耐高温蒸煮油墨用聚氨酯树脂的制备方法技术

技术编号:11951854 阅读:115 留言:0更新日期:2015-08-26 20:13
本发明专利技术公开了一种耐高温蒸煮聚氨酯树脂的制备方法,包括:制备聚酯二元醇:将二聚酸与二元醇加入聚酯合成釜中,经酯化反应、抽真空、缩聚后制成聚酯二元醇;制备端NCO基预聚体:将上述制得的所述聚酯二元醇、催化剂和二异氰酸酯混合后,在50~120℃条件下反应2~4小时制成端NCO基预聚体;扩链合成:向另一容器中加入胺类扩链剂、酯类和醇类溶剂形成混合溶液,将上述制得的所述端NCO基预聚体用5~50分钟投入到混合溶液中进行扩链反应,制成能耐135℃高温蒸煮的耐高温蒸煮聚氨酯树脂。该方法通过选用二聚酸来制备聚氨酯树脂,在树脂中引入高疏水的侧链,可以保护聚氨酯分子链中的酯基不易遭受水的攻击,提高了酯基的稳定性,从而大大改善了树脂的耐水性和耐热性,用该树脂配制的油墨不加固化剂即可耐135℃高温蒸煮。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐高温凹版印刷油墨用聚氨酯树脂制备领域,特别是涉及一种对塑料 薄膜具有优良附着牢度、能耐135°C高温蒸煮的凹版复合油墨用聚氨酯树脂的制备方法。
技术介绍
目前,凹版聚氨酯油墨大量应用于食品软包装水煮、蒸煮领域,然而,受聚氨酯树 脂所限,大多数单组份聚氨酯油墨只能耐KKTC水煮,对于135°C高温蒸煮,常规单组份油 墨难以达到,需加入固化剂配制成双组分油墨才能实现,固化剂与树脂发生反应,在分子链 内部形成交联,胶层内聚力增加,粘附强度、耐热性、耐水解性提高,印刷制品附着牢度好, 墨层耐高温性优异。但是,双组份油墨至少有两大不足:一是操作不便,油墨与固化剂为分 开包装,使用前将固化剂按配比加入油墨,须充分搅拌均匀并稀释到合适的粘度后,才可上 机印刷;^是剩墨易浪费,配置好的双组份油墨必须在24小时内用完,超过24小时,油墨会 慢慢交联固化,失去印刷适性,造成损耗。
技术实现思路
基于上述现有技术所存在的问题,本专利技术提供一种耐高温蒸煮油墨用聚氨酯树脂 的制备方法,能制备耐135°C高温蒸煮的油墨用聚氨酯树脂,进而解决常规聚氨酯树脂耐高 温蒸煮性差的问题。 为解决上述技术问题,本专利技术提供一种耐高温蒸煮油墨用聚氨酯树脂的制备方 法,包括: 制备聚酯二元醇: 将二聚酸与二元醇加入聚酯合成釜中,升温至140~240 °C,反应5~6小时 完成酯化反应;酯化反应完成后降温至160°C,对聚酯合成釜进行抽真空,保持真空度 为-0. 094Mpa,抽真空时间1~2小时,之后维持真空度不变,用5~8小时将聚酯合成釜的 釜温升至210°C~230°C,馏分总量到理论值后,放出馏出物,完成缩聚,得到的产物即为聚 酯二元醇; 制备端NCO基预聚体: 将上述制得的所述聚酯二元醇、催化剂和二异氰酸酯混合后,在50~120°C条件 下反应2~4小时得到具有如下结构的端NCO基预聚体:0CN-B-(-NH-CO-O-R 1-O-CO-NH-) m-B-NC0,其中,&为亚甲基、酯基或芳香烃基基团,B为亚甲基、芳香烃基或脂环烃基基团; 扩链合成: 向另一容器中加入胺类扩链剂、酯类和醇类溶剂形成混合溶液,将上述制得的所 述端NCO基预聚体用5~50分钟投入到所述混合溶液中进行扩链反应,反应温度为30~ 50°C,反应2~4小时后的产物即为能耐135°C高温蒸煮的耐高温蒸煮聚氨酯树脂,该耐高 温蒸煮聚氨酯树脂的结构为AH 2-R2-MH-CO-NH-R1-NH-OHn-NH-R 2-NH2,其中,R2为亚甲 基、芳香烃基或脂环烃基基团。 toon] 本专利技术的有益效果为:通过引入二聚酸合成聚酯二元醇,使制得的聚氨酯树脂受 到高疏水的二聚酸主链和支链的保护,酯基不易断裂,具有优异的耐水性与耐热性,能耐 135°C的高温蒸煮,而且是单组份,不仅使用方便,也不存在双组份的剩墨浪费问题,而且在 低温下具有优异的流动性;使得该聚氨酯树脂对OPP类低极性基材具有良好的附着力,对 各种颜料也具有良好的润湿性,能确保油墨印品光泽度高。【具体实施方式】 下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例 仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例,本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术的保护范围。 