印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料及其制備方法
【專利摘要】一種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料及其制備方法，屬橡膠領域，它是采用端羥基聚丁二烯HTPB脫水后與2,4-甲苯二異氰酸酯TDI加熱攪拌制成預聚體，將二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB加熱攪拌制成混合擴鏈劑，兩者混合后倒入裝配有表面已處理好的輥芯的模具中，80-120℃條件下固化8h-24h，制得印刷膠輥用超低硬度的聚氨酯材料。本發明的有益效果是：制作的印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料，具備超低的邵A硬度和良好的回彈性，可以用于制作特殊印刷行業的印刷膠輥。
【專利說明】印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于聚氨酯彈性體材料領域，特別涉及一種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在圖文印刷領域，膠輥是印刷設備中最重要的配套部件之一，在印刷中起著上墨、勻墨、傳墨、著墨等作用，其質量好壞直接影響印刷質量，高質量的印刷膠輥是生產高質量印刷品的基本條件。
[0003]目前國內生產的印刷行業聚氨酯膠輥的硬度多在邵A30-70度，但在一些特殊的印刷行業，如在軟質鞋材、木材等凹凸不平的物體表面印刷圖案，普通硬度的印刷膠輥因為太硬，不能與凹凸不平的物體表面充分接觸而無法滿足要求。這就要求這種印刷膠輥的硬度在邵Α30度、甚至邵Α20度以下，才能在凹凸不平的物體表面印制出高質量的圖案。
[0004]在制作低硬度聚氨酯膠輥的過程中，為了降低硬度，都會在配方中添加大量增塑劑，但增塑劑加入過多，不僅會明顯降低膠輥的性能，而且在使用過程中，增塑劑會被油墨中的溶劑抽出，使膠輥硬度大幅度上升，無法滿足使用要求。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料及其制備方法，所制材料的硬度可以達到邵Α30度、甚至邵Α20度以下，制作的膠輥可以在凹凸不平的物體表面印制出高質量的圖案。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:· 一種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料，其特征在于:它由以下組份組成，以端羥基聚丁二烯HTPB為基礎量100份，各組分重量份數比為:
端羥基聚丁二烯HTPB100份
2，4-甲苯二異氰酸酯TDI15-30份
二甲硫基甲苯二胺DMTDA1-10份
端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB20-60份。
[0007]所述的端羥基聚丁二烯HTPB和端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB分子量為1000-4000。
[0008]一種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料的制備方法，其特征在于:它包括以下步驟:
1、端羥基聚丁二烯HTPB脫水:
將端羥基聚丁二烯HTPB攪拌均勻加熱，控制加熱溫度在105±3°C，待端羥基聚丁二烯HTPB的溫度達到105°C后保溫5分鐘，然后進行真空脫水，真空度為-0.9MPa以上，第一次脫水過程為20分鐘以上，然后再次攪拌均勻加熱，在105°C下保溫5分鐘后，進行第二次真空脫水，直到無氣泡冒出為止；2、HTPB-TDI預聚體制作:
首先將經脫水后的端羥基聚丁二烯HTPB在室溫下自然冷卻至40°C，然后稱重，加入
2,4-甲苯二異氰酸酯TDI，攪拌均勻，加熱，料溫達到75-80°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌反應2小時，之后，經抽真空脫泡后停放待用；
3、混合擴鏈劑制作:
將二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中，攪拌均勻，加熱，料溫達到35-40°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌0.5-1小時，停放待用；
4、聚氨酯材料固化:
(1)根據膠輥用料需求，稱取HTPB-TDI預聚體，并攪拌均勻，加熱至40-80°C，抽真空脫泡10-20min，至膠液中無氣泡；
(2)然后在上述HTPB-TDI預聚體中加入重量為HTPB-TDI預聚體的20_90%、溫度為40-60°C的混合擴鏈劑，快速攪拌2-3min至混合均勻；
(3)進行3-5min二次脫泡；
(4)隨即倒入裝配有表面已處理好的輥芯的模具中，用吹風機的熱風吹泡膠液表面的少量浮泡；
(5)在80-120°C的溫度范圍內固化8h-24h，制得印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料。
[0009]本發明的有益效果是:選用分子鏈柔軟的端羥基聚丁二烯HTPB為印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料的主體材料，以2，4-甲苯二異氰酸酯TDI為聚氨酯材料中的交聯劑，以端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB和二甲硫基甲苯二胺DMTDA為聚氨酯材料中的擴鏈劑，通過預聚體法制作的印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料，具備超低的邵A硬度和良好的回彈性，可以用于制作特殊印刷行業的印刷膠輥。
