閆凱 駱訓(xùn) 章奇羊 王成龍 喬路陽(yáng) 鄭今歡

摘 要：為了改善二氧化鈦遷移聚集現(xiàn)象并提高其在涂料墨水中的錨固作用，自制了聚氨酯丙烯酸酯基二氧化鈦（PU-TiO2）一體化涂料。將PU-TiO2一體化涂料制成光固化PU-TiO2一體化涂料墨水，并對(duì)光固化PU-TiO2一體化涂料墨水體系及性能進(jìn)行了研究。通過(guò)紫外光譜分析和光聚合性能分析得出，當(dāng)引發(fā)劑樟腦醌（CQ）與助引發(fā)劑4-二甲基氨基苯甲酸乙酯（EDB）之間的質(zhì)量比為6∶4，且引發(fā)體系占墨水體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例為1.5%時(shí)，墨水性能達(dá)到最佳;通過(guò)光聚合性能、流變性能和膜拉伸性能分析，可知一體化涂料墨水屬于典型的牛頓型流體，當(dāng)涂料與單體之間的質(zhì)量比為4∶6時(shí)，墨水性能達(dá)到最佳。相較于未改性二氧化鈦制得的光固化墨水，一體化涂料墨水在固化過(guò)程中遷移聚集現(xiàn)象明顯改善，且膜拉伸性能和分散穩(wěn)定性能得到提升。

關(guān)鍵詞：PU-TiO2;涂料墨水;藍(lán)光固化;一體化

中圖分類(lèi)號(hào)：TS194.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1009-265X（2022）01-0137-09

Abstract： In order to improve the migration and aggregation of titanium dioxide and enhance its anchoring effect on coating ink， we prepared an integrated coating of polyurethane acrylate-based titanium dioxide （PU-TiO2） was made. The PU-TiO2 integrated coating was made into a light-cured PU-TiO2 integrated coating ink， and the light-cured PU-TiO2integrated coating ink system and its properties were studied. Through UV spectrum analysis and analysis of photopolymerization properties， it is concluded that when the mass ratio between the initiator camphorquinone （CQ） and the co-initiator 4-ethyl dimethylaminobenzoate （EDB） is 6：4， and the mass fraction of the initiator system accounts for 1.5% of the ink system， the ink performance reaches the best; through an analysis of photopolymerization properties， rheological properties and film tensile properties， it can be seen that the integrated coating ink is a typical Newtonian fluid. When the mass ratio between the coating and the monomer is 4：6， the ink performance is the best. Compared with the light-cured ink prepared by unmodified titanium dioxide， the migration and aggregation of the integrated coating ink are significantly improved during the curing， and the tensile properties and dispersion stability of the film are also improved.

Key words： PU-TiO2; coating ink; blue light curing; integration

光固化數(shù)碼印花技術(shù)是將光固化技術(shù)和數(shù)碼噴墨印花技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)光輻照使織物表面的光固化墨水發(fā)生原位聚合，進(jìn)而在織物表面形成光固化膜，具有工藝簡(jiǎn)單、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)[1-3]。光固化數(shù)碼印花技術(shù)所用的墨水一般為涂料墨水，而在涂料墨水中白色油墨經(jīng)常被用作深色織物的著色劑以改善圖案顏色亮度。二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N傳統(tǒng)的白色無(wú)機(jī)顏料，由于其高亮度，高折射率和高化學(xué)穩(wěn)定性而被廣泛應(yīng)用于白色涂料墨水中。然而，二氧化鈦比表面能大，使得二氧化鈦顏料在光固化墨水中極易聚集，從而導(dǎo)致噴頭堵塞，同時(shí)，二氧化鈦顏料與固化膜之間以物理錨固的形式固著，而這種形式的固著影響高分子膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性，使膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在一定的弱點(diǎn)，造成膜物理機(jī)械性能的下降。在印花織物服用過(guò)程中，外界較強(qiáng)的機(jī)械作用力（如反復(fù)摩擦等）易引起色膜結(jié)構(gòu)缺陷和力學(xué)性能劣化。二氧化鈦顏料極易在膜層缺陷處裸露，因其與高分子成膜物質(zhì)之間缺乏牢固的結(jié)合力，在較強(qiáng)的外力作用下便脫離織物表面，最終造成印花織物的耐摩擦和耐水洗色牢度降低。

