说明书一种喷墨印刷水性UV墨水及其制备方法
技术领域
本发明属于印刷复制技术领域，涉及一种喷墨印刷水性UV墨水，本发明还涉及上述喷墨印刷水性UV墨水的制备方法。
背景技术
喷墨印刷水性UV墨水作为一种新型的、绿色环保型的喷墨墨水，具有节能无毒、对环境友好，印品性能优异等特点，受到行业领域的关注。随着喷墨印刷技术的广泛应用，对于喷墨墨水质量等各方面有了更高的要求，市场上现有的喷墨墨水按载体的不同，主要分为水性、溶剂型、热熔型、能量固化型几种。水性喷墨墨水以水为载体，具有墨色稳定、着色力强、色彩饱和度高，对喷墨头和耗材损害小、对人体及环境均无污染的优点，但是干燥速度慢，印品光泽度差；溶剂型喷墨墨水易挥发，对环境造成污染；热熔型喷墨墨水目前主要应用于纸板包装领域，有一定的局限性；能量固化型喷墨墨水没有挥发性有机物质、低耗能、快速固化，为喷墨装置带来的最大优势是不会喷头固化，但是能量固化型喷墨墨水的柔韧性、黏结性较逊色于传统墨水。水性UV喷墨墨水结合上述水性喷墨墨水和能量固化型喷墨墨水的全部优点，是喷墨墨水的新秀及应用趋势，因此，研发高质量的水性UV喷墨墨水具有重要的应用价值。
目前，喷墨印刷水性UV墨水仍处在研究阶段，我国还没有开发出性能优良的喷墨印刷水性UV墨水。国外的公司和学者已取得用于研发阶段的研 究成果，但是进口的墨水价格昂贵，阻碍我国喷墨印刷行业及相关行业的发展。长期以来，喷墨墨水都是和打印设备配套使用，大多数设备生产厂家要求生产商在打印时使用原装墨水，这也是造成我国喷墨墨水研究进展缓慢的原因。喷墨印刷水性UV墨水的发展发明技术可参阅：发明名称《不饱和聚酯聚氨酯嵌段共聚物水性UV墨水的制备方法》(申请号201110096328.4，公开号CN102153914A，公开日2011.08.17)，发明名称《一种水性UV墨水及其制备方法》(申请号201110139166.8，公开号CN102241914B，公开日2011.11.16)，发明名称《一种利用蠕虫状胶束体系分散的水性UV墨水及其制备方法》(申请号2011103117194.4，公开号CN102382504A，公开日2012.03.21)，发明名称《一种柔版印刷水性UV墨水及其制备方法》(申请号201310178593.6，公开号CN103275551A，公开日2013.09.04)，发明名称《一种羟基硅油改性的水性UV墨水及其制备方法》(申请号201310588755.3，公开号CN103613993A，公开日2014.03.05)，发明名称《一种水性UV墨水的制备方法》(申请号201410484615.6，公开号CN104231729A，公开日2014.12.2)等专利。但上述技术均存在污染环境，不易清洗，生产效率低等缺点。
鉴于喷墨印刷水性UV墨水良好的市场前景，加强喷墨印刷水性UV墨水的研究，制备出满足市场需求的性能优良的喷墨印刷水性UV墨水产品，是未来数字印刷墨水行业的一个发展方向。因此，发明一种性能优良、绿色环保的喷墨印刷水性UV墨水在喷墨印刷墨水领域具有现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷墨印刷水性UV墨水，解决了现有喷墨印刷墨水干燥速度慢、附着牢度低、稳定性差和环保性能不好的问题。
本发明的另一目的是提供上述喷墨印刷水性UV墨水的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种喷墨印刷水性UV墨水，按质量百分比由以下原料组成：60％～80％的基料树脂，0.3％～6％的光引发剂，6％～20％的色料，7％～19％的助剂，2％～8％的稀释剂，以上各组分的质量百分比之和为100％。
本发明的特点还在于，
助剂为消泡剂、表面活性剂、光稳定剂、流平剂、光增感剂组成的混合物，助剂中各组分占所有原料总质量的百分比分别为：消泡剂0.1％～1％、表面活性剂0.1％～5％、光稳定剂1％～8％、流平剂0.05％～1％和光增感剂0.2％～4％。
消泡剂为型号为OS-5201或OS-5202的消泡剂；表面活性剂为烷基羧酸盐、醇磺酸酯盐或烷基磺酸盐中的任意一种；光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯中的任意一种；流平剂为磷酸酯改性丙烯酸树脂或改性聚硅氧烷；光增感剂为三乙醇胺或N-N-二甲氨基苯甲酸酯。
基料树脂是由45％～70％可UV固化的水性聚氨酯和30％～55％质量份数为5％～10％的聚乙烯醇溶液组成的混合乳液，其中可UV固化的水性聚氨酯中各原料占基料树脂总质量的百分比分别为：10％～20％异佛尔酮二异氰酸酯，15％～25％聚丁二醇，1％～2％二羟甲基丙酸，2％～2.5％三羟甲基丙烷，0.5％～0.8％三乙胺，0.2％～0.4％乙二胺，0.5％～1％二月桂酸二丁基锡，3％～8％丙酮，8％～15％去离子水。
