本發(fā)明涉及噴墨墨水，具體為一種低折射率高透uv噴墨墨水及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著數(shù)字印刷技術(shù)的快速發(fā)展，噴墨印刷作為一種高效、靈活的印刷方式，已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用；其中uv噴墨印刷以其獨(dú)特的紫外線固化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速干燥和高附著性，成為近年來(lái)印刷行業(yè)的重要發(fā)展方向；uv噴墨墨水主要是利用紫外光的能量引發(fā)涂料中的分子之間發(fā)生基料聚合和交聯(lián)反應(yīng)，使墨水從液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)；傳統(tǒng)uv噴墨墨水雖然已經(jīng)在金屬、玻璃等非吸收介質(zhì)上表現(xiàn)出良好的附著性，但在某些特定應(yīng)用中，如光學(xué)器件、高透明度材料等，對(duì)墨水的折射率和透明度提出了更高要求，高折射率墨水可能會(huì)引發(fā)光學(xué)干擾或影響視覺(jué)效果，而低折射率高透uv噴墨墨水的開(kāi)發(fā)，正是為了滿足這些特殊需求。

2、在led顯示屏、觸摸屏、太陽(yáng)能電池板等領(lǐng)域，低折射率高透墨水能夠減少光的散射和反射，提高產(chǎn)品的光學(xué)性能；目前市場(chǎng)上的uv噴墨墨水種類繁多，但大多存在折射率偏高、透光性不足等問(wèn)題；高折射率的墨水雖然能夠增強(qiáng)色彩效果和光澤度，但在某些應(yīng)用場(chǎng)景下，如需要保持色彩準(zhǔn)確性和清晰度的場(chǎng)合，過(guò)高的折射率反而會(huì)導(dǎo)致光線散射和色彩失真；此外高折射率的墨水還可能增加印刷品的表面粗糙度，影響視覺(jué)效果?，F(xiàn)有技術(shù)中并對(duì)墨水的低折射率研究較少，如專利號(hào)cn115368776a公開(kāi)了墨水、光折射率調(diào)節(jié)膜及其制備方法、應(yīng)用，主要通過(guò)不斷調(diào)整zro2納米晶體的濃度實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)光折射率調(diào)節(jié)膜折射率的功能，存在分散性能不佳、易團(tuán)聚的問(wèn)題且并未明顯提高墨水的透過(guò)率和耐候性能。

3、由于氟的電負(fù)性極大，折射率低，可極化性小，因此具有優(yōu)異的電性能和光學(xué)性能；硅氧烷具有突出的熱穩(wěn)定性、耐污性以及低表面張力等；現(xiàn)有技術(shù)的uv墨水中常用樹(shù)脂作為預(yù)聚物，但這種墨水存在成膜性不好，膜的硬度和強(qiáng)度較差；本發(fā)明旨在利用氟原子低折射率、硅氧烷耐候性能好及兩性離子可以有效分散墨水中顏料的特點(diǎn)，制備出一種低折射率、高透過(guò)率的烯基單體，與uv樹(shù)脂預(yù)聚物在光引發(fā)劑作用下聚合，得到的uv噴墨墨水可廣泛應(yīng)用于顯示屏、觸摸屏等領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，而提供一種低折射率高透uv噴墨墨水及其制備方法，該墨水具有很良好的透過(guò)率、附著力和耐候性能，折射率低，適用范圍廣。

2、本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種低折射率高透uv噴墨墨水的制備方法按照以下步驟進(jìn)行：

4、步驟(1)、氮?dú)夥諊?，將按重量份?shù)計(jì)的100份甲苯二異氰酸酯和40-60份聚四氫呋喃醚二醇加入到反應(yīng)燒瓶中，攪拌均勻，加入0.2-0.5份辛酸亞錫和0.03-0.08份阻聚劑，在75-90℃攪拌1-3h，降溫至50-65℃，加入20-35份n-甲基二乙醇胺和5-10份1,4-丁二醇，反應(yīng)0.5-2h，加入8-15份丙烯酸羥乙酯進(jìn)行光敏活性封端，在60-75℃下反應(yīng)0.5h，得到uv固化樹(shù)脂預(yù)聚物。

5、步驟(2)、將按重量份數(shù)計(jì)的20-40份uv固化樹(shù)脂預(yù)聚物、10-30份結(jié)構(gòu)式為的含氟烯基兩性離子單體和5-8份光引發(fā)劑加入到高速攪拌機(jī)中，在40-60℃下攪拌溶解，送至研磨機(jī)進(jìn)行循環(huán)研磨2-4h，然后加入12-20份顏料色漿、5-10份保濕劑和2-4份消泡劑，分散均勻后離心分離，高速分散至粒度為1-2um，過(guò)濾、封裝，得到低折射率高透uv噴墨墨水。