針對(duì)常規(guī)顏料墨水固著牢度差的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了相關(guān)的研究工作，現(xiàn)有途徑主要包括：a）膠膜性能的提升，如多相結(jié)構(gòu)膠乳[4];b）分散劑或黏合劑的多功能化，如超支化多功能分散劑[5]、顏料專(zhuān)用固色劑[6];c）自黏性有機(jī)顏料微膠囊的研發(fā)，如納米顏料/乳膠粒分散體[7-9]。付少海等[10]認(rèn)為在顏料上包覆乳膠粒是改善顏料墨水品質(zhì)中最有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒?。制備顏?聚合物的復(fù)合乳膠方法主要包括溶膠-凝膠[11]、乳液聚合[12]、細(xì)乳液聚合[13]、層層自組裝[14]、相分離[15]等。然而，這些途徑制備的顏料固著機(jī)制依舊是由黏合劑或固色物質(zhì)將顏料粒子“物理錨固”在膜中，難以實(shí)現(xiàn)顏料粒子與高分子成膜物質(zhì)之間的牢固結(jié)合。

受啟于高分子染料，將發(fā)色體與高分子骨架進(jìn)行共價(jià)鍵結(jié)合，兼具發(fā)色體的色彩性和高分子材料的成膜性。為此課題組自制了聚氨酯丙烯酸酯基二氧化鈦（PU-TiO2）一體化涂料。首先，對(duì)二氧化鈦表面進(jìn)行氨基改性，隨后將改性后的二氧化鈦與聚氨酯預(yù)聚體中的異氰酸酯基進(jìn)行共價(jià)鍵結(jié)合從而制備了一體化涂料。在前期一體化涂料研究的基礎(chǔ)上，本文將一體化涂料制備成一體化光固化墨水，以提高TiO2顆粒在油墨體系中的分散穩(wěn)定性和在膜中的結(jié)合牢度。

因此，本文主要對(duì)構(gòu)建的PU-TiO2一體化涂料墨水性能進(jìn)行研究，明確了引發(fā)體系和聚合體系對(duì)墨水性能的影響規(guī)律，通過(guò)掃描電鏡（SEM）來(lái)研究二氧化鈦在固化膜中的遷移情況，通過(guò)流變性能、聚合性能以及膜拉伸性能分析得出一體化涂料墨水體系中引發(fā)體系組分以及含量、聚合體系對(duì)整個(gè)墨水體系性能的影響，通過(guò)熱重分析、膜拉伸性能分析和分散穩(wěn)定性和光聚合性能分析確定一體化涂料墨水的可行性。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器

藥品：丙烯酸羥乙酯（HEA）、3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APS）、樟腦醌（CQ）、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯（EDB）、二氧化鈦（TiO2）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）和聚丙二醇（PPG-1000），均購(gòu)于阿拉丁工業(yè)公司。無(wú)水乙醇購(gòu)自杭州高精精細(xì)化工有限公司。研究中的所有實(shí)驗(yàn)均使用去離子水，所有使用的其他化學(xué)試劑均為分析純，無(wú)需進(jìn)一步純化即可使用。

儀器：掃描電鏡（JSM-5610LV，日本電子），旋轉(zhuǎn)流變儀（AntonPaar MCR52，安東帕商貿(mào)有限公司），差示掃描量熱儀（Q2000，美國(guó)TA），萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（Instron 2365，美國(guó)Instron），紫外分光光度計(jì)（Lambda 900，美國(guó)Perkin Elmer公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 PU-TiO2一體化涂料的制備

將1 g二氧化鈦顏料加入到乙醇與去離子水的混合溶液中（V乙醇∶V水=9∶1）進(jìn)行超聲分散，獲得二氧化鈦分散液。同時(shí)將0.6 g 3-氨丙基三乙氧基硅烷（APS）在乙醇水溶液中進(jìn)行預(yù)水解反應(yīng)（VAPS∶V乙醇∶V水=1∶200∶14），反應(yīng)0.5 h，水解完成后加入上述二氧化鈦分散液，隨后，反應(yīng)液在70℃，pH為7的條件下進(jìn)行接枝改性1 h，反應(yīng)完成后利用高速臺(tái)式離心機(jī)（10000 r/min，10min）離心洗滌3次。將所得的氨基改性二氧化鈦在40℃條件下干燥24 h，研磨好備用。