光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的任意一种，或是质量比 为2：1的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮的混合物，或者是质量比为3：1的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的混合物。
色料为直接染料、活性染料或颜料中的任意一种，稀释剂为质量比为3：2的水和乙醇的混合物。
本发明所采用的另一技术方案，上述一种喷墨印刷水性UV墨水的制备方法，具体按以下步骤实施：
步骤1、制备聚乙烯醇溶液：
按质量百分比分别称取去离子水90％～95％，聚乙烯醇5％～10％，边搅拌边将聚乙烯醇缓缓加入20℃～25℃冷水中使之充分溶胀、分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到90℃～95℃加速搅拌，待聚乙烯醇完全溶解，保温2～2.5小时，得到质量分数为5％～10％的聚乙烯醇溶液；
步骤2、制备基料树脂：
将聚丁二醇和二羟甲基丙酸加入反应器，在55℃～65℃下搅拌30min～40min至二羟甲基丙酸溶解，在干燥氮气的保护下依次加入异佛尔酮二异氰酸酯，在75℃～85℃下反应2h～2.5h；加入三羟甲基丙烷使预聚物交联，在75℃～85℃反应3h～3.5h，制备得到聚氨酯聚合物；然后降温至40℃～50℃，缓慢加入丙酮和三乙胺，搅拌20min～30min；接着加入去离子水，在40℃～50℃下高速搅拌使其乳化分解；最后加入乙二胺，搅拌30min～40min，减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液；
将水性聚氨酯乳液和步骤1制备得到的聚乙烯醇溶液搅拌混合30min～60min，得到可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液，即基料树脂；
步骤3，按质量百分比分别称取步骤2制得的基料树脂60％～80％，光 引发剂0.3％～6％，色料6％～20％，助剂7％～19％，稀释剂2％～8％，以上各组分的质量百分比之和为100％；其中助剂为消泡剂、表面活性剂、光稳定剂、流平剂和光增感剂组成的混合物；
步骤4，将步骤3中称取的基料树脂加入反应容器中，控制温度为40℃～50℃，缓慢加入光引发剂并搅拌，直至完全溶解，即制得混合溶液；
步骤5，将步骤3中称取的色料和稀释剂充分混合后，加入步骤4制备得到的混合溶液中，搅拌均匀，然后加入助剂，充分混合搅拌，即得到喷墨印刷水性UV墨水。
本发明的特点还在于，
步骤2中各组分的比例按照质量百分比为：质量分数为5％～10％的聚乙烯醇溶液30％～55％，异佛尔酮二异氰酸酯10％～20％，聚丁二醇15％～25％，二羟甲基丙酸1％～2％，三羟甲基丙烷2％～2.5％，三乙胺0.5％～0.8％，乙二胺0.2％～0.4％，二月桂酸二丁基锡0.5％～1％，丙酮3％～8％，去离子水8％～15％，以上各组分的质量百分比之和为100％。
步骤3中光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的任意一种，或是质量比为2：1的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮的混合物，或者是质量比为3：1的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的混合物；
色料为直接染料、活性染料或颜料中的任意一种，稀释剂为质量比为3：2的水和乙醇的混合物；
助剂中消泡剂为型号为OS-5201或OS-5202的消泡剂；表面活性剂为烷基羧酸盐、醇磺酸酯盐或烷基磺酸盐中的任意一种；光稳定剂为2-羟基-4- 甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯中的任意一种；流平剂为磷酸酯改性丙烯酸树脂或改性聚硅氧烷；光增感剂为三乙醇胺或N-N-二甲氨基苯甲酸酯。
助剂中各组分占所有原料总质量的百分比分别为：消泡剂0.1％～1％、表面活性剂0.1％～5％、光稳定剂1％～8％、流平剂0.05％～1％和光增感剂0.2％～4％。
本发明的有益效果是，相对现有的喷墨印刷水性UV墨水，采用本发明喷墨印刷水性UV墨水进行喷墨打印，墨水固化速度快，固化温度低，印品干燥时间短且质量较好，墨头易清洗，能源消耗低；其次，本发明喷墨印刷水性UV墨水采用水与酒精的混合物作为稀释剂，在容易达到调节黏度目的的同时，不含VOC，无刺激性和臭味，不污染环境。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种喷墨印刷水性UV墨水，按质量百分比由以下原料组成：60％～80％的基料树脂，0.3％～6％的光引发剂，6％～20％的色料，7％～19％的助剂，2％～8％的稀释剂，以上各组分的质量百分比之和为100％。其中助剂为消泡剂、表面活性剂、光稳定剂、流平剂、光增感剂组成的混合物。
