一种环保无刺激教室用白板笔墨水制造技术

本发明专利技术公开了一种环保无刺激教室用白板笔墨水，由以下原料制备而成：铁钛棕粉、铜铬黑粉、氟化石墨、海泡石粉、竹炭微粉、聚乙烯吡咯烷酮、黑可可粉、姜黄、甜菜根汁、羟丙基瓜尔胶、乙醇水溶液、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、4‑乙烯基吡啶、丙烯酸、十二烷基磺酸钠、食碱水、3‑氯丙基烷氧基硅烷、氯乙酸、四甲基乙二胺、稳定剂。该墨水聚合物原料形成墨水，生物性颜料可防止误食危害，成膜性好，涂膜均匀，稳定性好具有节能、环保、无毒、无刺激性气味、易写易擦，生产工艺简单、成本低、久置产品性能稳定、长期使用墨水不渗入板面造成污板的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种环保无刺激教室用白板笔墨水
本专利技术涉及墨水
，特别是涉及一种环保无刺激教室用白板笔墨水。
技术介绍
粉笔与黑板的使用已有几千年的历史。黑板都存在着板面易泛灰,反光书写费力、擦不干净等缺点。同时黑板的黑色与粉笔的白色虽然黑白分明,有利于学生分辨,但因其反差太大而有些刺眼,不利于学生眼睛的保护。而且教学过程中产生的大量粉尘,长时间飘浮于空气中,严重污染室内空气,对师生健康产生严重的影响。为了改善粉笔尘的污染,把粉笔由干性书写变为湿性书写,即研制可擦性黑板用白板笔墨水,白板与白板笔墨水由此而出现。白板表面一般为塑料树脂层黏附于板上。它是一种能在表面光滑的非吸附性硬质板。而白板笔墨水是一种写在白板上很容易擦净的新型书写墨水。用这种墨水进行书写,线条流畅,色彩鲜艳墨迹可用普通干布或软纸擦除而不留痕迹;因此除可用于教学、学术交流,还在办公、儿童书画练习及其它领域得到广泛应用。目前市场上的酮、酯、苯及其混合物的白板笔墨水毒性较大，有刺激性,成本高,随着用户需求的不断提高,环保无刺激教室用白板笔墨水的性能需要不断改进和完善。我国白板笔墨水的研制,起步于20世纪80年代初,1984年曾有试制品投放市场,但没多久因质量问题而停产。市场需要的白板笔和墨水仍然依赖进口。一支笔价格在8元左右,一瓶20mL的墨水价格也在6元左右,可见此类产品具有很高的附加值和市场潜力。目前国内仅有几家工厂试生产此类墨水及其相应的配套用品,但由于墨水的气味和价格等方面的问题而使产品推广受阻。市场上还有新型阀门式系列笔,其中包括:阀门式二号笔、阀门式白板笔、阀门式荧光笔等。但这种系列笔的笔头为永不干燥笔头,价格昂贵，不利于推广使用。白板笔墨水存在的几大大问题：无刺激性、湿擦污板、干擦可擦性、防腐性、防冻性、耐老化性、误食安全性等。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种环保无刺激教室用白板笔墨水，以满足环保绿色无刺激成本低的使用需求。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种环保无刺激教室用白板笔墨水，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：铁钛棕粉0.1~1.3份、铜铬黑粉0.2~0.8份、氟化石墨0.1~0.9份、海泡石粉0.05~0.3份、竹炭微粉0.1~0.8份、3-氯丙基烷氧基硅烷0.2~0.4份、改性聚乙烯吡咯烷酮6~13份、黑可可粉0.2~1.6份、姜黄0.4~2.3份、甜菜根汁0.8~2.4份、羟丙基瓜尔胶0.3~0.7份、乙醇水溶液（体积分数70%）200~268份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸13~29份、4-乙烯基吡啶4.3~9.5份、丙烯酸4.6~7.8份、过硫酸铵0.1~0.2份、十二烷基磺酸钠0.1~0.2份、食碱水（质量浓度10%)2.1~3.6份、氯乙酸0.3~1.7份、四甲基乙二胺0.1~0.2份、稳定剂0.3~0.4份。