一种半透实物装置画的制作方法与流程

本发明涉及装饰画制作技术领域，尤其是涉及一种半透实物装置画的制作方法。

背景技术：

实物装置画是用不同的实物组合并结合绘画等工艺制作成的装饰画，其风格现代且具有很好的装饰性，更具有立体感及价值感，因此实物装置画在装饰画行业当中占有越来越大的份额，这也对实物装置画的艺术性和多样性有了更高的要求。

半透效果在板材制作等领域有很多应用，一般是通过在玻璃及亚克力等板材上丝印以透明油墨来实现半透效果，例如，一种在中国专利文献上公开的“丝印和pvd结合制备半透型面板的方法”，其公开号cn109207916a，步骤包括：选择基板材料：根据产品的设计，选择玻璃、pmma、pet、pc透明材料作为面板，并且满足材料的厚度设计要求；按设计好的图案，在面板的正面用丝印方法，采用ir油墨印刷；将面板放入镀膜机进行真空镀膜；印刷面镀制镜面增反膜，另一面镀制af膜。

但传统的丝印工艺印刷透明油墨时容易套印不准，透明度也难以调控，因此很难实现在对图案美观度要求较高的装饰画中的应用。

技术实现要素：

本发明是为了克服传统的丝印工艺印刷透明油墨时容易套印不准，透明度也难以调控，因此很难实现在对图案美观度要求较高的装饰画中的应用的问题，提供一种半透实物装置画的制作方法，通过uv喷绘工艺在基材上喷涂透明的uv白墨，形成半透效果，然后再对基材进行切割和贴箔工艺，在多项工艺结合使用下使实物装置画呈现立体的视觉效果，并解决了传统的丝印工艺做半透效果时套印和透明度控制难的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种半透实物装置画的制作方法，包括如下步骤：

(1)喷涂：通过uv喷绘装置在基材上分层喷涂uv白墨，形成半透效果；

(2)切割：对喷涂后的基材进行异形切割和磨边，制成目标形状；

(3)贴箔：在切割后的基材喷涂有uv白墨的一侧进行部分贴箔，得到实物装置；

(4)组装：将实物装置安装在画框内，得到所述半透实物装置画。

本发明通过uv喷绘工艺在基材上分层喷涂uv白墨，通过对各层uv白墨的出墨量进行控制，可以形成半透的叠加效果；然后对喷涂后的基材根据设计进行异形切割和磨边，使基材呈现所需的形状；再通过贴箔工艺在具有半透效果的基材上进行贴箔，得到的实物装置由基材层、半透层和贴箔层三层组成，通过三层的设置和组合可以使实物装置表面呈现立体错落的效果，同时，还可以通过不同的实物装置在画框内的组合，得到图案和种类丰富的实物装置装饰画；并且喷涂过程中可以通过计算机程序精确设定uv喷绘装置的喷涂区域及uv白墨的出墨量，有效解决了传统的丝印工艺印刷透明油墨时容易套印不准且透明度难以调控的问题。

作为优选，基材为玻璃、亚克力或木材中的一种。

作为优选，步骤(1)中喷涂时uv白墨的出墨量为30～100％。

作为优选，以重量份计，步骤(1)中所述uv白墨的成分包括：40～50份银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物，25～30份丙烯酸酯单体，8～10份颜料，8～10份光引发剂，1～6份分散剂，0.1～1份润湿剂。

uv白墨是uv喷绘工艺中的关键材料，粘度是其重要性能之一，对于uv喷绘工艺来说，如果uv白墨的粘度高，会使喷射速度降低，甚至墨滴不能击中被印基材的相应点上，且油墨断裂时会出现拖尾现象，影响喷涂的图案质量。在合适的粘度范围内，固化速度是uv白墨的另一重要性能，uv白墨需要具有快的固化速度，墨点落到基材上后，必须立即完成光聚合，避免墨点变形影响喷涂质量。由于低粘度的要求，uv白墨原料中需要使用大量低官能度单体；而为了快速固化，uv白墨中又需要使用高官能度的固化材料，二者相互影响和制约，难以平衡。

