一種耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法技術

本發明專利技術公開了屬于油墨制備領域的一種耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法，采用燒結法制備摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料；采用燃燒法制備納米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料，并級配用于發光油墨中，將納米ZnO改性的聚丙烯酸樹脂、納米SiO2改性的聚丙烯酸樹脂和納米TiO2改性的聚丙烯酸樹脂混合，攪拌均勻，得到ZnO、SiO2和TiO2共摻雜的改性聚丙烯酸樹脂，其作為油墨的預聚物。該過程簡單，易于實現，制備的UV發光油墨的抗老化性能好，耐磨性能好，適合在紫外線強、風沙大的高原地區的戶外印刷產品上使用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于油墨制備領域，具體為一種耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法。
技術介紹
油墨作為現代印刷工業的基礎原料，其發展與國民經濟發展息息相關，與印刷工業的發展更為密切。受益于國內印刷工業的快速發展，我國油墨消費量、耗材消費量和紙及紙板等印刷耗材均保持兩位數的快速增長，2013年我國油墨產量為61.5萬噸，預計2015年會突破80萬噸，業界普遍認為我國油墨產業正處于發展的黃金期。但是，我國仍然處于發展中國家，印刷品人均消費仍然很低，僅為發達國家人均消費的5％，油墨的使用量也很低。在未來的5-10年內我國國民經濟仍將保持較高速度的發展，油墨的大發展也是顯而易見的。在未來的30年內，世界油墨的主要發展方向是水性油墨、UV油墨、植物油油墨等。UV油墨即紫外光固化油墨，是指在紫外光照射下，利用不同波長和能量的紫外光使油墨中的感光材料發生化學反應形成活性片段，從而導致體系中活性單體或低聚物的聚合、交聯等高分子反應，使油墨由液態涂層固化成膜的油墨。UV油墨在標簽印刷、廣告牌印刷、包裝印刷和紙箱印刷等許多印刷領域占據著顯著的地位。UV油墨的原材料簡單易得，發展迅速，使得UV油墨的發展市場趨勢非常可觀。將UV油墨與稀土發光材料結合起來，制備UV發光油墨，可使印刷過程清潔環保、能耗低、適合連續生產，并且UV固化產品性能優異，在光澤、耐
磨、硬度、耐溶劑性、美觀等方面具有其他固化方式不可比擬的優良品質，UV發光油墨是適合于現代工業生產的新型油墨品種。但是目前市場上使用的UV戶外印刷品油墨的耐候性不好，尤其在紫外線強，風沙大的高原，一般不超過1年，就會發生比較嚴重的黃色、失色等，大大限制了UV發光油墨在戶外環境惡劣的條件下的使用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法。針對日照時間長、紫外線強、風沙大等像青藏高原特殊的地理位置與氣候環境，提出制備抗老化性能好，耐磨性能高的UV發光油墨。本專利技術提供一種耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：(1)制備發光材料：①采用燒結法制備摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料；例如，所述的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料顆粒尺寸在45～80μm，使用過程中不需要破碎；②采用燃燒法制備納米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料；③將①中制備的摻雜改性的微米級長余輝發光材料和②中制備的納米級長余輝發光材料進行級配；(2)制備改性預聚物：①制備納米ZnO改性的聚丙烯酸樹脂；②制備納米SiO2改性的聚丙烯酸樹脂；③制備納米TiO2改性的聚丙烯酸樹脂；④將納米ZnO改性的聚丙烯酸樹脂、納米SiO2改性的聚丙烯酸樹脂和納米TiO2改性的聚丙烯酸樹脂按比例混合，攪拌均勻，得到ZnO、SiO2和TiO2共摻雜的改性聚丙烯酸樹脂，其作為油墨的預聚物；(3)制備發光油墨，其中，發光材料為(1)中制備的發光材料，預聚物為(2)中制備的ZnO、SiO2和TiO2共摻雜的改性聚丙烯酸樹脂。例如，所述的UV發光油墨的制備工藝包括如下：將預聚物改性聚丙烯酸樹脂、稀釋單體、促進劑、光引發劑按配方稱量好，依次放入大桶中攪拌至溶解制備連結料，然后將消泡劑、顏料、填料和級配SrAl2O4長余輝發光粉，在三輥研磨機低速攪拌30～45min，可得UV發光油墨。例如，UV發光油墨中預聚物改性聚丙烯酸樹脂的質量分數為35.0～60.0％，級配SrAl2O4長余輝發光粉的質量分數為30.0～50.0％，稀釋單體三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的質量分數為3.0～8.0％，促進劑的質量分數為2.0～5.0％，光引發劑的質量分數為2.0～6.0％，消泡劑的質量分數為0.5～4.5％，顏料的質量分數為2.0～3.0％，填料的質量分數為2.0～4.0％。例如，耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法中，摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料為Tb3+,Si4+共摻改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料。例如，耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法中，制備得到的摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料的顆粒尺寸為45～80μm。例如，耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法中，摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料和納米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料按照質量比4:6～9:1進行級配。例如，耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法中，采用燒結法制備摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料包括如下步驟：稱取碳酸鍶(SrCO3)、氧化鋁(Al2O3)、氧化銪(Eu2O3)、硼酸(H3BO3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鋱(Tb4O7)和二氧化硅(SiO2)作為原料，將原料研磨混合均勻，將混合均勻的物料置于坩堝中在1100℃-1200℃弱還原氣氛或氬氣條件下燒結2～3h，即可得到Tb3+,Si4+共摻改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料。