纺织品数码喷墨印花技术是对传统印花技术的一次革命性突破，展示殊多优势。但是，染料型数码喷墨印花技术存在承印织物局限性和后道处理耗水耗能大及污染问题。用颜料墨水替代染料墨水是解决染料型数码喷墨印花技术上述问题的有效途径，但颜料墨水中高分子粘合剂的存在易产生喷嘴堵塞问题，影响生产效率和产品品质，且其后道的高温焙烘成膜过程依然耗能较大。因此，研究开发一种高效、低耗并具有广泛织物承印性的纺织品颜料喷印新技术具有重要的研究价值和广阔的应用前景。

蓝光固化技术以激发态分子的化学反应为基础，与热固化技术相比具有高效、低耗、固化温度低等特点。本课题创新性地将蓝光固化技术与纺织品颜料数码喷印技术相结合，以小分子低聚物和单体取代常规颜料墨水中的大分子粘合剂，以保证墨水在喷印过程中良好的流动性，喷印后通过蓝光引发低聚物和单体在织物表面发生原位聚合固化，形成的固化膜包覆着色剂颗粒而使印花织物获得良好的色牢度。为实现这一目标，本课题从高效蓝光引发体系构成优化、低黏型柔性聚合体系构建、着色剂颜料与聚合体系相容性、蓝光固化颜料墨水应用性能以及织物印制效果等方面进行研究，取得了一定的理论研究和应用技术成果，为研究开发适用于纺织品蓝光固化颜料喷墨印花墨水和相关应用技术提供理论指导。

1. CQ/EDMAB蓝光引发聚合动力学研究表明，单体TMPTA的最大聚合速率（Rp,max）与[PI]0.5和[I0]0.5成正比，但高浓度（2wt%）光引发剂会由于“滤镜效应”导致其Rp,max降低，因此在应用过程中选择合适的光引发剂浓度是提高其利用率的关键。蓝光引发体系的引发过程及性能研究表明，激发态CQ与EDMAB之间通过高效的供氢反应，一方面使CQ共轭双酮结构破坏生成中间体并产生“光漂白”现象，另一方面产生叔胺活性自由基引发低聚物或单体发生聚合交联反应。结合蓝光引发过程中反应物、中间体以及产物的紫外可见光光谱变化和高斯含时密度泛函（TD-DFT）理论对上述物质光谱信息的理论计算，确定了引发过程中间体的结构为CQ·-。

2.在二组分CQ/EDMAB蓝光引发体系的研究基础上，开发了四组分高效蓝光引发体系，通过添加了光敏增效剂DPI和抗氧阻剂TTMSS组分，显著提高了其在空气氛围中的蓝光引发效率并改善了氧阻聚问题。优化浓度下的光敏增效剂DPI可通过提高CQ的利用率并生成新的苯基自由基引发活性种以改善蓝光引发效率。TTMSS通过对过氧自由基的高效转化以及多途径的抗氧阻机理，表现出优异的抗氧阻性能，可显著缩短空气氛围中蓝光聚合氧阻诱导期。应用TTMSS抗氧阻性能和DPI的光敏增效作用以及两者的协同增效作用，开发了四组分蓝光引发体系CQ/EDMAB/TTMSS/DP（I1wt%/0.5wt%/0.5wt%/0.25wt%）。该四组分蓝光引发体系在空气氛围中的蓝光聚合反应未出现显著的氧阻诱导期，且其单体最大聚合速率高于氮气氛围中CQ/EDMAB引发体系单体最大聚合速率50%以上；

3.选用IPD、HEA和低分子量PPG-1000为主要原料，两步法合成了低黏型二官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物（PUA），并通过红外光谱法对合成过程和反应终点进行监控。合理控制第一步合成反应条件（无催化剂，80℃，n(PPG-1000): n(IPDI)=1:2）是降低副反应并获得低黏度合成产物的关键。自制PUA的性能测试表明，其在25℃时的黏度为0.884Pa·s，表现为低黏牛顿流体性质；其在蓝光聚合过程中，遵循典型二官能团低聚物的双基终止机理，Rp,max与[PI]0.5和[I0]0.5成正比；其自身表面张力约为34N·m-1，并可通过与不同比例、种类单体进行复配调控，以满足不同承印材料对润湿性的要求；

4.自制聚氨酯丙烯酸酯（PUA）与典型的商用低聚物相比具有显著的低黏优势。并可通过复配单体和提高温度进一步降低复配体系黏度。PUA/HEA=60wt%/40wt%复配体系在65℃时，其黏度为0.0302Pa·s，可基本达到数码印花喷印系统对墨水聚合体系黏度的要求。在研究单体结构与共聚膜物理机械性能构效关系的基础上，开发出三组分光固化聚合体系（PUA/IBOA/HEA=60wt%/30wt%/10wt%）。该聚合体系共聚膜具有良好的柔性、弹性和强力，能满足服用纺织品对聚合体系固化膜物理机械性能的基本要求；

5.蓝光固化颜料喷墨印花墨水的基本应用性能研究表明，分散剂Tech6270可通过对颜料的立体保护作用，提高其分散稳定性；由于颜料对入射光的物理性屏蔽以及选择性吸收、反射和折射作用，在一定程度上降低了墨水的蓝光聚合性能，但可通过提高光引发剂浓度或光强得以改善。蓝光固化颜料喷墨印花织物的基本性能测试表明，蓝光固化颜料喷墨印花织物在相对低的颜料浓度下可获得理想的表观颜色深度。增加光引发剂用量、提高光强、优化柔强型光固化聚合体系均有利于提高蓝光固化颜料喷墨印花织物的耐摩擦色牢度。而蓝光固化颜料喷墨印花织物的手感主要取决于聚合体系固化膜的物理机械性能；

6.在优化的蓝光固化颜料喷墨印花墨水配方（CQ/EDMAB/TTMSS/DPI（1wt%/0.5wt%/0.5wt%/0.25wt%），PUA/IBOA/HEA=60wt%/30wt%/10wt%，分散稳定剂Tech62701.5wt%，着色剂颜料浓度0.1-2wt%）及光照条件（光强大于16mW/cm2，光照时间2min）下，自制蓝光固化颜料喷墨印花墨水在模拟喷印设备上喷印流畅，印制织物的花纹轮廓清晰，颜色鲜艳，得色均匀，印制部位的手感柔软，耐摩擦色牢度达4-5级或3-4级（氮气或空气氛围中蓝光固化），且湿摩牢度优于干摩牢度。