阅读说明：本技术 一种白色uv纳米色浆及其制备方法 (White UV (ultraviolet) nano color paste and preparation method thereof ) 是由 冉淑燕 宋雪霞 李文彬 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种白色UV纳米色浆及其制备方法。该色浆组分按照质量百分比包括：30.0～50.0％钛白粉,0.1～3.0％气相二氧化硅,30.0～50.0％丙烯酸单体,10.0～20.0％分散剂,0.1～1％润湿剂。该方法包括：将分散剂溶解于丙烯酸单体中,然后加入钛白粉、气相二氧化硅和润湿剂,搅拌,然后粗磨,细磨。该色浆具有很好的稳定性、较强的通用性、高固含量、低粘度等优点。(The invention relates to white UV (ultraviolet) nano color paste and a preparation method thereof. The color paste comprises the following components in percentage by mass: 30.0-50.0% of titanium dioxide, 0.1-3.0% of fumed silica, 30.0-50.0% of acrylic acid monomer, 10.0-20.0% of dispersing agent and 0.1-1% of wetting agent. The method comprises the following steps: dissolving a dispersing agent in an acrylic monomer, adding titanium dioxide, fumed silica and a wetting agent, stirring, and then carrying out coarse grinding and fine grinding. The color paste has the advantages of good stability, strong universality, high solid content, low viscosity and the like.)

一种白色UV纳米色浆及其制备方法

技术领域

本发明属于UV墨水色浆及其制备领域，特别涉及一种白色UV纳米色浆及其制备方法。

背景技术

UV光固化墨水由于节能、高效、对底材适应性强、超低VOC排放等优点，尤其是随着国家对环境保护要求越来越严格，绿色、环保的UV墨水得到了快速的发展。以前，UV纳米色浆主要以有C/M/Y/K四原色为主，随着UV喷绘技术的快速发展，人们对UV墨水的应用越来越广泛，白色UV墨水已成为UV喷墨墨水中的主要组成部分，白色UV墨水可以用于深色底材或透明底材中，遮盖底色或打底突显彩色图案，增加UV彩色墨水的可应用性。

白色UV纳米色浆是白色UV墨水中的重要组成成分，对墨水的性能起到至关重要的作用。由于UV色浆的着色剂主要为金红石二氧化钛，二氧化钛由于硬度高、比重大、分散较困难，色浆极易出现沉淀及分层，且很多色浆在分散过程中加入了预聚体树脂，使得色浆不具备通用性。因此，亟待稳定性好及通用性佳的白色UV色浆。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种白色UV纳米色浆及其制备方法，以克服现有技术中白色UV纳米色浆稳定性不好以及通用性不佳的缺陷。

本发明提供了一种白色UV纳米色浆，所述纳米色浆组分按照质量百分比包括：30.0～50.0％钛白粉，0.1～3.0％气相二氧化硅，30.0～50.0％丙烯酸单体，10.0～20.0％分散剂，0.1～1％润湿剂。

所述钛白粉为结构性能稳定，耐候性好的金红石型二氧化钛。

所述钛白粉为杜邦钛白R706、杜邦钛白R900、杜邦钛白R902+、美礼联钛白RCL69、美礼联钛白R595、美礼联钛白R696中的一种。

所述气相二氧化硅为纳米级气相二氧化硅，所述纳米级气相二氧化硅粒径为40～80nm，具有很好的防沉作用。

所述纳米级气相二氧化硅为TS720、HDKN20中的一种。

所述丙烯酸单体作为分散介质。

所述丙烯酸单体包括：单官能度单体、双官能度单体复配而成。

所述丙烯酸单体包括质量比为1:1～4:1的单官能度单体和双官能度单体。

所述单官能度单体包括四氢呋喃甲基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、月桂酸丙烯酸酯中的一种或者几种。

所述双官能度单体包括1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。

所述分散剂包括：FLOWLEN G-700、FLOWLEN NC-500、FLOWLEN KDG-2400、FLOWLENGW-1500、FLOWLEN DOPA-17HF、EFKA4300、EFKA4320、EFKA4340、EFKA4046、EFKA4050、EFKA4080、BYK-2009、BYK-365、BYK-357、BYK-385N、BYK-390、BYK-UV3500中的两种或三种。