弱還原氣氛例如包括5％H2+95％N2氣氛，5％、95％指體積比。例如，氧化銪、氧化鏑、氧化鋱、二氧化硅的摩爾比為8：2：1：4，進一步例如，碳酸鍶、氧化鋁、氧化銪、氧化鏑、氧化鋱、二氧化硅的摩爾比為4000：4000：8：2：1：4。例如，可通過高溫固相法在不高于1200℃條件下制備出無結塊、使用過程不需要破碎的Tb3+,Si4+共摻改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料。例如，耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法中，采用燃燒法制備納米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料包括如下步驟：稱取硝酸鍶(Sr(NO3)2)、九水合硝酸鋁(Al(NO3)3·9H2O)、硝酸(HNO3)、硼酸(H3BO3)、氨基乙酸(NH2CH2COOH)、氧化銪(Eu2O3)和氧化鏑(Dy2O3)作為原料，完全溶解并混合均勻，通過350℃加熱發生自燃并產生大量的熱和氨氣，整個過程持續約2～3min之后，得到前驅體，然后在氬氣或還原氣氛中700℃～900℃的高溫下加熱，最終得到納米級SrAl2O4長余輝發光材料。例如，耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法中，制備納米ZnO改性
的聚丙烯酸樹脂包括如下步驟：將丙酮、硅烷偶聯劑KH550混合均勻，加入分散劑聚乙二醇(PEG)和表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，攪拌20～30min后，加入經烘干脫水的納米ZnO粉體，攪拌20～40min后，與聚丙烯酸樹脂在60～80℃下混合，充分攪拌均勻后，抽真空除去氣泡，得到納米ZnO改性的聚丙烯酸樹脂。例如，耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法中，制備納米SiO2改性的聚丙烯酸樹脂包括如下步驟：無水乙醇中加入分散劑聚乙二醇(PEG)和表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，與納米SiO2粉體混合，攪拌20～40min后，用氨水調節到pH＝9.0，加入聚丙烯酸樹脂，充分攪拌均勻，抽真空除去氣泡，得到納米SiO2改性的聚丙烯酸樹脂。例如，耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法中，制備納米TiO2改性的聚丙烯酸樹脂包括如下步驟：將丙酮、硅烷偶聯劑本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：(1)制備發光材料：①采用燒結法制備摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料；②采用燃燒法制備納米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料；③將①中制備的摻雜改性的微米級長余輝發光材料和②中制備的納米級長余輝發光材料進行級配；(2)制備改性預聚物：①制備納米ZnO改性的聚丙烯酸樹脂；②制備納米SiO2改性的聚丙烯酸樹脂；③制備納米TiO2改性的聚丙烯酸樹脂；④將納米ZnO改性的聚丙烯酸樹脂、納米SiO2改性的聚丙烯酸樹脂和納米TiO2改性的聚丙烯酸樹脂混合，攪拌均勻，得到ZnO、SiO2和TiO2共摻雜的改性聚丙烯酸樹脂，其作為油墨的預聚物；(3)制備發光油墨，其中，發光材料為(1)中制備的發光材料，預聚物為(2)中制備的ZnO、SiO2和TiO2共摻雜的改性聚丙烯酸樹脂。

【技術特征摘要】
1.一種耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：(1)制備發光材料：①采用燒結法制備摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料；②采用燃燒法制備納米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料；③將①中制備的摻雜改性的微米級長余輝發光材料和②中制備的納米級長余輝發光材料進行級配；(2)制備改性預聚物：①制備納米ZnO改性的聚丙烯酸樹脂；②制備納米SiO2改性的聚丙烯酸樹脂；③制備納米TiO2改性的聚丙烯酸樹脂；④將納米ZnO改性的聚丙烯酸樹脂、納米SiO2改性的聚丙烯酸樹脂和納米TiO2改性的聚丙烯酸樹脂混合，攪拌均勻，得到ZnO、SiO2和TiO2共摻雜的改性聚丙烯酸樹脂，其作為油墨的預聚物；(3)制備發光油墨，其中，發光材料為(1)中制備的發光材料，預聚物為(2)中制備的ZnO、SiO2和TiO2共摻雜的改性聚丙烯酸樹脂。2.根據權利要求1所述的耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法，其特征在于，摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料為Tb3+,Si4+共摻改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料。3.根據權利要求1所述的耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法，其
\t特征在于，摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料和納米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料按照質量比4:6～9:1進行級配。4.根據權利要求1所述的耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法，其特征在于，采用燒結法制備摻雜改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料包括如下步驟：稱取碳酸鍶(SrCO3)、氧化鋁(Al2O3)、氧化銪(Eu2O3)、硼酸(H3BO3)、氧化鏑(Dy2O3)、氧化鋱(Tb4O7)和二氧化硅(SiO2)作為原料，將原料研磨混合均勻，將混合均勻的物料置于坩堝中在1100℃-1200℃弱還原氣氛或氬氣條件下燒結2～3h，即可得到Tb3+,Si4+共摻改性的微米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料。5.根據權利要求1所述的耐高原氣候的UV發光油墨的制備方法，其特征在于，采用燃燒法制備納米級SrAl2O4:Eu2+,Dy3+長余輝發光材料包括如下步驟：稱取硝酸鍶(Sr(NO3)2)、九水合硝酸鋁(Al(N...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁小平，徐海，劉凱，王歡，高紅嬌，薛圣賢，李軍紅，
申請(專利權)人：青海雅豐彩色印刷有限責任公司，天津工業大學，
類型：發明
國別省市：青海;63