其中，基料树脂是由45％～70％可UV固化的水性聚氨酯和30％～55％质量份数为5％～10％的聚乙烯醇溶液组成的混合乳液，其中可UV固化的水性聚氨酯中各原料占基料树脂总质量的百分比为：10％～20％异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，15％～25％聚丁二醇(PBG)，1％～2％二羟甲基丙酸(DMPA)，2％～2.5％三羟甲基丙烷(TMP)，0.5％～0.8％三乙胺(TEA)，0.2％～0.4％乙二胺(EDA)，0.5％～1％二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，3％～ 8％丙酮，8％～15％去离子水。
光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)中的任意一种，或是质量比为2：1的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)的混合物，或者是质量比为3：1的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)的混合物。
色料为直接染料、活性染料或颜料中的任意一种，稀释剂为质量比为3：2的水和乙醇的混合物。
助剂中各组分占所有原料总质量的百分比分别为：消泡剂0.1％～1％、表面活性剂0.1％～5％、光稳定剂1％～8％、流平剂0.05％～1％和光增感剂0.2％～4％。
助剂中消泡剂为型号为OS-5201或OS-5202的消泡剂；表面活性剂为烷基羧酸盐、醇磺酸酯盐或烷基磺酸盐中的任意一种；光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯中的任意一种；流平剂为磷酸酯改性丙烯酸树脂或改性聚硅氧烷；光增感剂为三乙醇胺或N-N-二甲氨基苯甲酸酯。
本发明上述一种喷墨印刷水性UV墨水的制备方法,具体按以下步骤实施：
步骤1、制备聚乙烯醇(PVA)溶液：
按质量百分比分别称取去离子水90％～95％，聚乙烯醇5％～10％，采用水浴锅控制温度，边搅拌边将聚乙烯醇缓缓加入20℃～25℃冷水中使之充分溶胀、分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到90℃～95℃加速搅拌，待 聚乙烯醇完全溶解，保温2～2.5小时，得到质量分数为5％～10％的聚乙烯醇溶液。
步骤2、制备基料树脂：
按照质量百分比称取以下原料：步骤1制得的质量分数为5％～10％的聚乙烯醇溶液30％～55％，异佛尔酮二异氰酸酯10％～20％，聚丁二醇15％～25％，二羟甲基丙酸1％～2％，三羟甲基丙烷2％～2.5％，三乙胺0.5％～0.8％，乙二胺0.2％～0.4％，二月桂酸二丁基锡0.5％～1％，丙酮3％～8％，去离子水8％～15％，以上各组分的质量百分比之和为100％。
将聚丁二醇(PBG)和二羟甲基丙酸(DMPA)加入装有机械搅拌器的、温度计、氮气进口和回流泠凝管的圆底四口烧瓶中，在55℃～65℃下搅拌30min～40min至二羟甲基丙酸(DMPA)溶解，在干燥氮气的保护下依次加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，混合物在75℃～85℃下反应2h～2.5h；加入三羟甲基丙烷(TMP)使预聚物交联，在75℃～85℃反应3h～3.5h，制备得到聚氨酯聚合物；然后降温至40℃～50℃，缓慢加入丙酮以降低聚合物的黏度，并加入三乙胺(TEA)中和PH值，搅拌20min～30min；接着加入去离子水，在40℃～50℃下高速搅拌使其乳化分解；最后加入乙二胺(EDA)，搅拌30min～40min，减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。
将水性聚氨酯乳液和称取的步骤1制备得到的聚乙烯醇(PVA)溶液搅拌混合30min～60min，得到可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液，即基料树脂。
步骤3，按质量百分比分别称取步骤2制得的基料树脂60％～80％，光引发剂0.3％～6％，色料6％～20％，助剂7％～19％，稀释剂2％～8％，以上各组分的质量百分比之和为100％。其中助剂为消泡剂、表面活性剂、光 稳定剂、流平剂和光增感剂组成的混合物。
