本發(fā)明屬于高分子化學(xué)，尤其涉及一種聚氨酯油墨樹脂及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、伴隨聚氨酯樹脂在軟包裝行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，一方面聚氨酯油墨以其精美的印刷效果，高效的印刷效率和較寬的溫度適應(yīng)性等綜合性能占據(jù)國內(nèi)塑料軟包裝印刷的統(tǒng)治地位。另一方面，基于環(huán)境保護(hù)的意識和工作效率的提升，聚氨酯無溶劑膠水復(fù)合逐漸取代干式復(fù)合成為主流的復(fù)合方式。

2、聚氨酯無溶劑膠水雖然環(huán)保，但受限于低工作粘度的要求，其分子量偏小，而且分子結(jié)構(gòu)與聚氨酯油墨樹脂較為相似，因此在復(fù)合的時候容易出現(xiàn)局部油墨被膠水溶化的溶墨等現(xiàn)象，造成圖案失色，成為業(yè)內(nèi)的難點與痛點。因此，急需開發(fā)一種對無溶劑膠水抗溶墨性能較好的聚氨酯油墨樹脂，以提高油墨的顏料分散性、遮蓋性能以及對基材的附著力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種聚氨酯油墨樹脂，該聚氨酯油墨樹脂對無溶劑膠水的抗溶墨性能較好，從而可提高油墨的顏料分散性、遮蓋性能以及對基材的附著力。

2、本發(fā)明還提供一種聚氨酯油墨樹脂的制備方法，可制備得到上述聚氨酯油墨樹脂，且工藝簡單，成本較低。

3、本發(fā)明還提供一種油墨，包括上述聚氨酯油墨樹脂，因此該油墨具有較好的顏料分散性、遮蓋性能，以及較強(qiáng)的基材附著力。

4、第一方面，本發(fā)明提供一種聚氨酯油墨樹脂，由包括以下質(zhì)量份組分的原料反應(yīng)制得：18份~34份聚酯多元醇，2份~8份異氰酸酯，0.3份~6份胺類擴(kuò)鏈劑，0.05份~5份封端劑；

5、所述聚酯多元醇由二元醇和二元酸縮聚而成；所述二元醇包括二聚醇。

6、如上所述的聚氨酯油墨樹脂，所述二聚醇包括pripol?2030和/或pripol?2033。

7、如上所述的聚氨酯油墨樹脂，所述二元醇還包括小分子二元醇；

8、優(yōu)選地，所述二聚醇和所述小分子二元醇的質(zhì)量比為（0.2~8）:1；更優(yōu)選為（0.3~3）:1。

9、如上所述的聚氨酯油墨樹脂，所述聚酯多元醇的官能度為2~3，優(yōu)選為2；

10、所述聚酯多元醇的數(shù)均分子量為1000~6000，優(yōu)選為1000~4000。

11、如上所述的聚氨酯油墨樹脂，所述封端劑包括一端為伯胺基或仲胺基、另一端為叔胺基的叔胺。

12、如上所述的聚氨酯油墨樹脂，所述封端劑包括n,n-二甲基乙二胺、n,n,n'-三甲基乙二胺、n,n-二乙基乙二胺、n,n,n'-三乙基乙二胺、n,n-二甲基-n'-乙基乙二胺、n,n-二乙基-n'-甲基乙二胺、n,n-二正丙基乙二胺、n,n-二異丙基乙二胺、n,n-二丁基乙二胺、n,n-二異丁基乙二胺、n,n-二甲基-1,3-丙二胺、n,n-二乙基-1,3-丙二胺、n,n-二丙基-1,3-丙二胺、n,n-二異丙基丙二胺、n,n-二丁基-1,3-丙二胺、n,n,n'-三甲基-1,3-丙二胺、n,n,2,2-四甲基-1,3-丙二胺、n,n-二甲基-1,4-丁二胺、n-(3-氨基-1-甲基丙基)-n,n-二甲胺、(3-氨基-2-甲基丙基)-二甲基胺、n,n,3-三甲基-1,3-丁二胺、n,n-二乙基丁烷-1,4-二胺、n,n-二甲基戊烷-1,5-二胺、n,n-二乙基戊烷-1,4-二胺、3,3'-亞氨基雙(n,n-二甲基丙胺)、n,n-二異丙基-1,5-戊二胺中的至少任一種；優(yōu)選包括n,n-二甲基乙二胺、n,n-二乙基乙二胺、n,n-二甲基-1,3-丙二胺、n,n-二乙基-1,3-丙二胺中的至少任一種。