PU-TiO2一體化涂料制備。首先合成聚氨酯預(yù)聚體，控制起始溫度為10℃，根據(jù)R值為2加入5 g聚丙二醇1000（PPG-1000）和2.22 g異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）攪拌均勻，之后逐步升溫至80℃加入催化劑二月桂酸二丁錫基（DBTDL）進(jìn)行反應(yīng)3 h，使得PPG-1000與IPDI進(jìn)行反應(yīng)形成預(yù)聚體。隨后降低反應(yīng)溫度至50℃，同時(shí)對(duì)0.15 g二氧化鈦

樣品進(jìn)行超聲分散，待溫度達(dá)到50℃后加入分散完全的二氧化鈦樣品進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)3 h，利用改性后二氧化鈦表面接枝的氨基與聚氨酯預(yù)聚體中的異氰酸酯基進(jìn)行化學(xué)鍵結(jié)合。最后根據(jù)剩余的—NCO基團(tuán)的含量按照n（-NCO）∶n（-OH）=1∶1加入丙烯酸羥乙酯（HEA）進(jìn)行封端，當(dāng)-NCO含量降低到0.5%時(shí)，即認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束，即得PU-TiO2一體化涂料。具體如圖1所示。

1.2.2 光固化PU-TiO2一體化涂料墨水的構(gòu)建

準(zhǔn)確稱(chēng)取一定質(zhì)量的PU-TiO2，按照一定比例與HEA復(fù)配制成光固化墨水聚合體系，稱(chēng)取一定質(zhì)量比例的光引發(fā)劑CQ和助引發(fā)劑EDB加入到上述光固化墨水的聚合體系中，超聲分散。待引發(fā)體系完全溶解后即為光固化PU-TiO2一體化涂料墨水，避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 測(cè)試與表征

1.3.1 掃描電鏡測(cè)試

利用液氮將光固化膜進(jìn)行脆斷，并對(duì)其斷面噴金，利用掃描電鏡對(duì)改性前后光固化膜截面進(jìn)行觀察分析。

1.3.2 紫外光譜測(cè)試

以一定比例配置濃度為0.01 mol/L的CQ/EDB光引發(fā)體系在HEA中進(jìn)行超聲分散。超聲完成后量取約3 mL樣品于石英比色皿中，設(shè)置紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)掃描區(qū)間為350～550 nm，掃描速度為60 nm/min，掃描間隔為1 nm進(jìn)行測(cè)試。

1.3.3 光聚合性能測(cè)試

以CQ和EDB作為藍(lán)光固化墨水的光引發(fā)體系，將制得的聚氨酯丙烯酸酯基一體化涂料稀釋到HEA中，將配置好的CQ/EDB光引發(fā)體系加入墨水中超聲分散。利用Photo-DSC在25℃下對(duì)藍(lán)光固化墨水進(jìn)行藍(lán)光聚合性能測(cè)試。

1.3.4 光固化膜機(jī)械性能測(cè)試

參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 1184—1983《塑料薄膜拉伸性能的測(cè)試》，將不同配方的藍(lán)光固化膜制成標(biāo)準(zhǔn)的啞鈴狀薄膜，利用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)樣品薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試條件：溫度20℃，夾具間距20mm，拉伸速率10mm/min。

1.3.5 流變性能測(cè)試

利用高級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀對(duì)聚氨酯丙烯酸酯涂料的流變性能進(jìn)行測(cè)試。選取平板（PP-25）附件對(duì)聚氨酯一體化涂料墨水的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)流變性能進(jìn)行測(cè)試，靜態(tài)測(cè)試條件：溫度25℃，剪切速率1～1000s-1;動(dòng)態(tài)測(cè)試條件：溫度25～70℃，剪切速率200s-1。

1.3.6 分散穩(wěn)定性測(cè)試

將改性前后二氧化鈦制得的涂料稀釋于HEA單體中（PU-TiO2∶HEA=2∶8），超聲分散30min，超聲完全后靜置觀察一體化涂料墨水的分散穩(wěn)定情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 PU-TiO2一體化墨水的構(gòu)建