其中光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)中的任意一种，或是质量比为2：1的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)的混合物，或者是质量比为3：1的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)的混合物。
色料为直接染料、活性染料或颜料中的任意一种，稀释剂为质量比为3：2的水和乙醇的混合物。
助剂中各组分占所有原料总质量的百分比分别为：消泡剂0.1％～1％、表面活性剂0.1％～5％、光稳定剂1％～8％、流平剂0.05％～1％和光增感剂0.2％～4％。
助剂中消泡剂为矿物油及硬脂酸酯混合物(OS-5201)或疏水改性有机硅及矿物油为主要成份的消泡剂(OS-5202)；表面活性剂为烷基羧酸盐、醇磺酸酯盐或烷基磺酸盐中的任意一种；光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯中的任意一种；流平剂为磷酸酯改性丙烯酸树脂或改性聚硅氧烷；光增感剂为三乙醇胺或N-N-二甲氨基苯甲酸酯。
步骤4，将步骤3中称取的基料树脂加入反应容器中，控制温度为40℃～50℃，缓慢加入光引发剂并搅拌，直至完全溶解，即制得混合溶液。
步骤5，将步骤3中称取的色料和稀释剂充分混合后，加入步骤4制备得到的混合溶液中，搅拌均匀，然后加入助剂，充分混合搅拌，即得到本发明的喷墨印刷水性UV墨水。
基料树脂是喷墨印刷水性UV墨水的主要组成成分，它在墨水中起着连接料的作用，决定印刷墨水的流变性、黏度、干燥性、成膜性以及印刷性能等性质。
本发明所用的基料树脂是可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液。该可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液光反应速度快、有利于色料分散、承印物范围广、具有良好的附着力，是水溶性树脂，绿色环保；其涂膜具有良好的机械性能及耐化学性，使本发明的墨水稳定性显著提高。
光引发剂是一类能在紫外光区(250～420nm)或可见光区(400～800nm)吸收一定波长的能量产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的化合物。它在墨水体系中起着重要作用，影响着墨水的干燥速度，适量的光引发剂可加快墨水的固化速率并获得性能良好的墨水。
在现有的水性UV油墨体系中，光引发剂在光固化过程中往往不是完全耗尽，未光解的部分会迁移到墨层表面，使墨层泛黄和老化，影响产品的质量；另一方面，一些引发剂和体系不相容或相容性不好，使水性UV油墨应用受到限制。选择本发明中光引发剂的种类并控制其重量百分比为0.3％～6％，能保证制备的水性UV油墨在光固化过程中，光引发剂完全反应，光固化速度快，且成分均匀，相容性好。
消泡剂指对溶剂型(水性)墨水中已形成的泡沫能起消除作用的助剂。在墨水制备过程中会加入填充剂、干燥剂等含有助泡物的助剂，在印刷操作中易产生气泡。墨水质地均匀才能保障印刷质量，而气泡则破坏了墨水的均匀性。为改善印刷质量，本发明选择矿物油及硬脂酸酯混合物(OS-5201)或疏水改性有机硅及矿物油为主要成份的消泡剂(OS-5202)为消泡剂，其具有与多种水性体系相容性好，快速消泡，抑泡持久，且不影响墨水色相和 黏度、无毒无污染的特点。
表面活性剂在墨水体系中起润湿、渗透、润滑等作用，可调节墨水的表面张力和出墨量，改善性能。本发明所用的表面活性剂为中性试剂，不但具有良好的润湿、渗透、润滑作用，且不易氧化，且能够与各种助剂复配，成本较低。
光稳定剂能够屏蔽或吸收紫外线的能量，具有猝灭单线态氧及将氢过氧物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应的可能性，阻止或者延迟光老化的过程。本发明所用的光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯中的任意一种，不但具有良好的光稳作用，同时其性能稳定，与其他助剂复配使用时，不会受到其他助剂的影响。
流平剂能促使墨水在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的墨膜，有效的降低墨水的表面张力，提高其流平性和均匀性。本发明所采用的流平剂，与本发明所采用的基料树脂具有良好的相容性，能够有效降低墨水表面张力，控制表面流动的能力。
光增感剂可扩大吸收色光的范围，因而扩大了感色性，提高了光感度，加快了墨水的光固化速度。本发明所用的光增感剂为三乙醇胺或N-N-二甲氨基苯甲酸酯，增强了光引发剂的引发性能，进一步提高了墨水的光固化速率，且本身不参与化学反应，对墨水性能没有负面影响。
