一种陶瓷喷墨的制备方法及陶瓷喷墨的应用方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷喷墨的制备方法及陶瓷喷墨的应用方法，涉及陶瓷油墨技术领域。所述陶瓷喷墨的制备方法，包括依次包括制备色浆，制备预混液，制备油墨步骤。所述制备的陶瓷喷墨的应用方法，包括以下步骤：S1将陶瓷喷墨喷涂在陶瓷表面，利用紫外光进行光照固化；S2将紫外光固化后的陶瓷在40～80℃下烧结，进行二次热固化。所述的步骤S1中，喷涂在陶瓷表面的陶瓷喷墨的厚度为10‑100μm；光照固化的紫外光源线功率为60‑120W/cm，光照时间为10‑50s；所述的步骤S2中，烧结的时间为30‑60min。本发明专利技术将紫外光固化与热固化技术相结合，可先在紫外光照下进行聚合，再进行热固化，保证阴影区域能完全固化，应用于陶瓷生产，能达到呈色效果强、细腻逼真的立体装饰效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷油墨
，尤其涉及一种陶瓷喷墨的制备方法及其应用方法。
技术介绍
近年来，陶瓷喷墨技术广泛应用于建筑陶瓷领域。然而市面通用的陶瓷墨水普遍是溶剂型油墨，需用到大量有机溶剂，不利于生产操作者的健康，污染环境，随着人们环保意识的逐渐加强及相关法律法规的逐步完善，研究开发高性能、低污染甚至是无污染的陶瓷印刷技术是陶瓷喷墨印刷技术发展的必然趋势。另一方面，由于烧成玻化的瓷砖表面没毛细孔洞，陶瓷墨水中的溶剂难以被瓷砖吸收，造成墨水容易扩散，变模糊，无法达到高分辨率、高精度的装饰效果。紫外光(UV)固化技术作为一项高效环保的新技术，具有固化速度快，低VOC排放量，节省能量损耗等优点。然而，由于紫外光固化体系是由紫外光引发的，传统紫外光固化技术存在着带色体系固化速度低、深层和物件阴影区域难以固化、应用基材形状受限等缺点，从而限制其应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开一种利用UV光固化技术的可应用于玻化瓷砖的新型陶瓷喷墨，具体方案如下：一种陶瓷喷墨的制备方法，包括以下步骤：A)制备色浆：按重量份，边搅拌边向5～40份的双官能团丙烯酸酯中加入1～4份的助剂和2～18份的分散剂，在高速搅拌下混合均匀，然后缓慢添加15～
45份的陶瓷色料高速分散，使陶瓷色料均匀分散，形成色浆；B)制备预混液：高速搅拌下，向色浆中添加2～18份的硅烷偶联剂，混合均匀后，缓慢添加10～30份含有异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯、10～45份的环氧丙烯酸酯，充分搅拌混合，调整高速分散机转速至1000～1300r/min，搅拌25～35min，缓慢添加1～3份的光引发剂、0.8～3份的热引发剂、0.32～1.5份的热促进剂，继续搅拌25～40min；C)制备油墨：将预混液置于球磨机中研磨至陶瓷色料粒径＜1μm，得陶瓷喷墨。优选的，所述含有异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯的重量比例为1：1.5～3。优选的，所述热引发剂与热促进剂的重量比例为2～2.5：1。优选的，所述热引发剂选自偶氮类热引发剂或有机过氧化物热引发剂中的一种或多种混合组成的热引发剂体系；所述热引发剂体系适用温度为30～80℃；所述热促进剂选自环烷酸钴或异辛酸钴中的一种。优选的，所述的偶氮类热引发剂选自偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯(ABVN)中的一种；所述有机过氧化物热引发剂选自过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化苯甲酰叔丁酯(TBPB)、过氧化2-乙基己酸叔丁酯(TBPO)中的一种。优选的，双官能团丙烯酸酯选自1，6—己二醇双丙烯酸酯(HDDA)、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)中的至少一种。优选的，所述的光引发剂选自α—羟基酮衍生物与酰基膦氧化物的混合光引发体系或α—胺基酮衍生物与硫杂蒽酮的混合光引发体系或α—羟基酮衍生物、酰基膦氧化物与α—胺基酮衍生物的混合光引发体系。进一步的，所述α—羟基酮衍生物可选自光引发剂1173或光引发剂184中的一种；所述的酰基膦氧化物可选自光引发剂TPO或光引发剂819中的一种；所述的α—胺基酮衍生物可选自光引发剂907或光引发剂369；所述的硫杂蒽