所述润湿剂为氟改性聚丙烯酸酯。

所述氟改性聚丙烯酸酯包括：EFKA3570、EFKA3600N、EFKA3772、EFKA3777N、EFKA3600N中的一种。

所述纳米色浆粒径为250～300nm。

本发明还提供一种白色UV纳米色浆的制备方法，包括：

将分散剂溶解于丙烯酸单体中，然后加入钛白粉、气相二氧化硅和润湿剂，搅拌，将得到的混合浆料粗磨，细磨，得到白色UV纳米色浆。

所述搅拌速度为1500～2500rad/min。

所述搅拌时间为10～30min。

所述粗磨速度为1500～3000rad/min；细磨速度为2000～4500rad/min。

所述粗磨时间为2～3h；细磨时间为2～5h。

所述粗磨和细磨采用不加预聚体树脂的无树脂研磨方式。

本发明还提供一种白色UV纳米色浆在UV墨水中的应用。

本发明选用合适的分散剂组合物且在配方中加入了具有防沉淀作用的纳米二氧化硅，对钛白进行研磨分散，使得色浆粒径小(粒径为250～300nm)，分散均匀，稳定性能极好，70℃高温7天无沉淀，色浆无增稠和反粗即色浆粘度及粒径几乎无变化。

本发明中色浆研磨分散过程中采用不加预聚体树脂的无树脂研磨方式，后续配置油墨过程中可根据需要自行加入树脂，具有较强的通用性。

有益效果

(1)本发明因采用分散剂复配及配方中加入具有防沉作用的纳米级气相二氧化硅对钛白粉进行研磨分散，色浆具有很好的稳定性；

(2)本发明色浆中不含预聚体树脂，因此色浆具有较强的通用性；

(3)本发明钛白选用性能稳定的金红石钛白，稳定性好、耐候性好；

(4)本发明采用无树脂研磨方式，色浆固含量高，利于着色遮盖。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明中的钛白粉R706、R900、R902+可购自美国杜邦公司；钛白RCL69、R595、R696可购自上海美礼联化工贸易有限公司。

本发明中的纳米气相二氧化碳化硅TS720可购自美国卡博特公司；纳米气相二氧化硅HDKN20可购自瓦克化学中国有限公司。

本发明中的单官能度单体四氢呋喃甲基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、月桂酸丙烯酸酯；双官能度单体1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯均可购自沙多玛广州化学有限公司。

本发明中分散剂FLOWLEN G-700、FLOWLEN NC-500、FLOWLEN KDG-2400、FLOWLENGW-1500、FLOWLEN DOPA-17HF可购自日本共荣社；EFKA4300、EFKA4320、EFKA4340、EFKA4046、EFKA4050、EFKA4080可购自巴斯夫；BYK-2009、BYK-365、BYK-357、BYK-385N、BYK-390、BYK-UV3500可购自毕克化学有限公司。

本发明中的润湿剂改性聚丙烯酸酯EFKA3570、EFKA3600N、EFKA3772、EFKA3777N、EFKA3600N可购自巴斯夫。

实施例1

本实施例提供了一种白色UV纳米色浆，其配方如表1所示：

表1

按表1所列出的各组分配方，将分散剂溶解于分散介质丙烯酸单体中，然后加入钛白粉、纳米级气相二氧化硅、润湿剂用搅拌机以2000rad/min的速度搅拌20min，得到混合浆料，然后将混合浆料加入砂磨机中以2500rad/min的速度粗磨150min得到粗磨浆料；再将粗磨浆料转移到高速研磨机中以3500rad/min的速度精磨4h，即得白色UV纳米色浆。其色浆粒径280.5nm，70℃高温7天无沉淀，色浆粘度及粒径几乎无变化，色浆稳定性良好。

实施例2

本实施例提供了一种白色UV纳米色浆，其配方如表2所示：

表2

按表2所列出的各组分配方，将分散剂溶解于分散介质丙烯酸单体中，然后加入钛白粉、纳米级气相二氧化硅、润湿剂用搅拌机以1800rad/min的速度搅拌25min，得到混合浆料，然后将混合浆料加入砂磨机中以2000rad/min的速度粗磨160min得到粗磨浆料；再将粗磨浆料转移到高速研磨机中以3800rad/min的速度精磨3.5h，即得白色UV纳米色浆。其色浆粒径285.4nm，70℃高温7天无沉淀，色浆粘度及粒径几乎无变化，色浆稳定性良好。

对比例1

本对比例提供一种白色UV纳米色浆，其配方如表3所示：

表3

按表3所列出的各组分配方，将分散剂溶解于分散介质丙烯酸单体中，然后加入钛白粉、润湿剂用搅拌机以2000rad/min的速度搅拌20min，得到混合浆料，然后将混合浆料加入砂磨机中以2500rad/min的速度粗磨150min得到粗磨浆料；再将粗磨浆料转移到高速研磨机中以3500rad/min的速度精磨4h，即得白色UV纳米色浆。其色浆粒径280.5nm，70℃高温7天瓶底轻微沉淀，色浆粘度及粒径变化10％左右，色浆稳定性不是特别理想。

与实施例1相比，本对比例中未加入纳米级气相二氧化硅，导致色浆的稳定性不是特别理想，实施例1中的钛白色浆在稳定性方面明显优于对比例1。