稀释剂主要用于改变墨水的黏度，选用水和乙醇以质量比3：2组成的混合物作为稀释剂，以代替传统的活性稀释剂，消除了传统稀释剂带来的环境污染问题，降低制备成本。
实施例1
步骤1、制备聚乙烯醇(PVA)溶液：
按质量百分比分别称取去离子水95％，聚乙烯醇5％，采用水浴锅控制温度，边搅拌边将聚乙烯醇缓缓加入至20℃冷水中充分溶胀、分散，并使挥发性物资逸出，然后升温到95℃加速溶解，并保温2小时，得到质量分数为5％的聚乙烯醇溶液。
步骤2、制备基料树脂：
按照质量百分比称取以下原料：45％步骤1制备的聚乙烯醇溶液(PVA)，15％异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，20％聚丁二醇(PBG)，1.2％二羟甲基丙酸(DMPA)，2％三羟甲基丙烷(TMP)，0.6％三乙胺(TEA)，0.2％乙二胺(EDA)，0.5％二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，5.5％丙酮，10％去离子水，以上各组分的质量百分比之和为100％。
将聚丁二醇(PBG)和二羟甲基丙酸(DMPA)加入装有机械搅拌器的、温度计、氮气进口和回流泠凝管的圆底四口烧瓶中，在60℃下搅拌30min至二羟甲基丙酸(DMPA)溶解，在干燥氮气的保护下依次加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，混合物在80℃下反应2h；加入三羟甲基丙烷(TMP)使预聚物交联，在80℃反应3h，制备得到聚氨酯聚合物。在搅拌过程中慢慢加入丙酮以降低聚合物的黏度，加入三乙胺(TEA)进行中和，在45℃下搅拌20min。接着向混合物中加入一部分去离子水，在45℃下高速搅拌使其乳化分解。最后加入乙二胺(EDA)，搅拌30min，减压出去丙酮，制备出水性聚氨酯乳液。
将水性聚氨酯乳液和和步骤1制备得到的聚乙烯醇(PVA)溶液搅拌混合30min，得到可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液。
步骤3，按质量百分比分别称取步骤2制得的基料树脂60％，光引发剂 6％，色料7％，助剂19％，稀释剂8％。其中，助剂中各组分占以上原料总质量的百分比分别为：消泡剂1％、表面活性剂5％、光稳定剂8％、流平剂1％和光增感剂4％。
步骤4，将步骤3中称取的基料树脂加入反应容器中，反应温度为40℃，缓慢加入光引发剂并搅拌，直至完全溶解，即制得混合溶液。
步骤5，将步骤3中称取的色料和稀释剂充分混合，加入到步骤4所制备好的混合溶液中，搅拌均匀，最后加入助剂，充分混合搅拌，即得到本发明的喷墨印刷水性UV墨水。
其中，光引发剂为质量比为2：1的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)的混合物；直接染料使用C.I.直接蓝84；消泡剂使用疏水改性有机硅及矿物油为主要成份的消泡剂(OS-5202)；表面活性剂使用十二烷基苯磺酸钠；光稳定剂使用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；流平剂使用磷酸酯改性丙烯酸树脂；光增感剂光增感剂为三乙醇胺；稀释剂选用质量比为3：2的水和乙醇组成的混合物。
实施例2
步骤1、制备聚乙烯醇(PVA)溶液：
按质量百分比分别称取去离子水92％，聚乙烯醇8％，采用水浴锅控制温度，边搅拌边将聚乙烯醇缓缓加入至25℃冷水中充分溶胀、分散，并使挥发性物资逸出，而后升温到90℃左右加速溶解，并保温2.5小时，得到质量分数为8％的聚乙烯醇溶液。
步骤2、制备基料树脂：
按照质量百分比称取以下原料：55％步骤1制得的聚乙烯醇溶液(PVA)，12％异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，16.5％聚丁二醇(PBG)，1％二羟甲基丙 酸(DMPA)，2.1％三羟甲基丙烷(TMP)，0.5％三乙胺(TEA)，0.2％乙二胺(EDA)，0.7％二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，4％丙酮，8％去离子水，以上各组分的质量百分比之和为100％。
将聚丁二醇(PBG)和二羟甲基丙酸(DMPA)加入装有机械搅拌器的、温度计、氮气进口和回流泠凝管的圆底四口烧瓶中，在65℃下搅拌35min至二羟甲基丙酸(DMPA)溶解，在干燥氮气的保护下依次加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，混合物在75℃下反应2.5h；加入三羟甲基丙烷(TMP)使预聚物交联，在80℃反应3h，制备得到聚氨酯聚合物。在搅拌过程中慢慢加入丙酮以降低聚合物的黏度，加入三乙胺(TEA)进行中和，在50℃下搅拌25min。接着向混合物中加入一部分去离子水，在45℃下高速搅拌使其乳化分解。最后加入乙二胺(EDA)，搅拌35min，减压出去丙酮，制备出水性聚氨酯乳液。
