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1、(10)申请公布号 CN 103788333 A (43)申请公布日 2014.05.14 CN 103788333 A (21)申请号 201310647747.1 (22)申请日 2013.12.06 C08G 18/76(2006.01) C08G 18/69(2006.01) C08G 18/32(2006.01) C08G 18/10(2006.01) (71)申请人 天津市橡胶工业研究所 地址 300384 天津市南开区华苑产业园区 （环外） 海泰南北大街 15 号 (72)发明人 苗志军 王红梅 张景亮 (74)专利代理机构 天津市杰盈专利代理有限公 司 12207 代理人 赵敬。
2、 (54) 发明名称 印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料及其制备方 法 (57) 摘要 一种印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料及其 制备方法， 属橡胶领域， 它是采用端羟基聚丁二 烯 HTPB 脱水后与 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI 加 热搅拌制成预聚体， 将二甲硫基甲苯二胺 DMTDA 和端羟基聚丁二烯大分子多元醇 HTPB 加热搅拌 制成混合扩链剂， 两者混合后倒入装配有表面已 处理好的辊芯的模具中， 80-120条件下固化 8h-24h， 制得印刷胶辊用超低硬度的聚氨酯材料。 本发明的有益效果是 ： 制作的印刷胶辊用超低硬 度聚氨酯材料， 具备超低的邵 A 硬度和良好的回 弹性， 可以用于制作特。
3、殊印刷行业的印刷胶辊。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 103788333 A CN 103788333 A 1/1 页 2 1. 一种印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料， 其特征在于 ： 它由以下组份组成， 以端羟基 聚丁二烯 HTPB 为基础量 100 份， 各组分重量份数比为 ： 端羟基聚丁二烯 HTPB 100 份 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI 15-30 份 二甲硫基甲苯二胺 DMTDA 1-10 份 端羟基聚丁二烯大分子多元醇 HTPB 20-。
4、60 份。 2. 如权利要求 1 所述的一种印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料， 其特征在于 ： 所述的端 羟基聚丁二烯 HTPB 和端羟基聚丁二烯大分子多元醇 HTPB 分子量为 1000-4000。 3. 一种权利要求 1 所述的印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料的制备方法， 其特征在于 ： 它包括以下步骤 ： （1） 、 端羟基聚丁二烯 HTPB 脱水 ： 将端羟基聚丁二烯 HTPB 搅拌均匀加热， 控制加热温度在 1053， 待端羟基聚丁二烯 HTPB 的温度达到 105后保温 5 分钟， 然后进行真空脱水， 真空度为 -0.9MPa 以上， 第一次 脱水过程为 20 分钟以上， 然后再次搅拌均匀。
5、加热， 在 105下保温 5 分钟后， 进行第二次真 空脱水， 直到无气泡冒出为止 ； （2） 、 HTPB-TDI 预聚体制作 ： 首先将经脱水后的端羟基聚丁二烯 HTPB 在室温下自然冷却至 40， 然后称重， 加入 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI， 搅拌均匀， 加热， 料温达到 75-80后停止加热， 开始计时， 在此 温度下搅拌反应 2 小时， 之后， 经抽真空脱泡后停放待用 ； （3） 、 混合扩链剂制作 ： 将二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羟基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中， 搅 拌均匀， 加热， 料温达到 35-40后停止加热， 开始计时， 在此温度下搅拌 0.5-。
6、1 小时， 停放 待用 ； （4） 、 聚氨酯材料固化 ： a、 根据胶辊用料需求， 称取 HTPB-TDI 预聚体， 并搅拌均匀， 加热至 40-80， 抽真空脱 泡 10-20min， 至胶液中无气泡 ； b、 然后在上述 HTPB-TDI 预聚体中加入重量为 HTPB-TDI 预聚体的 20-90%、 温度为 40-60的混合扩链剂， 快速搅拌 2-3min 至混合均匀 ； c、 进行 3-5min 二次脱泡 ； d、 随即倒入装配有表面已处理好的辊芯的模具中， 用吹风机的热风吹泡胶液表面的少 量浮泡 ； e、 在 80-120的温度范围内固化 8h-24h， 制得印刷胶辊用超低硬度材聚。
