選的，所述的水溶性光引發(fā)劑選自引入親水性陰離子基團(tuán)的自由基型水溶性光 引發(fā)劑，或引入親水性陽(yáng)離子基團(tuán)的自由基型水溶性光引發(fā)劑，或引入親水性非離子基團(tuán) 的自由基型水溶性光引發(fā)劑。
[0009] 進(jìn)一步的，所述親水性陰離子基團(tuán)為磺酸基或羧基;所述親水性陽(yáng)離子基團(tuán)為季 銨鹽;所述的親水性非離子基團(tuán)為烷氧基羥基。
[0010]優(yōu)選的，水溶性光引發(fā)劑可選自水性苯偶姻衍生物、水性苯乙酮衍生物、水性α_羥 基酮衍生物、水性α-胺基酮衍生物、水性?；⒀趸锏攘呀庑凸庖l(fā)體系或水性二苯甲 酮衍生物、水性硫雜蒽酮衍生物、水性蒽醌衍生物與活性胺組合的奪氫型光引發(fā)體系中的 一種或多種。
[0011]優(yōu)選的，所述的陶瓷色料選自鐠鋯黃、鈷藍(lán)、紅棕及鈷黑中的一種。
[0012]優(yōu)選的，所述超分散劑選自聚丙烯酸酯類超分散劑;所述的偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián) 劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種;所述的助溶劑選自乙二醇、丙二醇、異丙醇、乙二醇單甲醚、二 乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚中的至少一種。
[0013]進(jìn)一步的，所述的水性UV固化陶瓷油墨還包括助劑1~4份，所述助劑選自流平劑、 消泡劑、防沉劑、殺菌劑或pH調(diào)節(jié)劑中的至少兩種。
[0014] 上述水性UV固化陶瓷油墨的制備方法，包括以下步驟：
[0015] a)制備色漿:在高速攪拌下向助溶劑與水的混合液中加入超分散劑，攪拌使得超 分散劑充分混合，緩慢加入陶瓷色料，高速攪拌至混合均勻；
[0016] b)制備預(yù)混液：向a)步驟制備的色漿中加入水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯和偶聯(lián) 劑，混合均勾，再加入助劑攪拌均勾，最后加入水溶性光引發(fā)劑高速攪拌，充分混合；
[0017] c)制備油墨:將預(yù)混液研磨至陶瓷色料粒徑<lMi，得到水性UV固化陶瓷油墨。
[0018] 傳統(tǒng)油墨UV技術(shù)中的活性稀釋劑成分對(duì)人的皮膚和眼睛具有較強(qiáng)的刺激作用，影 響操作者的身體健康，且價(jià)格較貴。本發(fā)明的水性UV固化陶瓷油墨結(jié)合了水性及傳統(tǒng)油性 油墨UV光固化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用水替代油性UV固化體系中的活性稀釋劑，降低了成本，解決 了活性稀釋劑有毒性、刺激性等問(wèn)題。另一方面，由于活性稀釋劑具有毒性，必須控制它的 使用量，加入量過(guò)大時(shí)，產(chǎn)品變稠的問(wèn)題也比較難解決，而相對(duì)于活性稀釋劑，水的粘度較 低，可以很好的控制油墨的粘度和流動(dòng)性，使油墨在印刷時(shí)表現(xiàn)出較好的性能。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn) 一步介紹和說(shuō)明。