将水性聚氨酯乳液和和步骤1制备得到的聚乙烯醇(PVA)溶液搅拌混合50min，得到可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液。
步骤3，按质量百分比分别称取步骤2制得的基料树脂70％，光引发剂2％，色料12％，助剂12％，稀释剂4％。其中，助剂中各组分占以上原料总质量的百分比分别为：消泡剂0.8％、表面活性剂3％、光稳定剂5％、流平剂0.8％和光增感剂2.4％。
步骤4，将步骤3中称取的基料树脂加入反应容器中，反应温度为50℃，缓慢加入光引发剂并搅拌，直至完全溶解，即制得混合溶液。
步骤5，将步骤3中称取的色料和稀释剂充分混合，加入到步骤4所制备好的混合溶液中，搅拌均匀，最后加入助剂，充分混合搅拌，即得到本发明的喷墨印刷水性UV墨水。
其中，光引发剂使用2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)；直接染料使用C.I.活性黄15；消泡剂使用疏水改性有机硅及矿物油为主要成份的消泡剂(OS-5202)；表面活性剂使用十二烷基苯磺酸钠；光稳定剂使用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；流平剂使用改性聚硅氧烷；光增感剂为N-N-二甲氨基苯甲酸酯；稀释剂选用质量比为3：2的水和乙醇组成的混合物。
实施例3
步骤1、制备聚乙烯醇(PVA)溶液：
按质量百分比分别称取去离子水90％，聚乙烯醇10％，采用水浴锅控制温度，边搅拌边将聚乙烯醇缓缓加入至22℃冷水中充分溶胀、分散，并使挥发性物资逸出，然后升温到93℃加速溶解，并保温2.2小时，得到质量分数为10％的聚乙烯醇溶液。
步骤2、制备基料树脂：
按照质量百分比称取以下原料：33.7％步骤1制得的聚乙烯醇溶液(PVA)，18％异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，23％聚丁二醇(PBG)，1.5％二羟甲基丙酸(DMPA)，2.3％三羟甲基丙烷(TMP)，0.8％三乙胺(TEA)，0.3％乙二胺(EDA)，0.9％二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，7％丙酮，12.5％去离子水，以上各组分的质量百分比之和为100％。
将聚丁二醇(PBG)和二羟甲基丙酸(DMPA)加入装有机械搅拌器的、温度计、氮气进口和回流泠凝管的圆底四口烧瓶中，在65℃下搅拌40min至二羟甲基丙酸(DMPA)溶解，在干燥氮气的保护下依次加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，混合物在85℃下反应2.5h；加入三羟甲基丙烷(TMP)使预聚物交联，在80℃反应3h，制备得到聚氨酯聚合物。在搅拌过程中慢慢加入丙酮以降低聚合物的黏度，加入三乙胺(TEA)进行中和，在50℃下 搅拌30min。接着向混合物中加入一部分去离子水，在50℃下高速搅拌使其乳化分解。最后加入乙二胺(EDA)，搅拌40min，减压出去丙酮，制备出水性聚氨酯乳液。
将水性聚氨酯乳液和和步骤1制备得到的聚乙烯醇(PVA)溶液搅拌混合30min，得到可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液。
步骤3，按质量百分比分别称取步骤2制得的基料树脂80％，光引发剂0.3％，色料10.7％，助剂7％，稀释剂2％。其中，助剂中各组分占以上原料总质量的百分比分别为：消泡剂0.1％、表面活性剂0.5％、光稳定剂3％、流平剂0.4％和光增感剂3％。
步骤4，将步骤3中称取的基料树脂加入反应容器中，反应温度为45℃，缓慢加入光引发剂并搅拌，直至完全溶解，即制得混合溶液。
步骤5，将步骤3中称取的色料和稀释剂充分混合，加入到步骤4所制备好的混合溶液中，搅拌均匀，最后加入助剂，充分混合搅拌，即得到本发明的喷墨印刷水性UV墨水。
其中，光引发剂使用2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)；直接染料使用C.I.活性紫5；消泡剂使用矿物油及硬脂酸酯混合物(OS-5201)；表面活性剂使用十二烷基苯磺酸钠；光稳定剂使用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；流平剂使用磷酸酯改性丙烯酸树脂；光增感剂为N-N-二甲氨基苯甲酸酯；稀释剂选用质量比为3：2的水和乙醇组成的混合物。
实施例4
步骤1、制备聚乙烯醇(PVA)溶液：