本发明为了提高喷涂质量，使用银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物作为uv白墨的原料。银杏酚是从银杏外种皮中提取的一种天然化合物，化学名为1,3-二羟基-5-(顺-8’-十五烯基)苯，因为其分子中有含有柔性脂肪族侧链，用其对聚氨酯丙烯酸酯预聚物进行改性，可以有效降低树脂体系的熔融粘度，改善uv白墨的成型加工性能，还可以提高涂层的韧性，避免涂层损坏。同时，由于银杏酚的侧链中还含有c＝c双键，因此用银杏酚对聚氨酯丙烯酸酯预聚物进行改性还可以同时引入光固化基团，提高树脂的光固化速度。因此本发明采用银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物作为uv白墨的原料，可以在降低墨水粘度的同时提高uv白墨的固化速度，充分保证喷涂质量，提升实物装置画的制作效果。

作为优选，所述银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法为：

a)将质量比为(100～110)：(300～310)：1的银杏酚、环氧氯丙烷和苄基三乙基氯化铵在氮气保护下100～105℃加热搅拌反应3～5h；

b)降温至65～75℃加入与苄基三乙基氯化铵的质量比为(14～15)：1的氢氧化钠，保温搅拌反应3～5h，水洗至中性后减压蒸馏去除溶剂，得到银杏酚缩水甘油醚；

c)将质量比为50：(15～16)的银杏酚缩水甘油醚和二乙醇胺混合后，65～75℃搅拌反应3～5h，水洗、减压蒸馏并去除溶剂后得到银杏酚聚醚多元醇；

d)将甲苯二异氰酸酯与催化剂混合得到混合液，氮气保护下向混合液中逐滴滴加银杏酚聚醚多元醇，所述甲苯二异氰酸酯、银杏酚聚醚多元醇与催化剂的质量比为(60～100)：(40～60)：1，60～70℃下反应3～4h，升温至75～80℃保温1～1.5h得到端异氰酸酯基预聚物；

e)向端异氰酸酯基预聚物中加入与端异氰酸酯基预聚物质量比为1：(1～1.5)的丙烯酸羟丙酯，80～85℃下反应2.5～3.5h，升温至90～95℃保温0.5～1h，降温至60～65℃，搅拌状态下加入占混合物总质量0.1～1％的阻聚剂，减压蒸馏后得到所述银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

本发明先通过步骤a)和b)，利用环氧氯丙烷与银杏酚中的酚羟基反应得到银杏酚缩水甘油醚，然后通过步骤c)，使银杏酚缩水甘油醚与二乙醇胺反应得到银杏酚聚醚多元醇，再通过步骤d)和e)，使银杏酚聚醚多元醇、异氰酸酯与丙烯酸羟丙酯反应最终制得银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

作为优选，步骤d)中所述的催化剂选自二月桂酸二丁基锡、n,n-二甲基苄胺、n,n-二甲基环己胺、n,n'-二甲基吡啶及钛酸四异辛酯中的一种。

作为优选，步骤e)中所述的阻聚剂选自叔丁基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯二酚及邻甲基对苯二酚中的一种。

作为优选，丙烯酸酯单体选自四氢化糠基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯或1,6-己二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。

作为优选，光引发剂选自苯偶姻类光引发剂、苯乙酮类光引发剂、氨基苯乙酮类光引发剂、蒽醌类光引发剂、噻吨酮类光引发剂、缩酮类光引发剂、二苯甲酮类光引发剂中的一种或多种。