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 按重量份，將6份的二乙二醇單甲醚加入12份的水中，混合成二乙二醇單甲醚水溶 液;在高速攪拌下向二乙二醇單甲醚的水溶液中加入4份的聚丙烯酸酯類超分散劑，攪拌使 得超分散劑充分混合，緩慢加入35份的鐠鋯黃陶瓷色料，高速攪拌混合制備成色漿；向制備 的色漿中加入40份的水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯和0.7份的硅烷偶聯(lián)劑，混合均勻，再加入 0.1份的流平劑、0.1份的消泡劑、0.1份的防沉劑、0.1份的殺菌劑及0.5份的pH調(diào)節(jié)劑攪拌 均勻，最后加入1份的水性?；⒀趸锼贁嚢?，充分混合制備成預(yù)混液;將預(yù)混液研磨至 粒徑< Ιμπι，得到黃色水性UV固化陶瓷油墨。
[0022] 實(shí)施例2
[0023]按重量份，將3份的乙二醇加入8份的水中，混合成乙二醇水溶液;在高速攪拌下向 乙二醇水溶液中加入2份的聚丙烯酸酯類超分散劑，攪拌使得超分散劑充分混合，緩慢加入 15份的鈷藍(lán)陶瓷色料，高速攪拌混合制備成色漿；向制備的色漿中加入40份的水性丙烯酸 酯化聚丙烯酸酯和〇. 5份的鈦酸酯偶聯(lián)劑，混合均勻，再加入0.2份的流平劑、0.2份的消泡 劑、ο. 2份的防沉劑、0.2份的殺菌劑及0.2份的pH調(diào)節(jié)劑攪拌均勻，最后加入1份的水性α-羥 基酮衍生物和1份的水性α-胺基酮衍生物高速攪拌，充分混合制備成預(yù)混液;將預(yù)混液研磨 至粒徑< Ιμπι，得到水性UV固化陶瓷油墨。
[0024] 實(shí)施例3
[0025]按重量份，將3份的異丙醇和3份的乙二醇單丁醚加入25份的水中，混合成水溶液； 在高速攪拌下向水溶液中加入20份的聚丙烯酸酯類超分散劑，攪拌使得超分散劑充分混 合，緩慢加入35份的紅棕陶瓷色料，高速攪拌混合制備成色漿;向制備的色漿中加入60份的 水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯和5份的鈦酸酯偶聯(lián)劑，混合均勻，再加入0.8份的流平劑、0.8 份的消泡劑、〇. 8份的防沉劑、0.8份的殺菌劑及0.8份的pH調(diào)節(jié)劑攪拌均勻，最后加入4份的 水性二苯甲酮衍生物高速攪拌，充分混合制備成預(yù)混液;將預(yù)混液研磨至粒徑< lwii，得到 水性UV固化陶瓷油墨。
[0026] 實(shí)施例4
[0027] 按重量份，將5份的二乙二醇單甲醚加入15份的水中，混合成二乙二醇單甲醚水溶 液;在高速攪拌下向二乙二醇單甲醚水溶液中加入8份的聚丙烯酸酯類超分散劑，攪拌使得 超分散劑充分混合，緩慢加入20份的鈷藍(lán)陶瓷色料，高速攪拌混合制備成色漿；向制備的色 漿中加入45份的水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯和2份的鈦酸酯偶聯(lián)劑，混合均勻，再加入0.4 份的流平劑、0.4份的消泡劑、0.1份的防沉劑和0.2份的殺菌劑攪拌均勻，最后加入2份的水 性酰基膦氧化物高速攪拌，充分混合制備成預(yù)混液;將預(yù)混液研磨至粒徑< lym，得到水性 UV固化陶瓷油墨。
[0028] 實(shí)施例5
[0029]按重量份，將6份的異丙醇加入20份的水中，混合成異丙醇水溶液;在高速攪拌下 向異丙醇水溶液中加入2份的聚丙烯酸酯類超分散劑，攪拌使得超分散劑充分混合，緩慢加 入25份的鈷黑陶瓷色料，高速攪拌混合制備成色漿；向制備的色漿中加入55份的水性丙烯 酸酯化聚丙烯酸酯和4.5份的硅烷偶聯(lián)劑，混合均勻，再加入0.1份的流平劑、0.2份的消泡 劑、〇. 3份的防沉劑、0.4份的殺菌劑及0.5份的pH調(diào)節(jié)劑攪拌均勻，最后加入1.5份的水性苯 乙酮衍生物和1.5份的水性硫雜蒽酮