按质量百分比分别称取去离子水93％，聚乙烯醇7％，采用水浴锅控制温度，边搅拌边将聚乙烯醇缓缓加入至24℃冷水中充分溶胀、分散，并使挥 发性物资逸出，然后升温到95℃加速溶解，并保温2小时，得到质量分数为7％的聚乙烯醇溶液。
步骤2、制备基料树脂：
按照质量百分比称取以下原料：51.4％步骤1制得的聚乙烯醇溶液(PVA)，10％异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，15％聚丁二醇(PBG)，2％二羟甲基丙酸(DMPA)，2％三羟甲基丙烷(TMP)，0.6％三乙胺(TEA)，0.2％乙二胺(EDA)，0.8％二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，3％丙酮，15％去离子水，以上各组分的质量百分比之和为100％。
将聚丁二醇(PBG)和二羟甲基丙酸(DMPA)加入装有机械搅拌器的、温度计、氮气进口和回流泠凝管的圆底四口烧瓶中，在65℃下搅拌30min至二羟甲基丙酸(DMPA)溶解，在干燥氮气的保护下依次加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，混合物在85℃下反应2.5h；加入三羟甲基丙烷(TMP)使预聚物交联，在80℃反应3h，制备得到聚氨酯聚合物。在搅拌过程中慢慢加入丙酮以降低聚合物的黏度，加入三乙胺(TEA)进行中和，在45℃下搅拌20min。接着向混合物中加入一部分去离子水，在45℃下高速搅拌使其乳化分解。最后加入乙二胺(EDA)，搅拌30min，减压出去丙酮，制备出水性聚氨酯乳液。
将水性聚氨酯乳液和和步骤1制备得到的聚乙烯醇(PVA)溶液搅拌混合30min，得到可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液。
步骤3，按质量百分比分别称取步骤2制得的基料树脂65％，光引发剂3％，色料20％，助剂9％，稀释剂3％。其中，助剂中各组分占以上原料总质量的百分比分别为：消泡剂0.5％、表面活性剂0.1％、光稳定剂8％、流平剂0.05％和光增感剂0.35％。
步骤4，将步骤3中称取的基料树脂加入反应容器中，反应温度为40℃，缓慢加入光引发剂并搅拌，直至完全溶解，即制得混合溶液。
步骤5，将步骤3中称取的色料和稀释剂充分混合，加入到步骤4所制备好的混合溶液中，搅拌均匀，最后加入助剂，充分混合搅拌，即得到本发明的喷墨印刷水性UV墨水。
其中，光引发剂使用2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)；直接染料使用C.I.直接黑154；消泡剂使用疏水改性有机硅及矿物油为主要成份的消泡剂(OS-5202)；表面活性剂使用十二烷基苯磺酸钠；光稳定剂使用双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯；流平剂使用磷酸酯改性丙烯酸树脂；光增感剂为N-N-二甲氨基苯甲酸酯；稀释剂选用质量比为3：2的水和乙醇组成的混合物。
实施例5
步骤1、制备聚乙烯醇(PVA)溶液：
按质量百分比分别称取去离子水91％，聚乙烯醇9％，采用水浴锅控制温度，边搅拌边将聚乙烯醇缓缓加入至25℃冷水中充分溶胀、分散，并使挥发性物资逸出，然后升温到94℃加速溶解，并保温2.4小时，得到质量分数为9％的聚乙烯醇溶液。
步骤2、制备基料树脂：
按照质量百分比称取以下原料：30％步骤1制得的聚乙烯醇溶液(PVA)，20％异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，25％聚丁二醇(PBG)，1.8％二羟甲基丙酸(DMPA)，2.5％三羟甲基丙烷(TMP)，0.8％三乙胺(TEA)，0.4％乙二胺(EDA)，1％二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，8％丙酮，10.5％去离子水，以上各组分的质量百分比之和为100％。
将聚丁二醇(PBG)和二羟甲基丙酸(DMPA)加入装有机械搅拌器的、温度计、氮气进口和回流泠凝管的圆底四口烧瓶中，在65℃下搅拌35min至二羟甲基丙酸(DMPA)溶解，在干燥氮气的保护下依次加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，混合物在75℃下反应2.5h；加入三羟甲基丙烷(TMP)使预聚物交联，在80℃反应3h，制备得到聚氨酯聚合物。在搅拌过程中慢慢加入丙酮以降低聚合物的黏度，加入三乙胺(TEA)进行中和，在50℃下搅拌25min。接着向混合物中加入一部分去离子水，在45℃下高速搅拌使其乳化分解。最后加入乙二胺(EDA)，搅拌35min，减压出去丙酮，制备出水性聚氨酯乳液。
将水性聚氨酯乳液和和步骤1制备得到的聚乙烯醇(PVA)溶液搅拌混合30min，得到可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液。