进一步的，所述羟丙基瓜尔胶为瓜尔胶在碱性条件下,经环氧丙烷接枝聚合改性得到的羟丙基瓜尔胶。进一步的，所述改性聚乙烯吡咯烷酮为聚乙烯吡咯烷酮与醋酸乙烯酯的共聚物，共聚物组成74：26。进一步的，所述稳定剂为蔗糖脂肪酸酯、焦磷酸钠、DL-苹果酸和L-抗坏血酸的混合物，混合物总重量分数比为1.3~2.4:2.5~4.8:5.6~7.2:1.8~3.4。一种环保无刺激教室用白板笔墨水，其制备方法包括以下步骤：（1）称量各原料，将铁钛棕粉、铜铬黑粉、氟化石墨、海泡石粉、黑可可粉、竹炭微粉,充分研磨干燥后加入反应釜，再在反应釜中加入姜黄、甜菜根汁、3-氯丙基烷氧基硅烷,羟丙基瓜尔胶，在600r/min的转速下搅拌3min,加入总量一半的乙醇水溶液，然后在1000~1400r/min的转速下搅拌5min后,加入聚乙烯吡咯烷酮、稳定剂继续搅拌5min，得混合物A；（2）配制质量分数25%的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的水溶液与质量浓度15%的4-乙烯基吡啶的乙醇溶液充分混合,置40~50℃恒温水浴反应釜中，开启搅拌，加入丙烯酸,随后依次加入过硫酸铵、十二烷基磺酸钠,混合均匀后，搅拌至澄清后,冷却至室温后向体系中5min滴加完四甲基乙二胺,后5min滴加完食碱水，再搅拌10min,后配制好的剩余总量一半的乙醇水溶液的氯乙酸溶液,加入反应釜中,充分反应10min后，得混合物B；（3）将混合物A和B均匀混合后，2400~2500MHz微波处理3~5min，即得。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：改性聚乙烯吡咯烷酮,其分子结构单元中既含有乙烯吡咯烷酮结构单元又含有醋酸乙烯酯结构单元,同时具有聚乙烯吡咯烷酮无毒，溶于水、乙醇的性能特点,又具有醋乙酸乙烯酯的特点,可溶于乙醇、,无毒,不容易燃烧，与各种低分子,如多酚、染料、颜料、以及黑可可粉、姜黄、甜菜根汁组分有很强的络合能力,又降低了成本，能形成光亮透明、无气味、耐久的薄膜,具有很好的防污染能力,并且即使在织物、白板板面都有很好的擦除效果和附着效果,由于聚乙烯吡咯烷酮还对溶剂有絮凝作用,因而可以固定颜料、燃料使墨水均匀稳定，出色一致,降低生产成本,富有弹性和光泽,容易擦洗,同时还具有较高的热稳定性和的生物降解性，并且耐寒型提高，可在温度较低情况下，出墨仍然顺畅。羟丙基瓜尔胶具有耐剪切、耐盐性等优点。本专利技术的环保无刺激教室用白板笔墨水，铁钛棕粉、铜铬黑粉、氟化石墨、海泡石粉、黑可可粉、竹炭微粉来源广泛，进一步降低成本，姜黄、黑可可粉含有能防止变质的天然抗氧化剂成分，可延长墨水的使用寿命，且抗菌防腐，不用添加额外的防腐剂，进一步降低陈本，采用姜黄和甜菜根汁，利用颜色互补的原理形成黑色色相，成本低廉，且带有食物清香气味，进一步提高生物降解性，即使误食，安全性也会大大提高。此外，本申请在实践过程中意外的发现，添加少量的海泡石粉有利于含有憎水性硅氧烷基团,促进凝胶化，且进一步提高墨水的光泽，使墨水印记更清晰黑亮，且不会对色相产生影响。本申请采用的稳定剂来源广泛，成本低，可保证墨水长期不变色，色调均一。本专利技术相比现有技术，具有如下优点：原料易得,工艺条件简单。主要溶剂为水,成本低。易于擦除,湿擦污板,不需要任何清洗液清洗。应用范围广:可用于办公、教学、学术交流、油墨、儿童绘画等,根除教师职业病,又能保护学生的视力,提高教学效果清洁环保:书写液无毒、无害、无粉尘、无刺激性书写量大、颜色鲜亮,书写流畅，不需要添加防腐剂和抗冻剂，降低成本。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步的说明，但并不对本专利技术造成任何限制。