6、優(yōu)選的，步驟(1)中阻聚劑為鄰甲基對(duì)苯二酚、吩噻嗪或?qū)κ宥』彵蕉又械娜我庖环N。

7、優(yōu)選的，步驟(2)中保濕劑為丙三醇、peg甘油醚或二乙二醇乙醚中的任意一種。

8、優(yōu)選的，步驟(2)中含氟烯基兩性離子單體的制備方法按照以下步驟進(jìn)行：

9、步驟s1、氮?dú)夥諊?，向反?yīng)燒瓶中加入甲基乙烯基二氯硅烷和甲苯，攪拌均勻后，加入3-羥基-5-(三氟甲基)苯甲酸和氫化鈉，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾，減壓蒸餾，甲苯和石油醚混合溶劑體積比為1:1進(jìn)行重結(jié)晶，干燥后得到含氟烯基硅氧烷羧酸單體。

10、步驟s2、氮?dú)夥諊拢蚍磻?yīng)燒瓶中加入含氟烯基硅氧烷羧酸單體、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、4-二甲氨基吡啶和二氯甲烷，攪拌均勻后，加入n,n-二甲基乙二胺，在20-35℃下反應(yīng)12-24h，減壓濃縮，柱層析分離(氯仿/甲醇＝20:1洗脫)，得到含氟烯基硅氧烷叔胺單體。

11、步驟s3、氮?dú)夥諊拢蚍磻?yīng)燒瓶中加入含氟烯基硅氧烷叔胺單體和n,n-二甲基甲酰胺，攪拌均勻后，加入2-溴乙烷磺酸鈉，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，乙腈洗滌，干燥后得到含氟烯基兩性離子單體。

12、優(yōu)選的，步驟s1中甲基乙烯基二氯硅烷、3-羥基-5-(三氟甲基)苯甲酸、氫化鈉的比例關(guān)系為1mol:(2.05-2.2)mol:(2.3-2.5)mol。

13、優(yōu)選的，步驟s1中反應(yīng)溫度為70-90℃，反應(yīng)時(shí)間為8-16h。

14、優(yōu)選的，步驟s2中含氟烯基硅氧烷羧酸單體、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、4-二甲氨基吡啶、n,n-二甲基乙二胺的比例關(guān)系為1mol:(1.2-1.5)mol:(0.2-0.4)mol:(2.1-2.35)mol。

15、優(yōu)選的，步驟s3中含氟烯基硅氧烷叔胺單體、2-溴乙烷磺酸鈉的比例關(guān)系為1mol:(2.3-2.8)mol。

16、優(yōu)選的，步驟s3中反應(yīng)溫度為110-135℃，反應(yīng)時(shí)間為24-48h。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

18、本發(fā)明以甲基乙烯基二氯硅烷、3-羥基-5-(三氟甲基)苯甲酸、n,n-二甲基乙二胺和2-溴乙烷磺酸鈉等為原料，經(jīng)過(guò)取代、縮合、季銨化反應(yīng)，得到含氟烯基兩性離子單體，通過(guò)與uv固化樹(shù)脂預(yù)聚物在光引發(fā)劑的作用下聚合，并添加顏料、潤(rùn)濕劑、消泡劑等助劑，得到低折射率高透uv噴墨墨水。

19、氟原子的電負(fù)性極大，可極化性小，這使得電子云在氟原子周圍緊密排列，減少了電子云的極化，進(jìn)而降低了折射率，使得光在墨水中的傳播速度加快，從而表現(xiàn)出較低的折射率；含氟烯基兩性離子單體中的磺酸鈉基團(tuán)可以增加顏料與溶劑之間的相容性，能夠在顏料顆粒周圍形成一層保護(hù)膜，防止顏料顆粒相互靠近并聚集成團(tuán)，從而確保顏料在墨水中均勻分散，提高墨水的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，使得打印出的顏色更加鮮艷、飽滿，減少邊緣模糊和顏色失真的現(xiàn)象；季銨鹽陽(yáng)離子基團(tuán)可以與墨水中的陰離子產(chǎn)生的靜電作用使得顏料顆粒不易聚集，抵消了顏料顆粒間的凝聚力，阻止了顏料顆粒的二次絮凝，形成均勻穩(wěn)定的顏料分散體，進(jìn)一步提高墨水的透過(guò)率。

20、碳氟鍵具有較大的鍵能，且氟原子緊密的排列在碳碳主鏈的周圍，起到保護(hù)主鏈的作用，具有良好的耐熱性、耐溶劑性；硅氧烷的柔韌性賦予了材料良好的抗剪切和耐磨損能力，使其在承受高負(fù)荷和高速摩擦?xí)r，能夠保持較低的磨損率和穩(wěn)定的摩擦性能；uv固化樹(shù)脂預(yù)聚物以聚氨酯作為骨架材料，丙烯酸羥乙酯作為封端材料，同時(shí)與含氟烯基兩性離子單體發(fā)生引發(fā)聚合，形成類似半互穿聚合物的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，既保留了聚氨酯與聚丙烯酸酯的各自的優(yōu)良性能，又發(fā)揮了功能單體中有機(jī)硅和有機(jī)氟的特點(diǎn)，使其有機(jī)互補(bǔ)，提高墨水固化膜的力學(xué)性能、黃變與耐候性。本發(fā)明制備的uv噴墨墨水在拉伸強(qiáng)度、耐水性、耐磨性及附著性、耐候性方面表現(xiàn)優(yōu)異，符合墨水的行業(yè)要求，適用于各領(lǐng)域的噴墨印刷。