13、如上所述的聚氨酯油墨樹脂，所述小分子二元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甲基丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,4-環(huán)己基二醇、二羥基二苯砜、2,2-二(4-羥基苯基)丙烷、4,4'-二羥基二苯基甲烷中的至少任一種；優(yōu)選包括甲基丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇中的至少任一種；

14、和/或，所述二元酸包括癸二酸、己二酸、壬二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸中的至少任一種；優(yōu)選包括癸二酸、己二酸、壬二酸中的至少任一種；更優(yōu)選包括己二酸。

15、如上所述的聚氨酯油墨樹脂，所述異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯（tdi）、異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）、六亞甲基二異氰酸酯（hdi）、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（hmdi）、1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯（chdi）、環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯（hxdi）、三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯（tmhdi）、甲基環(huán)己基二異氰酸酯（htdi）中的至少一種；優(yōu)選包括異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（hmdi）中的至少任一種；

16、和/或，所述胺類擴(kuò)鏈劑包括異佛爾酮二胺、乙二胺、丙二胺、1,4-丁二胺、新戊二胺、1,6-己二胺、辛二胺、癸二胺、十二胺、二環(huán)己基甲烷二胺、1,4-環(huán)己烯二胺中的至少一種；優(yōu)選包括異佛爾酮二胺、乙二胺中的至少一種。

17、第二方面，本發(fā)明提供一種如上所述的聚氨酯油墨樹脂的制備方法，包括以下步驟：

18、1）將包括聚酯多元醇、異氰酸酯、催化劑、第一溶劑的第一體系在60℃~120℃、惰性氣氛下反應(yīng)3h~5h后降溫至70℃以下，向降溫后的第一體系中加入第二溶劑，得到預(yù)聚物溶液；

19、2）將所述預(yù)聚物溶液在0.5h~2h內(nèi)加入到包括胺類擴(kuò)鏈劑、封端劑、第三溶劑的第二體系中，得到所述聚氨酯油墨樹脂。

20、第三方面，本發(fā)明提供一種油墨，包括如上所述的聚氨酯油墨樹脂或者按照如上所述的制備方法制得的聚氨酯油墨樹脂。

21、本發(fā)明提供的聚氨酯油墨樹脂中，制備聚酯多元醇的二元醇包括二聚醇，二聚醇為大分子，通常含有非極性鏈段，可改變聚氨酯油墨樹脂的分子極性，使其與無溶劑膠水的極性差異變大，降低聚氨酯油墨樹脂與無溶劑膠水的結(jié)構(gòu)相似性，從而可提高聚氨酯油墨樹脂對無溶劑膠水的抗溶墨性能，進(jìn)而可提高油墨的顏料分散性、遮蓋性能以及對基材的附著力。