醌可选自光引发剂ITX。优选的，所述的助剂选自流平剂、消泡剂、阻聚剂、防沉剂中的至少两种的组合。上述制备方法制备的陶瓷喷墨的应用方法，包括以下步骤：S1：将陶瓷喷墨喷涂在陶瓷表面，利用紫外光进行光照固化；S2：将紫外光固化后的陶瓷在40～80℃下烧结，进行二次热固化。进一步的，所述的步骤S1中，喷涂在陶瓷表面的陶瓷喷墨的厚度为10-100μm；光照固化的紫外光源线功率为60-120W/cm，光照时间为10-50s；所述的步骤S2中，烧结的时间为30-60min。本专利技术制备方法制备的的陶瓷喷墨主要用于陶瓷壁画装饰，将陶瓷喷墨在玻化的陶瓷上进行喷墨后，先利用紫外光进行光照固化，再将紫外光固化后的陶瓷在40～80℃下烧结，进行二次热固化。本专利技术制备的陶瓷喷墨能达到呈色效果强、细腻逼真的立体装饰效果。本专利技术公开的制备方法制备的的陶瓷喷墨具有固化速度快，低VOC排放量，节省能量损耗等优点，同时能克服传统紫外光固化技术存在的带色体系固化速度低、深层和物件阴影区域难以固化、应用基材形状受限等缺点；同时，将紫外光固化与热固化技术相结合，可先在紫外光照下进行聚合，再进行热固化，保证阴影区域能完全固化，应用于陶瓷生产，能达到呈色效果强、细腻逼真的立体装饰效果。本专利技术中，为实现紫外光固化与热固化技术相结合，需采用含有异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯方可实现；若采用常规的聚氨酯丙烯酸酯，用于热固化时涂膜表层易发粘，加大实际施工中的难度，会存在墨水容易扩散，变模糊，无法达到高分辨率、高精度的装饰效果以及固化速度低、深层和物件阴影区域难以固化的问题，而采用带异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯可改善这一问题。含有异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯的优选比例为1：1.5～3，因为环氧丙烯酸酯固化速度快、耐化学性好，价格低廉，综合性价比高，但环
氧丙烯酸酯柔韧性差，单独用其成膜质硬而脆，添加含有异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯，可以增加柔性分子链，增加柔韧性、附着力、光泽度和耐磨性。但过多的聚氨酯丙烯酸酯会降低固化速率，延长固化时间，同时增加成本。本专利技术的油墨，对油墨中热引发剂与热促进剂的比例比较敏感，优选控制热引发剂与热促进剂的比例在2～2.5：1，因为热促进剂能加速热引发剂的分解，起协同作用，用量过少，反应速率太低，喷墨涂层难以完全固化，过多的热促进剂会缩短热引发剂活化期，同时缩短凝胶时间，凝胶时间过短不利于实际施工应用，且反应速率过快，会影响体型共聚物的链长度，降低平均分子量，使得喷墨涂层柔韧性下降，且易开裂。所以在保证表干时间要求条件下，热引发剂和热促进剂用量不能过多，当热引发剂与热促进剂的比例为2～2.5：1时，热固化效果较好。热引发剂优选偶氮类热引发剂或有机过氧化物热引发剂中多种混合组成热引发剂体系，热引发剂体系适用温度为30～80℃。原因在于，根据聚合温度选择相应活性的引发剂，可使自由基形成速率和聚合速率适中；当引发剂分解活化能过高，分解温度高于聚合温度，引发剂在该温度下分解速率过低，将使聚合时间延长；当引发剂分解活化能过低，则在聚合温度下引发过快，难于控温，且有可能引发爆聚，引发剂也可能在转化率较低时就停止聚合，所以选择复合热引发剂体系的有利于反应的匀速进行。具体实施方式为了更充分理解本专利技术