2.1.1 引發(fā)體系對(duì)PU-TiO2一體化墨水性能的影響

光引發(fā)體系中，助引發(fā)劑會(huì)破壞引發(fā)劑的共軛結(jié)構(gòu)形成活性種，使其在可見(jiàn)光區(qū)域的吸收強(qiáng)度降低，因此可以通過(guò)紫外可見(jiàn)光譜分析來(lái)說(shuō)明引發(fā)劑與助引發(fā)劑的反應(yīng)程度。

圖2展示了CQ和EDB比例對(duì)紫外可見(jiàn)光譜的影響。從圖2中可以看出，引發(fā)體系在460nm出現(xiàn)了代表CQ的特征吸收峰，并且當(dāng)引發(fā)體系中不含EDB時(shí)，特征吸收峰峰值最高，這主要是由于CQ結(jié)構(gòu)中的共軛雙酮結(jié)構(gòu)使得其在可見(jiàn)光區(qū)域發(fā)生吸收，隨著EDB含量的增加，CQ的特征吸收峰不斷降低，這是由于CQ與EDB發(fā)生供氫反應(yīng)，使得CQ的共軛雙酮結(jié)構(gòu)被破壞，從而使得CQ在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)吸收強(qiáng)度降低。

在光引發(fā)體系中，引發(fā)劑與助引發(fā)劑反應(yīng)形成活性種來(lái)引發(fā)光固化反應(yīng)，因此研究引發(fā)劑與助引發(fā)劑比例以及含量是研究光固化反應(yīng)速率與效率的關(guān)鍵之一。首先對(duì)CQ和EDB比例對(duì)光固化墨水聚合性能進(jìn)行了研究，結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出，當(dāng)引發(fā)體系中不含有EDB時(shí)，單體HEA轉(zhuǎn)化效率很低，這是由于引發(fā)體系中只存在CQ，當(dāng)CQ吸收可見(jiàn)光后形成激發(fā)態(tài)，但是由于缺少助引發(fā)劑EDB，無(wú)法進(jìn)行供氫反應(yīng)形成活性種，少量的單體轉(zhuǎn)化是由于CQ與單體或者雜質(zhì)進(jìn)行了供氫反應(yīng)引起的。隨著助引發(fā)劑EDB的加入，單體HEA光聚合效率明顯提升，并隨著EDB含量的增加，單體光聚合效率逐漸提升，當(dāng)CQ∶EDB=6∶4時(shí)達(dá)到最佳，但是繼續(xù)增加EDB含量，單體HEA光聚合效率出現(xiàn)下降，是由于高濃度EDB對(duì)于三線態(tài)CQ和活性種具有淬滅作用，導(dǎo)致單體HEA光聚合效率下降[16]。

在研究了CQ和EDB比例對(duì)光固化墨水聚合性能后，進(jìn)一步研究了引發(fā)體系濃度對(duì)光固化墨水聚合性能的影響，結(jié)果如圖4所示。從圖4中可以發(fā)現(xiàn)，隨著光引發(fā)體系用量的增加，一體化涂料墨水的光聚合性能逐漸提高，當(dāng)引發(fā)體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%時(shí)，光聚合效率達(dá)到最佳。但是繼續(xù)增加光引發(fā)體系，一體化涂料墨水的光聚合性能呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，是由于過(guò)高濃度的引發(fā)體系會(huì)造成濾鏡效應(yīng)[17-18]，使得底部樣品對(duì)光的吸收降低，進(jìn)而使一體化涂料墨水的光聚合性能降低。

2.1.2 聚合體系對(duì)PU-TiO2一體化墨水性能的影響

光固化墨水中，低聚物和單體作為墨水的聚合體系，對(duì)墨水性能起到了至關(guān)重要的作用。將二氧化鈦接入到低聚物體系中，所制備的PU-TiO2即是著色體系，又是聚合體系中的低聚物。因此，考察單體HEA和低聚物PU-TiO2比例（HEA∶PU-TiO2=1∶9，2∶8，4∶6，5∶5，6∶4，8∶2，9∶1）對(duì)墨水性能的影響。結(jié)果如圖5-圖7所示。

流變性能是光固化墨水的主要性能之一，光固化墨水中單體含量可以明顯影響光固化墨水的流變性能。圖5展示了PU-TiO2和HEA比例對(duì)墨水流變性能的影響。從圖5中可以看出，PU-TiO2和HEA復(fù)配制得的墨水屬于典型的牛頓型流體。隨著活性稀釋劑HEA含量的增加，墨水黏度逐漸下降，但是降黏能力逐漸減弱。這是由于隨著活性稀釋劑HEA的加入，墨水體系獲得的自由體積越大，分子間內(nèi)摩擦減小，從而導(dǎo)致黏度降低。

