[發明專利]一種聚氨酯油墨樹脂的制備方法及其制備的聚氨酯油墨樹脂與油墨

有效

• 申請號: 201911159193.4
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110818881B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 何國平;王曉星;賈海亭;雷生亮;吳迪;張磊
• 申請（專利權）人: 萬華化學（北京）有限公司;萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/75;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/32;C08G18/12;C09D11/102
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

本發明提供聚氨酯油墨樹脂的制備方法、由其制備的聚氨酯油墨樹脂與油墨，所述制備方法包括以下步驟：制備異氰酸酯預聚體；將異氰酸酯預聚體和醇類溶劑通過靜態混合器1混合進行稀釋降粘，得預聚體混合物；制備擴鏈劑混合液；將預聚體混合物與擴鏈劑混合液通過靜態混合器2或動態混合器混合，進行擴鏈反應。該方法制備的聚氨酯油墨樹脂顏料具有良好的分散性，具有足夠的醇溶解性，適用于凹版、柔板印刷油墨等領域。

技術領域

本發明涉及高分子化學領域，具體涉及一種聚氨酯油墨樹脂的制備方法及其制備的聚氨酯油墨樹脂與油墨。

背景技術

隨著人們環境保護意識的提高，目前國內主流的凹版聚氨酯油墨溶劑已由苯類溶劑和酮類溶劑轉變為醇類和酯類的混合溶劑，這在一定程度上降低了產品的危害，但是這種混合溶劑中的酯類化合物具有氣味較大和污染環境的缺點。

為了解決上述問題，專利文獻CN103044653A公開了塑料油墨用醇溶聚氨酯樹脂及其制備方法，該技術方案采用全醇溶體系制備聚氨酯樹脂。但是，經過分析，實際上該專利文獻的制備方法難以得到目標產品，具體原因如下：首先，擴鏈滴加二元胺的時間長達1小時，此過程中預聚體與醇類溶劑長時間接觸，導致該副反應更加突出，從而顯著影響產品分子量、質量及穩定性；其次，在普通反應釜中，醇類溶劑密度低，其對預聚體的分散降粘存在明顯的困難，該專利文獻并未說明對反應釜的特殊要求；再次，預聚體只有在較低粘度才能被很好的降粘分散，才能有利于后面的擴鏈，該專利文獻并未對配方進行說明。

事實上，目前現有技術均未對完全醇溶聚氨酯油墨樹脂制備過程中醇對預聚體的副反應作出解釋或者提出合理的解決辦法。作為全醇溶聚氨酯油墨樹脂，其性能基本要求如下：樹脂具有良好的顏料潤濕分散性、再溶性和基材附著力，另外，預聚體必須具有良好的醇溶性；工藝要求如下：聚氨酯預聚體溶液具有較低的粘度。擴鏈時聚氨酯預聚體NCO與胺類擴鏈劑反應極快，預聚體粘度越高對分散設備要求越高，帶來的能耗也越高，產品質量及穩定性更難以保證。為了降低聚氨酯預聚體的粘度，在性能需要和配方設計受限的情況下，需要維持預聚體處在相對高溫狀態，而醇類溶劑羥基的活性很高，尤其是在大量醇類溶劑存在時，其與預聚體NCO之間的副反應程度突出，導致顯著影響產品分子量，進而影響產品質量及穩定性。

因此，需要一種既能滿足聚氨酯油墨應用性能要求又能很好地避免擴鏈工藝中副反應影響性能的聚氨酯油墨樹脂的制備方法。

發明內容

為此，本發明的發明目的是提供一種既能滿足聚氨酯油墨應用性能要求又能很好地避免擴鏈工藝中副反應影響性能的聚氨酯油墨樹脂的制備方法，進而提供該方法制備的聚氨酯油墨樹脂及其制成的油墨。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供一種聚氨酯油墨樹脂的制備方法，包括以下步驟：

制備異氰酸酯預聚體，所述異氰酸酯預聚體的NCO含量為2.5～5.5％，60℃下粘度為2000～6000mPa.s；

將所述異氰酸酯預聚體和醇類溶劑通過靜態混合器1混合進行稀釋降粘，得預聚體混合物，其中異氰酸酯預聚體和醇類溶劑二者的質量比為1/0.35～1/0.37；

制備擴鏈劑混合液，所述擴鏈劑混合液由胺擴鏈劑和醇類溶劑混合而成，所述胺擴鏈劑為親水擴鏈劑或者非親水擴鏈劑；

將所述預聚體混合物與所述擴鏈劑混合液通過靜態混合器2或動態混合器混合，進行擴鏈反應，其中所述預聚體混合物與所述擴鏈劑混合液二者的質量比1：1.62～1：1.70，反應結束得到聚氨酯油墨樹脂；

所述靜態混合器1和所述靜態混合器2的液-液相不均勻度系數均≤0.05，最高分散程度均≤10μm。