【具體實施方式】
[0010]下面結合實施例說明本發明，這里所述實施例的方案，不限制本發明，本領域的專業人員按照本發明的精神可以對其進行改進和變化，所述的這些改進和變化都應視為在本發明的保護范圍內，本發明的范圍和實質由權利要求來限定。
[0011 ] 實施例中的端羥基聚丁二烯HTPB和端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB分子量為1000-4000，為山東淄博齊龍化工有限公司生產；2，4-甲苯二異氰酸酯TDI是日本TCI公司產品，純度99.9%以上；二甲硫基甲苯二胺DMTDA為辛龍生物科技股份有限公司生產。
[0012]實施例1:一種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料，它包括以下組份，以端羥基聚丁二烯HTPB為基礎份100，重量份數比為:
端羥基聚丁二烯HTPB100份
2，4-甲苯二異氰酸酯TDI17份
二甲硫基甲苯二胺DMTDA3.5份
端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB25份；
該印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料的制備方法，它包括以下步驟: 1、端羥基聚丁二烯HTPB脫水:
將端羥基聚丁二烯HTPB攪拌均勻加熱，控制加熱溫度在105±3°C，待端羥基聚丁二烯HTPB的溫度達到105°C后保溫5分鐘，然后進行真空脫水，真空度為-0.9MPa以上，第一次脫水過程為20分鐘以上，然后再次攪拌均勻加熱，在105°C下保溫5分鐘后，進行第二次真空脫水，直到無氣泡冒出為止；
2、HTPB-TDI預聚體制作:
首先將經脫水后的端羥基聚丁二烯HTPB在室溫下自然冷卻至40°C，然后稱重，加入
2.4-甲苯二異氰酸酯TDI，攪拌均勻，加熱，料溫達到75-80°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌反應2小時，之后，經抽真空脫泡后停放待用；
3、混合擴鏈劑制作:
將二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中，攪拌均勻，加熱，料溫達到35-40°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌0.5-1小時，停放待用；
4、聚氨酯材料固化:
(1)根據膠輥用料需求稱取HTPB-TDI預聚體，首先將HTPB-TDI預聚體在電爐上攪拌均勻加熱至4(T80°C，抽真空脫泡l(T20min至膠液中無氣泡；
(2)然后在上述HTPB-TDI預聚體中加入重量為HTPB-TDI預聚體的28.5%、溫度為4(T60°C的混合擴鏈劑，2~3min快速攪拌混合均勻；
(3)進行3~5min二次脫泡，
(4)隨即倒入裝配有表面已`處理好的輥芯的模具中，用吹風機的熱風吹泡膠液表面的少量浮泡；
(5)最后在8(T12(TC的溫度范圍內固化8tT24h，制得具有超低硬度的聚氨酯印刷膠輥。
[0013]實施例2: —種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料，它包括以下組份，以端羥基聚丁二烯HTPB為基礎份100，重量份數比為:
端羥基聚丁二烯HTPB100份
2，4-甲苯二異氰酸酯TDI21份
二甲硫基甲苯二胺DMTDA6份
端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB40份；
該印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料的制備方法，它包括以下步驟:
1、端羥基聚丁二烯HTPB脫水:
將端羥基聚丁二烯HTPB攪拌均勻加熱，控制加熱溫度在105±3°C，待端羥基聚丁二烯HTPB的溫度達到105°C后保溫5分鐘，然后進行真空脫水，真空度為-0.9MPa以上，第一次脫水過程為20分鐘以上，然后再次攪拌均勻加熱，在105°C下保溫5分鐘后，進行第二次真空脫水，直到無氣泡冒出為止；
2、HTPB-TDI預聚體制作:
首先將經脫水后的端羥基聚丁二烯HTPB在室溫下自然冷卻至40°C，然后稱重，加入
2.4-甲苯二異氰酸酯TDI，攪拌均勻，加熱，料溫達到75-80°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌反應2小時，之后，經抽真空脫泡后停放待用；
3、混合擴鏈劑制作:
將二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中，攪拌均勻，加熱，料溫達到35-40°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌0.5-1小時，停放待用；
4、聚氨酯材料固化:
(I)根據膠輥用料需求稱取HTPB-TDI預聚體，首先將HTPB-TDI預聚體在電爐上攪拌均勻加熱至4(T80°C，抽真空脫泡l(T20min至膠液中無氣泡；
(2 )然后在上述HTPB-TDI預聚體中加入重量為HTPB-TDI預聚體的46%、溫度為4(T60°C的混合擴鏈劑，2~3min快速攪拌混合均勻；
(3)進行:T5min二次脫泡，
(4)隨即倒入裝配有表面已處理好的輥芯的模具中，用吹風機的熱風吹泡膠液表面的少量浮泡；
(5)最后在8(T12(TC的溫度范圍內固化8tT24h，制得具有超低硬度的聚氨酯印刷膠輥。