隨著溫度的升高，墨水體系黏度呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，是由于體系的黏度與溫度符合Arrhenius方程，如式 （1）所示。

η=AeΔEηRT（1）

式中：η為表觀黏度，A為與結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，ΔEη為黏流活化能，R為氣體常數(shù)，T為絕對(duì)溫度。其中，溫度升高提升了分子間的自由體積，內(nèi)摩擦力減小，同時(shí)可以減弱分子間氫鍵的作用，使得墨水體系黏度降低。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可通過(guò)調(diào)控噴頭溫度來(lái)降低墨水黏度而保證噴印流程性。

單體中含有不飽和鍵，因此單體不僅具有降黏性，同時(shí)可以參與光固化反應(yīng)，影響光固化反應(yīng)效率，因此在流變性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了PU-TiO2和HEA比例對(duì)墨水聚合性能的影響，結(jié)果如圖6所示。從圖6中可以看出，隨著活性稀釋劑HEA用量的增加，墨水的聚合性能隨之提升，但是當(dāng)HEA∶ PU-TiO2超過(guò)6∶4時(shí)，聚合效率基本穩(wěn)定。這是因?yàn)榛钚韵♂寗〩EA結(jié)構(gòu)中含有不飽和雙鍵，雙鍵含量的增加促進(jìn)了光固化反應(yīng)的進(jìn)行，并且HEA獨(dú)特的假-多官能團(tuán)結(jié)構(gòu)使得光聚合效率呈現(xiàn)一種自加速現(xiàn)象。但是如果活性稀釋劑HEA含量過(guò)高，雖然會(huì)增加光聚合速率，但是光聚合效率下降，使得體系中殘留多余的HEA[19]，影響光固化墨水的膜拉伸性能。

探討了流變性能和聚合性能后，將不同含量的聚合體系制得的一體化墨水制備成固化膜，研究其膜拉伸性能。從圖7中可以看出隨著活性稀釋劑HEA用量的增加，光固化膜的拉伸性能逐漸提升，但是當(dāng)單體HEA和低聚物PU-TiO2比例超過(guò)6∶4后，固化膜拉伸性能出現(xiàn)下降。是因?yàn)榛钚韵♂寗〩EA中含有能夠參與光固化反應(yīng)的不飽和雙鍵，不飽和雙鍵與光聚合效率符合式 （2）：

RP=kpk0.5t[M]I0（1-e（-2.303ε[CQ]d））0.5（2）

式中：kp與kt為鏈增長(zhǎng)和鏈終止常數(shù);M為雙鍵濃度;Φ為光引發(fā)劑的量子產(chǎn)率;I0是入射光強(qiáng)度;ε為CQ的摩爾吸收系數(shù);d為樣品厚度。

根據(jù)式 （2）可知，光固化膜的交聯(lián)密度與不飽和鍵呈現(xiàn)線性關(guān)系，因此不飽和雙鍵濃度的增加，光固化膜的交聯(lián)密度增加，提升了光固化膜的拉伸性能。但是如果活性稀釋劑HEA含量過(guò)多，光固化效率降低，導(dǎo)致體系中含有剩余的HEA，降低固化膜的交聯(lián)密度，影響膜拉伸性能。

2.2 PU-TiO2一體化墨水與未改性光固化墨水對(duì)比研究

2.2.1 聚合性能

光聚合效率是光固化墨水主要性能之一，將PU-TiO2一體化墨水與未改性光固化墨水進(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)果如圖8所示。從圖8中可以改性后的二氧化鈦制得的PU-TiO2一體化墨水，光聚合性能相較于未改性光固化墨水有所提升，這是因?yàn)楦男院蟮亩趸伇砻娼又α税被?，而氨基具有一定的助引發(fā)作用，因此改性后制得的PU-TiO2一體化墨水相較于普通墨水，光聚合性能得到提升。

