超支化低聚物的合成及在UV喷墨油墨中的应用

摘要

光活性低聚物是光固化产品中比例较大的组分之一，它和活性稀释剂一起占到整个配方质量的90％以上，是光固化体系的基体树脂，构成固化产品的基本骨架，即固化后产品的基本性能（包括硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化等）主要由光活性低聚物决定。
　　 本文采用两种办法合成了低粘度光活性超支化低聚物。其一，以乙二胺(EDA)与乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO-TMPTA)为原料，采用“准一步法”合成了超支化低聚物P1。研究了反应物配比、反应温度、反应时间及溶剂用量对目标产物的影响。结果表明，P1的较佳合成条件为n(EO-TMPTA)：n(EDA)=5:1，反应温度25-30℃，反应时间6-8h，溶剂甲醇的用量为总体系的20％左右。其二，以丙烯酸、PP50及己二酸为原料，采用“一步法”合成了超支化低聚物P2。研究了反应温度、反应时间、催化剂用量和溶剂用量对产物及产率的影响。结果表明，P2的较佳制备工艺为反应温度80-90℃，反应时间10h，催化剂用量1.5％，溶剂用量20％。
　　 考察了P1和P2的理化性能及油墨适用性。分别对其粘度、光固化时间、体积收缩率、固化膜柔韧性、铅笔硬度及附着力等理化性能进行了测试，并与国外同类商品Viajet100，CN3100，CN3105及CN132作了详细比较。分别以P1，P2和Viajet100为主体树脂配制了光固化喷墨油墨A、油墨B和油墨C。对比研究了其粘度、光固化时间、体积收缩率、固化膜柔韧性、铅笔硬度及附着力等性能。
　　 重点以P1为主体树脂制备了黄色UV喷墨油墨，研究了黄色UV喷墨油墨分散稳定性的影响因素及固化后涂膜的理化性能。通过对黄色颜料H4G进行研磨处理，讨论了研磨时间对颜料粒度的影响，考察了不同湿润分散剂及其用量对H4G油墨体系分散性的影响。将经过研磨处理的颜料配制成UV喷墨油墨，通过SEM研究了颜料的粒径及分布，并对油墨固化时间、涂膜性能、耐化学性进行了测试。

目录

文摘

英文文摘

学位论文数据集

符号说明

第一章 文献综述

1.1 紫外光固化(UV)技术

1.1.1 紫外光固化(UV)技术概述

1.1.2 UV固化的优势

1.2 UV固化喷墨油墨

1.2.1 UV固化喷墨油墨的特点

1.2.2 UV固化喷墨油墨的研究

1.2.3 UV固化喷墨油墨的组成

1.3 低粘度低聚物研究

1.3.1 聚氨酯丙烯酸酯

1.3.2 聚酯丙烯酸酯

1.3.3 聚醚丙烯酸酯

1.3.4 超支化低聚物

1.4 本论文的研究思路

1.4.1 本论文的研究目的及意义

1.4.2 本论文的主要贡献及创新点

第二章 实验试剂、仪器及测试方法

2.1 原料与试剂

2.2 实验仪器

2.3 分析测试方法

2.3.1 超支化低聚物的分析表征

2.3.2 超支化低聚物的性能测试

2.3.3 油墨的分析测试方法

第三章 准一步法合成超支化聚酯的研究

3.1 引言

3.2 超支化低聚物P1的合成与光固化实验

3.2.1 合成方法

3.2.2 光固化实验

3.3 超支化低聚物P1的表征

3.3.1 红外谱图分析

3.3.2 分子量的测定

3.4 合成工艺讨论

3.4.1 反应温度的影响

3.4.2 反应时间的影响

3.4.3 投料比的影响

3.4.4 溶剂含量的影响

3.5 P1的性能研究

3.5.1 温度对P1粘度的影响

3.5.2 P1双键转化率的研究

3.5.3 P1的涂膜表观性能测试

3.5.4 光引发剂对P1固化速度的影响

3.6 P1在喷墨油墨体系中的应用

3.6.1 光固化喷墨油墨的配制

3.6.2 光引发剂的选择

3.6.3 光固化喷墨油墨的涂膜性能

3.7 小结

第四章 一步法合成超支化聚酯的研究

4.1 引言

4.2 超支化低聚物P2的合成与光固化实验

4.2.1 合成方法

4.2.2 光固化实验

4.3 合成工艺的设计与讨论

4.3.1 正交实验设计

4.3.2 反应条件的控制

4.3.3 反应过程的研究

4.4 超支化低聚物P2的表征

4.4.1 红外谱图分析

4.4.2 分子量的测定

4.5 P2的性能研究

4.5.1 温度对P2粘度的影响

4.5.2 P2双键转化率的研究

4.5.3 P2的涂膜表观性能测试

4.6 P2在喷墨油墨体系中的应用

4.6.1 光固化喷墨油墨的配制

4.6.2 光固化喷墨油墨的涂膜性能

4.7 小结

第五章 超支化聚酯在黄色UV喷墨油墨中的研究与应用

5.1 引言

5.1.1 UV喷墨油墨中颜料的分散特征以及存在的问题

5.1.2 解决方法

5.2 喷墨油墨的制备

5.2.1 色浆的预分散

5.2.2 色浆的研磨

5.2.3 油墨的配制及光固化实验

5.3 喷墨油墨制备工艺的研究

5.3.1 研磨时间对颜料分散的影响

5.3.2 分散剂对颜料分散的影响

5.4 油墨性能测试

5.4.1 颜料研磨处理前后分散性的比较

5.4.2 油墨固化膜表面微观分析

5.4.3 油墨的涂膜性能测试

5.5 小结

第六章 结论

参考文献

附录

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者简介

北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书