作为优选，所述颜料为钛白粉，所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

因此，本发明具有如下有益效果：

(1)实物装置画中的实物装置由基材层、半透层和贴箔层三层组成，通过三层的设置和组合可以使实物装置表面呈现立体错落的效果；

(2)喷涂过程中可以通过计算机程序精确设定uv喷绘装置的喷涂区域及uv白墨的出墨量，有效解决了传统的丝印工艺印刷透明油墨时容易套印不准且透明度难以调控的问题；

(3)采用银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物作为uv白墨的原料，可以在降低墨水粘度的同时提高uv白墨的固化速度，充分保证喷涂质量，提升实物装置画的制作效果。

附图说明

图1是实施例1制作出的半透实物装置画的实物图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。本发明中使用的装置和材料均为市售或本领域常用的装置和材料。

实施例1：

一种半透实物装置画的制作方法，包括如下步骤：

(1)喷涂：通过uv平板喷绘机在玻璃上分两层喷涂uv白墨，第一层出墨量设置为50％，第二层出墨量设置为60％，形成半透效果；

(2)切割：对喷涂后的玻璃进行异形切割和磨边，制成目标形状；

(3)贴箔：在切割后的玻璃喷涂有uv白墨的一侧进行部分贴箔，得到实物装置；

(4)组装：将实物装置安装在画框内，得到如图1所示的半透实物装置画。

其中，uv白墨的成分以重量份计包括：45份银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物，28份月桂酸丙烯酸酯，9份钛白粉，9份2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮光引发剂，4份byk-2009分散剂，0.5份聚醚改性聚二甲基硅氧烷；银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法为：

a)将质量比为105：305：1的银杏酚、环氧氯丙烷和苄基三乙基氯化铵在氮气保护下102℃加热搅拌反应4h；

b)降温至70℃加入与苄基三乙基氯化铵的质量比为14.5：1的氢氧化钠，保温搅拌反应4h，水洗至中性后减压蒸馏去除溶剂，得到银杏酚缩水甘油醚；

c)将质量比为10：3.1的银杏酚缩水甘油醚和二乙醇胺混合后，70℃搅拌反应4h，水洗、减压蒸馏并去除溶剂后得到银杏酚聚醚多元醇；

d)将甲苯二异氰酸酯与催化剂二月桂酸二丁基锡混合得到混合液，氮气保护下向混合液中逐滴滴加银杏酚聚醚多元醇，甲苯二异氰酸酯、银杏酚聚醚多元醇与催化剂的质量比为80：50：1，65℃下反应3.5h，升温至77℃保温1.2h得到端异氰酸酯基预聚物；

e)向端异氰酸酯基预聚物中加入与端异氰酸酯基预聚物质量比为1：1.2的丙烯酸羟丙酯，82℃下反应3h，升温至93℃保温0.8h，降温至62℃，搅拌状态下加入占混合物总质量0.5％的阻聚剂叔丁基对苯二酚，减压蒸馏后得到所述银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

实施例2：

一种半透实物装置画的制作方法，包括如下步骤：

(1)喷涂：通过uv平板喷绘机在亚克力板上分三层喷涂uv白墨，第一层出墨量设置为30％，第二层出墨量设置为40％，第三层出墨量设置为50％，形成半透效果；

(2)切割：对喷涂后的亚克力板进行异形切割和磨边，制成目标形状；

(3)贴箔：在切割后的亚克力板喷涂有uv白墨的一侧进行部分贴箔，得到实物装置；

(4)组装：将实物装置安装在画框内，得到半透实物装置画。

其中，uv白墨的成分以重量份计包括：40份银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物，25份四氢化糠基丙烯酸酯，8份钛白粉，8份苯偶姻甲醚光引发剂，1份byk-2009分散剂，0.1份聚醚改性聚二甲基硅氧烷；银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法为：