2.2.2 分散穩(wěn)定性

2.2.2.1 沉降性能分析

分散穩(wěn)定性是墨水主要性能之一。將改性前后二氧化鈦制得的涂料分散在丙烯酸羥乙酯（HEA）單體中來(lái)測(cè)試其分散穩(wěn)定性。表1為改性前后二氧化鈦對(duì)墨水分散穩(wěn)定性的影響。從表1中可以看出，在放置3周后，未改性二氧化鈦在單體中的沉降情況顯著，相比于未改性的二氧化鈦，改性后的二氧化鈦在單體中的分散效果更加明顯，是由于改性后二氧化鈦存在靜電斥力，并且PU-TiO2一體化墨水中二氧化鈦表面包覆了一層聚氨酯丙烯酸酯，使得二氧化鈦之間的空間位阻效應(yīng)提升，提升了二氧化鈦顏料之間的分散穩(wěn)定性，從而使得涂料墨水的分散穩(wěn)定性提升。

2.2.2.2 固化膜橫截面掃描電鏡分析

在研究了分散穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對(duì)改性前后二氧化鈦光固化墨水制得的藍(lán)光固化膜進(jìn)行表觀形貌分析，直觀分析PU-TiO2一體化墨水與未改性光固化墨水在固化過(guò)程中的遷移聚集情況。結(jié)果如圖9所示。對(duì)制得的固化膜橫截面進(jìn)行液氮脆斷噴金處理，對(duì)其截面利用掃描電鏡進(jìn)行表觀形貌觀察。從圖9固化膜掃描電鏡分析可知，未改性二氧化鈦制得的固化膜截面有明顯的大顆粒，說(shuō)明二氧化鈦在固化過(guò)程中有明顯的遷移聚集現(xiàn)象，但是改性后的二氧化鈦制得的固化膜，相比于未改性的二氧化鈦，截面的顆粒感明顯減弱，且分散均勻，說(shuō)明改性后二氧化鈦可改善在光固化過(guò)程中的遷移聚集現(xiàn)象，主要是由于改性后的二氧化鈦在改善分散穩(wěn)定性同時(shí)，與聚氨酯丙烯酸酯之間形成牢固的架鍵結(jié)合，在光固化過(guò)程中不易遷移聚集。

2.2.3 固化膜拉伸性能分析

研究了光固化墨水的分散穩(wěn)定性后，在光照條件下通過(guò)壓片法將PU-TiO2一體化墨水與未改性光固化墨水制成光固化膜測(cè)試其膜拉伸性能，宏觀上研究改性前后二氧化鈦對(duì)固化膜拉伸性能的影響，結(jié)果如圖10所示。從圖10中可以看出，未改性二氧化鈦制得的光固化膜應(yīng)力達(dá)到2MPa，但是改性后二氧化鈦制得的光固化膜應(yīng)力可達(dá)到4MPa以上。顯然，改性后的二氧化鈦膜拉伸性能得到顯著提升，是由于改性后的二氧化鈦表面接枝了一層氨基，能夠與聚氨酯丙烯酸酯發(fā)生共價(jià)結(jié)合，使得二氧化鈦能夠均勻且牢固地分散在聚氨酯丙烯酸酯低聚物中，起到均勻分布載荷的作用，降低了固化膜斷裂的可能性，增強(qiáng)光固化膜的拉伸性能。

3 結(jié) 論

課題組前期利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性二氧化鈦，改性二氧化鈦表面氨基與聚氨酯丙烯酸酯低聚物中的異氰酸酯基進(jìn)行共價(jià)鍵結(jié)合，從而構(gòu)筑出PU-TiO2一體化涂料。在此基礎(chǔ)上，本文制備了一種新型的光固化一體化涂料墨水。通過(guò)流變性能，聚合性能和膜拉伸性能分析得出，當(dāng)引發(fā)體系比例（CQ/EDB）為 6∶ 4，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%，PU-TiO2一體化涂料墨水的聚合體系HEA與PU-TiO2比例為6∶4時(shí)，PU-TiO2一體化墨水性能達(dá)到最佳。將PU-TiO2一體化墨水與未改性光固化墨水對(duì)比研究后發(fā)現(xiàn)，PU-TiO2一體化墨水由于改性后二氧化鈦與聚氨酯丙烯酸酯低聚物中的異氰酸酯基形成牢固的共價(jià)鍵結(jié)合，使得二氧化鈦表面包覆了一層聚氨酯丙烯酸酯，在分散穩(wěn)定性、膜拉伸性能和聚合性能方面均有一定程度的提升。為后續(xù)涂料墨水研究提供理論基礎(chǔ)。

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