7、氨酯材料。 权 利 要 求 书 CN 103788333 A 2 1/5 页 3 印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于聚氨酯弹性体材料领域， 特别涉及一种印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材 料及其制备方法。 背景技术 0002 在图文印刷领域， 胶辊是印刷设备中最重要的配套部件之一， 在印刷中起着上墨、 匀墨、 传墨、 着墨等作用， 其质量好坏直接影响印刷质量， 高质量的印刷胶辊是生产高质量 印刷品的基本条件。 0003 目前国内生产的印刷行业聚氨酯胶辊的硬度多在邵 A 3070 度， 但在一些特殊的 印刷行业， 如在软质鞋材、 木材等凹凸不平的物体表面印刷图案， 。
8、普通硬度的印刷胶辊因为 太硬， 不能与凹凸不平的物体表面充分接触而无法满足要求。这就要求这种印刷胶辊的硬 度在邵 A30 度、 甚至邵 A20 度以下， 才能在凹凸不平的物体表面印制出高质量的图案。 0004 在制作低硬度聚氨酯胶辊的过程中， 为了降低硬度， 都会在配方中添加大量增塑 剂， 但增塑剂加入过多， 不仅会明显降低胶辊的性能， 而且在使用过程中， 增塑剂会被油墨 中的溶剂抽出， 使胶辊硬度大幅度上升， 无法满足使用要求。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服上述缺陷， 提供一种印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料及其 制备方法， 所制材料的硬度可以达到邵 A30 度、 甚至邵 A20 度。
9、以下， 制作的胶辊可以在凹凸 不平的物体表面印制出高质量的图案。 0006 本发明的目的是通过以下技术方案实现的 ： 一种印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料， 其特征在于 ： 它由以下组份组成， 以端羟基聚丁 二烯 HTPB 为基础量 100 份， 各组分重量份数比为 ： 端羟基聚丁二烯 HTPB 100 份 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI 15-30 份 二甲硫基甲苯二胺 DMTDA 1-10 份 端羟基聚丁二烯大分子多元醇 HTPB 20-60 份。 0007 所述的端羟基聚丁二烯 HTPB 和端羟基聚丁二烯大分子多元醇 HTPB 分子量为 1000-4000。 0008 一种印刷胶辊用超低硬。
10、度聚氨酯材料的制备方法， 其特征在于 ： 它包括以下步 骤 ： 1、 端羟基聚丁二烯 HTPB 脱水 ： 将端羟基聚丁二烯 HTPB 搅拌均匀加热， 控制加热温度在 1053， 待端羟基聚丁二烯 HTPB 的温度达到 105后保温 5 分钟， 然后进行真空脱水， 真空度为 -0.9MPa 以上， 第一次 脱水过程为 20 分钟以上， 然后再次搅拌均匀加热， 在 105下保温 5 分钟后， 进行第二次真 空脱水， 直到无气泡冒出为止 ； 说 明 书 CN 103788333 A 3 2/5 页 4 2、 HTPB-TDI 预聚体制作 ： 首先将经脱水后的端羟基聚丁二烯 HTPB 在室温下自然冷却。
11、至 40， 然后称重， 加入 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI， 搅拌均匀， 加热， 料温达到 75-80后停止加热， 开始计时， 在此 温度下搅拌反应 2 小时， 之后， 经抽真空脱泡后停放待用 ； 3、 混合扩链剂制作 ： 将二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羟基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中， 搅 拌均匀， 加热， 料温达到 35-40后停止加热， 开始计时， 在此温度下搅拌 0.5-1 小时， 停放 待用 ； 4、 聚氨酯材料固化 ： （1） 根据胶辊用料需求， 称取 HTPB-TDI 预聚体， 并搅拌均匀， 加热至 40-80， 抽真空脱 泡 10-20min， 至胶液中无气。
12、泡 ； （2）然后在上述 HTPB-TDI 预聚体中加入重量为 HTPB-TDI 预聚体的 20-90%、 温度为 40-60的混合扩链剂， 快速搅拌 2-3min 至混合均匀 ； （3） 进行 3-5min 二次脱泡 ； （4） 随即倒入装配有表面已处理好的辊芯的模具中， 用吹风机的热风吹泡胶液表面的 少量浮泡 ； （5） 在 80-120的温度范围内固化 8h-24h， 制得印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料。 0009 本发明的有益效果是 ： 选用分子链柔软的端羟基聚丁二烯 HTPB 为印刷胶辊用超 低硬度聚氨酯材料的主体材料， 以 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI 为聚氨酯材料中的交联剂， 。