技術(shù)特征：

1.一種聚氨酯油墨樹脂，其特征在于，由包括以下質(zhì)量份組分的原料反應(yīng)制得：18份~34份聚酯多元醇，2份~8份異氰酸酯，0.3份~6份胺類擴(kuò)鏈劑，0.05份~5份封端劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯油墨樹脂，其特征在于，所述二聚醇包括pripol?2030和/或pripol?2033。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚氨酯油墨樹脂，其特征在于，所述二元醇還包括小分子二元醇；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的聚氨酯油墨樹脂，其特征在于，所述聚酯多元醇的官能度為2~3，優(yōu)選為2；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的聚氨酯油墨樹脂，其特征在于，所述封端劑包括一端為伯胺基或仲胺基、另一端為叔胺基的叔胺。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的聚氨酯油墨樹脂，其特征在于，所述封端劑包括n,n-二甲基乙二胺、n,n,n'-三甲基乙二胺、n,n-二乙基乙二胺、n,n,n'-三乙基乙二胺、n,n-二甲基-n'-乙基乙二胺、n,n-二乙基-n'-甲基乙二胺、n,n-二正丙基乙二胺、n,n-二異丙基乙二胺、n,n-二丁基乙二胺、n,n-二異丁基乙二胺、n,n-二甲基-1,3-丙二胺、n,n-二乙基-1,3-丙二胺、n,n-二丙基-1,3-丙二胺、n,n-二異丙基丙二胺、n,n-二丁基-1,3-丙二胺、n,n,n'-三甲基-1,3-丙二胺、n,n,2,2-四甲基-1,3-丙二胺、n,n-二甲基-1,4-丁二胺、n-(3-氨基-1-甲基丙基)-n,n-二甲胺、(3-氨基-2-甲基丙基)-二甲基胺、n,n,3-三甲基-1,3-丁二胺、n,n-二乙基丁烷-1,4-二胺、n,n-二甲基戊烷-1,5-二胺、n,n-二乙基戊烷-1,4-二胺、3,3'-亞氨基雙(n,n-二甲基丙胺)、n,n-二異丙基-1,5-戊二胺中的至少任一種；優(yōu)選包括n,n-二甲基乙二胺、n,n-二乙基乙二胺、n,n-二甲基-1,3-丙二胺、n,n-二乙基-1,3-丙二胺中的至少任一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚氨酯油墨樹脂，其特征在于，所述小分子二元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甲基丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,4-環(huán)己基二醇、二羥基二苯砜、2,2-二(4-羥基苯基)丙烷、4,4'-二羥基二苯基甲烷中的至少任一種；優(yōu)選包括甲基丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇中的至少任一種；

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的聚氨酯油墨樹脂，其特征在于，所述異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯（tdi）、異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）、六亞甲基二異氰酸酯（hdi）、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（hmdi）、1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯（chdi）、環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯（hxdi）、三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯（tmhdi）、甲基環(huán)己基二異氰酸酯（htdi）中的至少一種；優(yōu)選包括異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（hmdi）中的至少任一種；

9.一種權(quán)利要求1-8任一項所述的聚氨酯油墨樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.一種油墨，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任一項所述的聚氨酯油墨樹脂或者按照權(quán)利要求9所述的制備方法制得的聚氨酯油墨樹脂。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種聚氨酯油墨樹脂及其制備方法和應(yīng)用，所述聚氨酯油墨樹脂由包括以下質(zhì)量份組分的原料反應(yīng)制得：18份~34份聚酯多元醇，2份~8份異氰酸酯，0.3份~6份胺類擴(kuò)鏈劑，0.05份~5份封端劑；所述聚酯多元醇由二元醇和二元酸縮聚而成；所述二元醇包括二聚醇。本發(fā)明提供的聚氨酯油墨樹脂中，制備聚酯多元醇的二元醇包括二聚醇，二聚醇為大分子，通常含有非極性鏈段，可改變聚氨酯油墨樹脂的分子極性，使其與無溶劑膠水的極性差異變大，降低聚氨酯油墨樹脂與無溶劑膠水的結(jié)構(gòu)相似性，從而可提高聚氨酯油墨樹脂對無溶劑膠水的抗溶墨性能，進(jìn)而可提高油墨的顏料分散性、遮蓋性能以及對基材的附著力。

技術(shù)研發(fā)人員：何國平,徐吉生,賈海亭,孫志超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：萬華化學(xué)（北京）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9