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步介绍和说明。(一)按表1所示重量份组分制备蓝色陶瓷喷墨，制备方法如下，A)制备色浆：边搅拌边向HDDA、DPGDA混液中加入流平剂、消泡剂、阻聚剂、防沉剂和分散剂，在高速搅拌下混合均匀，然后缓慢添加蓝色陶瓷色料高
速分散，使蓝色陶瓷色料均匀分散，形成色浆；B)制备预混液：高速搅拌下，向色浆中添加硅烷偶联剂，混合均匀后，缓慢添加含有异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯及环氧丙烯酸酯，充分搅拌混合，调整高速分散机转速至1200r/min，搅拌30min，缓慢添加光引发剂184、光引发剂TPO、BPO及异辛酸钴，继续搅拌30min；C)制备油墨：将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷喷墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)制备色浆：按重量份，边搅拌边向5～40份的双官能团丙烯酸酯中加入1～4份的助剂和2～18份的分散剂，在高速搅拌下混合均匀，然后缓慢添加15～45份的陶瓷色料高速分散，使陶瓷色料均匀分散，形成色浆；B)制备预混液：高速搅拌下，向色浆中添加2～18份的硅烷偶联剂，混合均匀后，缓慢添加10～30份含有异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯、10～45份的环氧丙烯酸酯，充分搅拌混合，调整高速分散机转速至1000～1300r/min，搅拌25～35min，缓慢添加1～3份的光引发剂、0.8～3份的热引发剂、0.32～1.5份的热促进剂，继续搅拌25～40min；C)制备油墨：将预混液置于球磨机中研磨至陶瓷色料粒径＜1μm，得陶瓷喷墨。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷喷墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)制备色浆：按重量份，边搅拌边向5～40份的双官能团丙烯酸酯中加入1～4份的助剂和2～18份的分散剂，在高速搅拌下混合均匀，然后缓慢添加15～45份的陶瓷色料高速分散，使陶瓷色料均匀分散，形成色浆；B)制备预混液：高速搅拌下，向色浆中添加2～18份的硅烷偶联剂，混合均匀后，缓慢添加10～30份含有异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯、10～45份的环氧丙烯酸酯，充分搅拌混合，调整高速分散机转速至1000～1300r/min，搅拌25～35min，缓慢添加1～3份的光引发剂、0.8～3份的热引发剂、0.32～1.5份的热促进剂，继续搅拌25～40min；C)制备油墨：将预混液置于球磨机中研磨至陶瓷色料粒径＜1μm，得陶瓷喷墨。2.根据权利要求1所述的陶瓷喷墨的制备方法，其特征在于，所述含有异氰酸酯基团的聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯的重量比例为1：1.5～3。3.根据权利要求2所述的陶瓷喷墨的制备方法，其特征在于，所述热引发剂与热促进剂的重量比例为2～2.5：1。4.根据权利要求3所述的陶瓷喷墨的制备方法，其特征在于，所述热引发剂选自偶氮类热引发剂或有机过氧化物热引发剂中的一种或多种混合组成的热引发剂体系；所述热引发剂体系适用温度为30～80℃；所述热促进剂选自环烷酸钴或异辛酸钴中的一种。5.根据权利要求4所述的陶瓷喷墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭海林，
申请(专利权)人：佛山市彩贵新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44