13、以 端羟基聚丁二烯大分子多元醇HTPB和二甲硫基甲苯二胺DMTDA为聚氨酯材料中的扩链剂， 通过预聚体法制作的印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料， 具备超低的邵 A 硬度和良好的回弹 性， 可以用于制作特殊印刷行业的印刷胶辊。 具体实施方式 0010 下面结合实施例说明本发明， 这里所述实施例的方案， 不限制本发明， 本领域的专 业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化， 所述的这些改进和变化都应视为在本 发明的保护范围内， 本发明的范围和实质由权利要求来限定。 0011 实施例中的端羟基聚丁二烯HTPB和端羟基聚丁二烯大分子多元醇HTPB分子量为 1000-4000， 为山东淄博齐龙化工有限公。
14、司生产 ； 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI 是日本 TCI 公司 产品， 纯度 99.9% 以上 ； 二甲硫基甲苯二胺 DMTDA 为辛龙生物科技股份有限公司生产。 0012 实施例 1 ： 一种印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料， 它包括以下组份， 以端羟基聚丁 二烯 HTPB 为基础份 100， 重量份数比为 ： 端羟基聚丁二烯 HTPB 100 份 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI 17 份 二甲硫基甲苯二胺 DMTDA 3.5 份 端羟基聚丁二烯大分子多元醇 HTPB 25 份 ； 该印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料的制备方法， 它包括以下步骤 ： 1、 端羟基聚丁二烯 HTPB 脱水 ： 将。
15、端羟基聚丁二烯 HTPB 搅拌均匀加热， 控制加热温度在 1053， 待端羟基聚丁二烯 说 明 书 CN 103788333 A 4 3/5 页 5 HTPB 的温度达到 105后保温 5 分钟， 然后进行真空脱水， 真空度为 -0.9MPa 以上， 第一次 脱水过程为 20 分钟以上， 然后再次搅拌均匀加热， 在 105下保温 5 分钟后， 进行第二次真 空脱水， 直到无气泡冒出为止 ； 2、 HTPB-TDI 预聚体制作 ： 首先将经脱水后的端羟基聚丁二烯 HTPB 在室温下自然冷却至 40， 然后称重， 加入 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI， 搅拌均匀， 加热， 料温达到 75-80后。
16、停止加热， 开始计时， 在此 温度下搅拌反应 2 小时， 之后， 经抽真空脱泡后停放待用 ； 3、 混合扩链剂制作 ： 将二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羟基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中， 搅 拌均匀， 加热， 料温达到 35-40后停止加热， 开始计时， 在此温度下搅拌 0.5-1 小时， 停放 待用 ； 4、 聚氨酯材料固化 ： （1） 根据胶辊用料需求称取HTPB-TDI预聚体， 首先将HTPB-TDI预聚体在电炉上搅拌均 匀加热至 4080， 抽真空脱泡 1020min 至胶液中无气泡 ； （2）然后在上述 HTPB-TDI 预聚体中加入重量为 HTPB-TDI 预聚体的 。
17、28.5%、 温度为 4060的混合扩链剂， 23min 快速搅拌混合均匀 ； （3） 进行 35min 二次脱泡， （4） 随即倒入装配有表面已处理好的辊芯的模具中， 用吹风机的热风吹泡胶液表面的 少量浮泡 ； （5） 最后在 80120的温度范围内固化 8h24h， 制得具有超低硬度的聚氨酯印刷胶 辊。 0013 实施例 2 ： 一种印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料， 它包括以下组份， 以端羟基聚丁 二烯 HTPB 为基础份 100， 重量份数比为 ： 端羟基聚丁二烯 HTPB 100 份 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI 21 份 二甲硫基甲苯二胺 DMTDA 6 份 端羟基聚丁二烯大分子多。