[0014]實施例3: —種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料，它包括以下組份，以端羥基聚丁二烯HTPB為基礎份100，重量份數比為:
端羥基聚丁二烯HTPB100份
2，4-甲苯二異氰酸酯TDI26份
二甲硫基甲苯二胺DMTDA7.5份
端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB55份；
該印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料的制備方法，它包括以下步驟:
1、端羥基聚丁二烯HTPB脫水:
將端羥基聚丁二烯HTPB攪拌均勻加熱，控制加熱溫度在105±3°C，待端羥基聚丁二烯HTPB的溫度達到105°C后保溫5分鐘，然后進行真空脫水，真空度為-0.9MPa以上，第一次脫水過程為20分鐘以上，然后再次攪拌均勻加熱，在105°C下保溫5分鐘后，進行第二次真空脫水，直到無氣泡冒出為止；
2、HTPB-TDI預聚體制作:
首先將經脫水后的端羥基聚丁二烯HTPB在室溫下自然冷卻至40°C，然后稱重，加入
2,4-甲苯二異氰酸酯TDI，攪拌均勻，加熱，料溫達到75-80°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌反應2小時，之后，經抽真空脫泡后停放待用；
3、混合擴鏈劑制作:
將二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中，攪拌均勻，加熱，料溫達到35-40°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌0.5-1小時，停放待用；
4、聚氨酯材料固化:
(1)根據膠輥用料需求稱取HTPB-TDI預聚體，首先將HTPB-TDI預聚體在電爐上攪拌均勻加熱至4(T80°C，抽真空脫泡l(T20min至膠液中無氣泡；
(2)然后在上述HTPB-TDI預聚體中加入重量為HTPB-TDI預聚體的62.5%、溫度為4(T60°C的混合擴鏈劑，2~3min快速攪拌混合均勻；
(3)進行:T5min二次 脫泡，
(4)隨即倒入裝配有表面已處理好的輥芯的模具中，用吹風機的熱風吹泡膠液表面的少量浮泡；
(5)最后在8(T12(TC的溫度范圍內固化8tT24h，制得具有超低硬度的聚氨酯印刷膠輥。
[0015]以下是實施例1至實施例3制備的印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料，主要性能是:
【權利要求】
1.一種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料，其特征在于:它由以下組份組成，以端羥基聚丁二烯HTPB為基礎量100份，各組分重量份數比為: 端羥基聚丁二烯HTPB100份 2，4-甲苯二異氰酸酯TDI15-30份 二甲硫基甲苯二胺DMTDA1-10份 端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB20-60份。
2.如權利要求1所述的一種印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料，其特征在于:所述的端羥基聚丁二烯HTPB和端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB分子量為1000-4000。
3.—種權利要求1所述的印刷膠輥用超低硬度聚氨酯材料的制備方法，其特征在于:它包括以下步驟: (1)、端羥基聚丁二烯HTPB脫水: 將端羥基聚丁二烯HTPB攪拌均勻加熱，控制加熱溫度在105±3°C，待端羥基聚丁二烯HTPB的溫度達到105°C后保溫5分鐘，然后進行真空脫水，真空度為-0.9MPa以上，第一次脫水過程為20分鐘以上，然后再次攪拌均勻加熱，在105°C下保溫5分鐘后，進行第二次真空脫水，直到無氣泡冒出為止； (2)、HTPB-TDI預聚體制作: 首先將經脫水后的端羥基聚丁二烯HTPB在室溫下自然冷卻至40°C，然后稱重，加入·2,4-甲苯二異氰酸酯TDI，攪拌均勻，加熱，料溫達到75-80°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌反應2小時，之后，經抽真空脫泡后停放待用； (3)、混合擴鏈劑制作: 將二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羥基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中，攪拌均勻，加熱，料溫達到35-40°C后停止加熱，開始計時，在此溫度下攪拌0.5-1小時，停放待用； (4)、聚氨酯材料固化: a、根據膠輥用料需求，稱取HTPB-TDI預聚體，并攪拌均勻，加熱至40-80°C，抽真空脫泡10-20min，至膠液中無氣泡； b、然后在上述HTPB-TDI預聚體中加入重量為HTPB-TDI預聚體的20_90%、溫度為40-60°C的混合擴鏈劑，快速攪拌2-3min至混合均勻； C、進行3-5min 二次脫泡； d、隨即倒入裝配有表面已處理好的輥芯的模具中，用吹風機的熱風吹泡膠液表面的少量浮泡； e、在80-120°C的溫度范圍內固化8h-24h，制得印刷膠輥用超低硬度材聚氨酯材料。
【文檔編號】C08G18/10GK103788333SQ201310647747
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】苗志軍, 王紅梅, 張景亮 申請人:天津市橡膠工業研究所