步骤3，按质量百分比分别称取步骤2制得的基料树脂75％，光引发剂1％，色料9％，助剂8％，稀释剂7％。其中，助剂中各组分占以上原料总质量的百分比分别为：消泡剂0.3％、表面活性剂1％、光稳定剂6％、流平剂0.5％和光增感剂0.2％。
步骤4，将步骤3中称取的基料树脂加入反应容器中，反应温度为50℃，缓慢加入光引发剂并搅拌，直至完全溶解，即制得混合溶液。
步骤5，将步骤3中称取的色料和稀释剂充分混合，加入到步骤4所制备好的混合溶液中，搅拌均匀，最后加入助剂，充分混合搅拌，即得到本发明的喷墨印刷水性UV墨水。
其中，光引发剂使用质量比为2：1的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)的混合物；染料使用黑墨粉；消泡剂使用疏水改性有机硅及矿物油为主要成份的消泡剂 (OS-5202)；表面活性剂使用十二烷基苯磺酸钠；光稳定剂使用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；流平剂使用改性聚硅氧烷；光增感剂光增感剂为三乙醇胺；稀释剂选用质量比为3：2的水和乙醇组成的混合物。
实施例6
步骤1、制备聚乙烯醇(PVA)溶液：
按质量百分比分别称取去离子水95％，聚乙烯醇5％，采用水浴锅控制温度，边搅拌边将聚乙烯醇缓缓加入至25℃冷水中充分溶胀、分散，并使挥发性物资逸出，然后升温到95℃加速溶解，并保温2小时，得到质量分数为5％的聚乙烯醇溶液。
步骤2、制备基料树脂：
按照质量百分比称取以下原料：40％步骤1制得的聚乙烯醇(PVA)，18％异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，19％聚丁二醇(PBG)，1.4％二羟甲基丙酸(DMPA)，2.2％三羟甲基丙烷(TMP)，0.7％三乙胺(TEA)，0.3％乙二胺(EDA)，0.6％二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，4％丙酮，13.8％去离子水，以上各组分的质量百分比之和为100％。
将聚丁二醇(PBG)和二羟甲基丙酸(DMPA)加入装有机械搅拌器的、温度计、氮气进口和回流泠凝管的圆底四口烧瓶中，在65℃下搅拌40min至二羟甲基丙酸(DMPA)溶解，在干燥氮气的保护下依次加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，混合物在85℃下反应2.5h；加入三羟甲基丙烷(TMP)使预聚物交联，在80℃反应3h，制备得到聚氨酯聚合物。在搅拌过程中慢慢加入丙酮以降低聚合物的黏度，加入三乙胺(TEA)进行中和，在50℃下搅拌30min。接着向混合物中加入一部分去离子水，在45℃下高速搅拌使其乳化分解。最后加入乙二胺(EDA)，搅拌40min，减压出去丙酮，制备出 水性聚氨酯乳液。
将水性聚氨酯乳液和和步骤1制备得到的聚乙烯醇(PVA)溶液搅拌混合30min，得到可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液。
步骤3，按质量百分比分别称取步骤2制得的基料树脂63％，光引发剂4％，色料17％，助剂10％，稀释剂6％。其中，助剂中各组分占以上原料总质量的百分比分别为：消泡剂0.7％、表面活性剂2％、光稳定剂4％、流平剂0.2％和光增感剂3.1％。
步骤4，将步骤3中称取的基料树脂加入反应容器中，反应温度为45℃，缓慢加入光引发剂并搅拌，直至完全溶解，即制得混合溶液。
步骤5，将步骤3中称取的色料和稀释剂充分混合，加入到步骤4所制备好的混合溶液中，搅拌均匀，最后加入助剂，充分混合搅拌，即得到本发明的喷墨印刷水性UV墨水。
其中，光引发剂使用质量比为3：1的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)的混合物；活性染料C.I.活性黑5；消泡剂使用矿物油及硬脂酸酯混合物(OS-5201)；表面活性剂使用十二烷基苯磺酸钠；光稳定剂使用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；流平剂使用磷酸酯改性丙烯酸树脂；光增感剂光增感剂为N-N-二甲氨基苯甲酸酯；稀释剂选用质量比为3:2的水和乙醇组成的混合物。
本发明的喷墨印刷水性UV墨水无需加入单体稀释剂，所以安全无污染；在使用本发明的墨水印刷时，无网点扩大，设备易清洗，对于实现环保、健康绿色印刷十分有力；本发明所用的基料树脂与光引发剂配合使用，相容性优异，光固化速度提高，使得本发明的喷墨印刷水性UV墨水干燥时间短，提高印刷效率，解决了现有喷墨印刷墨水干燥速度慢、附着牢度低、稳定性 差和环保等问题。