实施例1一种环保无刺激教室用白板笔墨水，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：铁钛棕粉1.3份、铜铬黑粉0.8份、氟化石墨0.9份、海泡石粉0.3份、竹炭微粉0.8份、3-氯丙基烷氧基硅烷0.4份、改性聚乙烯吡咯烷酮13份、黑可可粉1.6份、姜黄2.3份、甜菜根汁2.4份、羟丙基瓜尔胶0.7份、乙醇水溶液（体积分数70%）268份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸29份、4-乙烯基吡啶4.3~9.5份、丙烯酸4.6~7.8份、过硫酸铵0.2份、十二烷基磺酸钠0.2份、食碱水（质量浓度10%)3.6份、氯乙酸1.7份、四甲基乙二胺0.2份、稳定剂0.4份。进一步的，所述羟丙基瓜尔胶为瓜尔胶在碱性条件下,经环氧丙烷接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保无刺激教室用白板笔墨水，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：铁钛棕粉0.1~1.3份、铜铬黑粉0.2~0.8份、氟化石墨0.1~0.9份、海泡石粉0.05~0.3份、竹炭微粉0.1~0.8份、3‑氯丙基烷氧基硅烷0.2~0.4份、改性聚乙烯吡咯烷酮6~13份、黑可可粉0.2~1.6份、姜黄0.4~2.3份、甜菜根汁0.8~2.4份、羟丙基瓜尔胶0.3~0.7份、乙醇水溶液（体积分数70%）200~268份、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸13~29份、4‑乙烯基吡啶4.3~9.5份、丙烯酸4.6~7.8份、过硫酸铵0.1~0.2份、十二烷基磺酸钠0.1~0.2份、食碱水（质量浓度10%)2.1~3.6份、氯乙酸0.3~1.7份、四甲基乙二胺0.1~0.2份、稳定剂0.3~0.4份。

【技术特征摘要】
1.一种环保无刺激教室用白板笔墨水，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：铁钛棕粉0.1~1.3份、铜铬黑粉0.2~0.8份、氟化石墨0.1~0.9份、海泡石粉0.05~0.3份、竹炭微粉0.1~0.8份、3-氯丙基烷氧基硅烷0.2~0.4份、改性聚乙烯吡咯烷酮6~13份、黑可可粉0.2~1.6份、姜黄0.4~2.3份、甜菜根汁0.8~2.4份、羟丙基瓜尔胶0.3~0.7份、乙醇水溶液（体积分数70%）200~268份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸13~29份、4-乙烯基吡啶4.3~9.5份、丙烯酸4.6~7.8份、过硫酸铵0.1~0.2份、十二烷基磺酸钠0.1~0.2份、食碱水（质量浓度10%)2.1~3.6份、氯乙酸0.3~1.7份、四甲基乙二胺0.1~0.2份、稳定剂0.3~0.4份。2.根据权利要求1所述的环保无刺激教室用白板笔墨水，其特征在于，所述羟丙基瓜尔胶为瓜尔胶在碱性条件下,经环氧丙烷接枝聚合改性得到的羟丙基瓜尔胶。3.根据权利要求1所述的环保无刺激教室用白板笔墨水，其特征在于，所述改性聚乙烯吡咯烷酮为聚乙烯吡咯烷酮与醋酸乙烯酯的共聚物，共聚物组成74：26。4.根据权利要求1所述的环保无刺激教室用白板笔墨水，其特征在于，所述稳定剂为蔗糖脂肪...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭国远，李伟华，彭国委，
申请(专利权)人：蚌埠心里程教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34