a)将质量比为100：300：1的银杏酚、环氧氯丙烷和苄基三乙基氯化铵在氮气保护下100℃加热搅拌反应5h；

b)降温至65℃加入与苄基三乙基氯化铵的质量比为14：1的氢氧化钠，保温搅拌反应5h，水洗至中性后减压蒸馏去除溶剂，得到银杏酚缩水甘油醚；

c)将质量比为10：3的银杏酚缩水甘油醚和二乙醇胺混合后，65℃搅拌反应5h，水洗、减压蒸馏并去除溶剂后得到银杏酚聚醚多元醇；

d)将甲苯二异氰酸酯与催化剂二月桂酸二丁基锡混合得到混合液，氮气保护下向混合液中逐滴滴加银杏酚聚醚多元醇，甲苯二异氰酸酯、银杏酚聚醚多元醇与催化剂的质量比为60：40：1，60℃下反应4h，升温至75℃保温1.5h得到端异氰酸酯基预聚物；

e)向端异氰酸酯基预聚物中加入与端异氰酸酯基预聚物质量比为1：1的丙烯酸羟丙酯，80℃下反应3.5h，升温至90℃保温1h，降温至65℃，搅拌状态下加入占混合物总质量0.1％的阻聚剂对苯二酚，减压蒸馏后得到所述银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

实施例3：

一种半透实物装置画的制作方法，包括如下步骤：

(1)喷涂：通过uv平板喷绘机在玻璃上分两层喷涂uv白墨，第一层出墨量设置为30％，第二层出墨量设置为100％，形成半透效果；

(2)切割：对喷涂后的玻璃进行异形切割和磨边，制成目标形状；

(3)贴箔：在切割后的玻璃喷涂有uv白墨的一侧进行部分贴箔，得到实物装置；

(4)组装：将实物装置安装在画框内，得到半透实物装置画。

其中，uv白墨的成分以重量份计包括：50份银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物，30份四氢化糠基丙烯酸酯，10份钛白粉，10份苯偶姻甲醚光引发剂，6份byk-2009分散剂，1份聚醚改性聚二甲基硅氧烷；银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法为：

a)将质量比为110：310：1的银杏酚、环氧氯丙烷和苄基三乙基氯化铵在氮气保护下105℃加热搅拌反应3h；

b)降温至75℃加入与苄基三乙基氯化铵的质量比为15：1的氢氧化钠，保温搅拌反应3h，水洗至中性后减压蒸馏去除溶剂，得到银杏酚缩水甘油醚；

c)将质量比为25：8的银杏酚缩水甘油醚和二乙醇胺混合后，75℃搅拌反应3h，水洗、减压蒸馏并去除溶剂后得到银杏酚聚醚多元醇；

d)将甲苯二异氰酸酯与催化剂二月桂酸二丁基锡混合得到混合液，氮气保护下向混合液中逐滴滴加银杏酚聚醚多元醇，甲苯二异氰酸酯、银杏酚聚醚多元醇与催化剂的质量比为100：60：1，70℃下反应3h，升温至80℃保温1h得到端异氰酸酯基预聚物；

e)向端异氰酸酯基预聚物中加入与端异氰酸酯基预聚物质量比为1：1.5的丙烯酸羟丙酯，85℃下反应2.5h，升温至95℃保温0.5h，降温至60℃，搅拌状态下加入占混合物总质量1％的阻聚剂对苯二酚，减压蒸馏后得到所述银杏酚改性聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

对比例1：

对比例1中uv白墨的成分以重量份计包括：45份聚氨酯丙烯酸酯预聚物，28份月桂酸丙烯酸酯，9份钛白粉，9份2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮光引发剂，4份byk-2009分散剂，0.5份聚醚改性聚二甲基硅氧烷；聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法为：