18、元醇 HTPB 40 份 ； 该印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料的制备方法， 它包括以下步骤 ： 1、 端羟基聚丁二烯 HTPB 脱水 ： 将端羟基聚丁二烯 HTPB 搅拌均匀加热， 控制加热温度在 1053， 待端羟基聚丁二烯 HTPB 的温度达到 105后保温 5 分钟， 然后进行真空脱水， 真空度为 -0.9MPa 以上， 第一次 脱水过程为 20 分钟以上， 然后再次搅拌均匀加热， 在 105下保温 5 分钟后， 进行第二次真 空脱水， 直到无气泡冒出为止 ； 2、 HTPB-TDI 预聚体制作 ： 首先将经脱水后的端羟基聚丁二烯 HTPB 在室温下自然冷却至 40， 然后称重， 加入 2。
19、,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI， 搅拌均匀， 加热， 料温达到 75-80后停止加热， 开始计时， 在此 温度下搅拌反应 2 小时， 之后， 经抽真空脱泡后停放待用 ； 3、 混合扩链剂制作 ： 将二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羟基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中， 搅 说 明 书 CN 103788333 A 5 4/5 页 6 拌均匀， 加热， 料温达到 35-40后停止加热， 开始计时， 在此温度下搅拌 0.5-1 小时， 停放 待用 ； 4、 聚氨酯材料固化 ： （1） 根据胶辊用料需求称取HTPB-TDI预聚体， 首先将HTPB-TDI预聚体在电炉上搅拌均 匀加热至 408。
20、0， 抽真空脱泡 1020min 至胶液中无气泡 ； （2）然后在上述 HTPB-TDI 预聚体中加入重量为 HTPB-TDI 预聚体的 46%、 温度为 4060的混合扩链剂， 23min 快速搅拌混合均匀 ； （3） 进行 35min 二次脱泡， （4） 随即倒入装配有表面已处理好的辊芯的模具中， 用吹风机的热风吹泡胶液表面的 少量浮泡 ； （5） 最后在 80120的温度范围内固化 8h24h， 制得具有超低硬度的聚氨酯印刷胶 辊。 0014 实施例 3 ： 一种印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料， 它包括以下组份， 以端羟基聚丁 二烯 HTPB 为基础份 100， 重量份数比为 ： 端羟基聚。
21、丁二烯 HTPB 100 份 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI 26 份 二甲硫基甲苯二胺 DMTDA 7.5 份 端羟基聚丁二烯大分子多元醇 HTPB 55 份 ； 该印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料的制备方法， 它包括以下步骤 ： 1、 端羟基聚丁二烯 HTPB 脱水 ： 将端羟基聚丁二烯 HTPB 搅拌均匀加热， 控制加热温度在 1053， 待端羟基聚丁二烯 HTPB 的温度达到 105后保温 5 分钟， 然后进行真空脱水， 真空度为 -0.9MPa 以上， 第一次 脱水过程为 20 分钟以上， 然后再次搅拌均匀加热， 在 105下保温 5 分钟后， 进行第二次真 空脱水， 直到无气泡冒出为。
22、止 ； 2、 HTPB-TDI 预聚体制作 ： 首先将经脱水后的端羟基聚丁二烯 HTPB 在室温下自然冷却至 40， 然后称重， 加入 2,4- 甲苯二异氰酸酯 TDI， 搅拌均匀， 加热， 料温达到 75-80后停止加热， 开始计时， 在此 温度下搅拌反应 2 小时， 之后， 经抽真空脱泡后停放待用 ； 3、 混合扩链剂制作 ： 将二甲硫基甲苯二胺DMTDA和端羟基聚丁二烯大分子多元醇HTPB依次加入容器中， 搅 拌均匀， 加热， 料温达到 35-40后停止加热， 开始计时， 在此温度下搅拌 0.5-1 小时， 停放 待用 ； 4、 聚氨酯材料固化 ： （1） 根据胶辊用料需求称取HTPB-。
23、TDI预聚体， 首先将HTPB-TDI预聚体在电炉上搅拌均 匀加热至 4080， 抽真空脱泡 1020min 至胶液中无气泡 ； （2）然后在上述 HTPB-TDI 预聚体中加入重量为 HTPB-TDI 预聚体的 62.5%、 温度为 4060的混合扩链剂， 23min 快速搅拌混合均匀 ； （3） 进行 35min 二次脱泡， （4） 随即倒入装配有表面已处理好的辊芯的模具中， 用吹风机的热风吹泡胶液表面的 说 明 书 CN 103788333 A 6 5/5 页 7 少量浮泡 ； （5） 最后在 80120的温度范围内固化 8h24h， 制得具有超低硬度的聚氨酯印刷胶 辊。 0015 以下是实施例 1 至实施例 3 制备的印刷胶辊用超低硬度聚氨酯材料， 主要性能 是 ： 序号 性能实施例 1 实施例 2 实施例 3 1硬度 （邵氏 A） ，161924 2回弹， %404750 3胶料凝胶时间， min705640 4硬度变化 （乙醇中浸泡 16h）-2-2-1 其中， 主要性能指标硬度 （邵氏 A） 均在 30以下。 说 明 书 CN 103788333 A 7 。