本专利技术实施例提供一种耐高温蒸煮聚氨酯树脂的制备方法,制备的是一种凹版印 刷油墨用的能耐135 °C高温蒸煮的聚氨醋树脂,包括以下步骤: 制备聚酯二元醇: 将二聚酸与二元醇加入聚酯合成釜中,升温至140~240 °C,反应5~6小时 完成酯化反应;酯化反应完成后降温至160°C,对聚酯合成釜进行抽真空,保持真空度 为-0. 094Mpa,抽真空时间1~2小时,之后维持真空度不变,用5~8小时将聚酯合成釜的 釜温升至210°C~230°C,馏分总量到理论值后,放出馏出物,完成缩聚,得到的产物即为聚 酯二元醇; 制备端NCO基预聚体: 将上述制得的所述聚酯二元醇、催化剂和二异氰酸酯混合后,在50~120°C条件 下反应2~4小时得到具有如下结构的端NCO基预聚体:0CN-B-(-NH-CO-O-R 1-O-CO-NH-) m-B-NC0,其中,&为亚甲基、酯基或芳香烃基基团,B为亚甲基、芳香烃基或脂环烃基基团; 扩链合成: 向另一容器中加入胺类扩链剂、酯类和醇类溶剂形成混合溶液,将上述制得的所 述端NCO基预聚体用5~50分钟投入到所述混合溶液中进行扩链反应,反应温度为30~ 50°C,反应2~4小时后的产物即为能耐135°C高温蒸煮的耐高温蒸煮聚氨酯树脂,该耐高 温蒸煮聚氨酯树脂的结构为AH 2-R2-MH-CO-NH-R1-NH-OHn-NH-R 2-NH2,其中,R2为亚甲 基、芳香烃基或脂环烃基基团。 上述方法制备聚酯二元醇中,各原料用量为:二聚酸78~83质量份,二元醇17~ 22质量份; 制备端NCO基预聚体中,各原料用量为:制得的所述聚酯二元醇72~84质量份, 催化剂0. 05~0. 07质量份,二异氰酸酯16~28质量份; 扩链合成步骤中,各原料用量为:胺类扩链剂0. 7~1. 4质量份,酯类46~56质 量份,醇类溶剂14~24质量份,制得的所述端NCO基预聚体28~30质量份。 上述方法中,制备聚酯二元醇还包括:完成酯化反应后,通过测量反应物的酸值来 确认酯化反应是否合格,若反应物的酸值S 20mgK0H/g,则确认酯化反应合格; 以及缩聚完成后,通过测试缩聚产物来确认缩聚反应是否合格,若缩聚产物羟值 达到53±3mgK0H/g,酸值< I. 0mgK0H/g,则确认缩聚产物合格。 上述方法制备聚酯二元醇中,采用的二元醇选自:2-甲基-1,3-丙二醇、3-甲 基-1,5戊二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,4- 丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇中的任一种或任 意两种的混合物。 上述方法中,制备端NCO基预聚体还包括:反应后,测量反应产物中的NCO的质量 含量来确认反应产物是否合格,若测量反应产物NCO的质量百分含量为4. 1~6. 3%,则确 认端NCO基预聚体反应产物为合格。 上述方法制备端NCO基预聚体中,采用的异氰酸酯单体选自:异佛当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温蒸煮聚氨酯树脂的制备方法,其特征在于,包括:制备聚酯二元醇:将二聚酸与二元醇加入聚酯合成釜中,升温至140~240℃,反应5~6小时完成酯化反应;酯化反应完成后降温至160℃,对聚酯合成釜进行抽真空,保持真空度为‑0.094Mpa,抽真空时间1~2小时,之后维持真空度不变,用5~8小时将聚酯合成釜的釜温升至210℃~230℃,馏分总量到理论值后,放出馏出物,完成缩聚,得到的产物即为聚酯二元醇;制备端NCO基预聚体:将上述制得的所述聚酯二元醇、催化剂和二异氰酸酯混合后,在50~120℃条件下反应2~4小时得到具有如下结构的端NCO基预聚体:OCN‑B‑(‑NH‑CO‑O‑R1‑O‑CO‑NH‑)m‑B‑NCO,其中,R1为亚甲基、酯基或芳香烃基基团,B为亚甲基、芳香烃基或脂环烃基基团;扩链合成:向另一容器中加入胺类扩链剂、酯类和醇类溶剂形成混合溶液,将上述制得的所述端NCO基预聚体用5~50分钟投入到所述混合溶液中进行扩链反应,反应温度为30~50℃,反应2~4小时后的产物即为能耐135℃高温蒸煮的耐高温蒸煮聚氨酯树脂,该耐高温蒸煮聚氨酯树脂的结构为:NH2‑R2‑NH‑(‑CO‑NH‑R1‑NH‑CO‑)n‑NH‑R2‑NH2,其中,R2为亚甲基、芳香烃基或脂环烃基基团。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王登科赫长生
申请(专利权)人:北京高盟新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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