a)将质量比为105：305：1的苯酚、环氧氯丙烷和苄基三乙基氯化铵在氮气保护下102℃加热搅拌反应4h；

b)降温至70℃加入与苄基三乙基氯化铵的质量比为14.5：1的氢氧化钠，保温搅拌反应4h，水洗至中性后减压蒸馏去除溶剂，得到缩水甘油醚；

c)将质量比为10：3.1的缩水甘油醚和二乙醇胺混合后，70℃搅拌反应4h，水洗、减压蒸馏并去除溶剂后得到聚醚多元醇；

d)将甲苯二异氰酸酯与催化剂二月桂酸二丁基锡混合得到混合液，氮气保护下向混合液中逐滴滴加聚醚多元醇，甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇与催化剂的质量比为80：50：1，65℃下反应3.5h，升温至77℃保温1.2h得到端异氰酸酯基预聚物；

e)向端异氰酸酯基预聚物中加入与端异氰酸酯基预聚物质量比为1：1.2的丙烯酸羟丙酯，82℃下反应3h，升温至93℃保温0.8h，降温至62℃，搅拌状态下加入占混合物总质量0.5％的阻聚剂叔丁基对苯二酚，减压蒸馏后得到所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

对比例2：

对比例2中uv白墨的成分以重量份计包括：25份聚氨酯丙烯酸酯预聚物，40份月桂酸丙烯酸酯，9份钛白粉，9份2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮光引发剂，4份byk-2009分散剂，0.5份聚醚改性聚二甲基硅氧烷；聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法为：

a)将质量比为105：305：1的苯酚、环氧氯丙烷和苄基三乙基氯化铵在氮气保护下102℃加热搅拌反应4h；

b)降温至70℃加入与苄基三乙基氯化铵的质量比为14.5：1的氢氧化钠，保温搅拌反应4h，水洗至中性后减压蒸馏去除溶剂，得到缩水甘油醚；

c)将质量比为10：3.1的缩水甘油醚和二乙醇胺混合后，70℃搅拌反应4h，水洗、减压蒸馏并去除溶剂后得到聚醚多元醇；

d)将甲苯二异氰酸酯与催化剂二月桂酸二丁基锡混合得到混合液，氮气保护下向混合液中逐滴滴加聚醚多元醇，甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇与催化剂的质量比为80：50：1，65℃下反应3.5h，升温至77℃保温1.2h得到端异氰酸酯基预聚物；

e)向端异氰酸酯基预聚物中加入与端异氰酸酯基预聚物质量比为1：1.2的丙烯酸羟丙酯，82℃下反应3h，升温至93℃保温0.8h，降温至62℃，搅拌状态下加入占混合物总质量0.5％的阻聚剂叔丁基对苯二酚，减压蒸馏后得到所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

对上述实施例和对比例中制得的uv白墨性能进行测试，结果如表1所示。

其中，粘度使用粘度计进行测试，漆膜硬度参照gb/t6739-2006中的方法进行测试，附着力参照gb/t9286-1998中的方法进行测试，固化速度的测试方法为：将uv白墨用手工丝印的方式在白纸上进行印刷，将印刷后的样品在紫外光固化机上进行固化，调节固化剂的速度，能使样品固化的最高速度即为uv白墨的固化速度。

表1：uv白墨性能测试结果。

从图1中可以看出，在多项工艺结合使用下，本发明制作出的半透实物装置画可以呈现立体的视觉效果。从表1中可以看出，实施例1～3中采用本发明中的方法制备出的uv白墨，粘度低、硬度和附着力好，且固化速度快，喷涂过程中不易堵塞喷头，喷涂出的图案不易发生变形，有利于实物装置画的制作。

而对比例1中的uv白墨中的聚氨酯丙烯酸酯预聚物不经银杏酚改性，制得的uv白墨的粘度明显增大，固化速度也有所下降，喷涂过程中有堵塞喷头的现象产生。对比例2中同样使用不经银杏酚改性的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，调节聚氨酯丙烯酸酯预聚物和丙烯酸酯单体的用量，使粘度比对比例1中有所降低，不易堵塞喷头，但对比例2中的固化速度又会明显降低，喷涂过程中易发生图案变形。

因此本发明中的uv白墨可以在保证固化速度的情况下降低粘度，提升喷涂质量，保证制作出的实物装置画的品质。