一种高分散稳定性墨水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高分散稳定性墨水及其制备方法，原料各组分按照重量份组成如下：石墨烯35-45份、聚氨酯丙烯酸酯25-35份、S1 型烷基磷酸酯18-22份、丙烯酸异冰片酯14-16份、聚乙二醇20-30份、聚乙烯吡咯烷酮6-8份、光引发剂 5-7份、分散剂4-6份、乳化剂2-4份。石墨烯UV吸收峰集中在270nm，粒子较小，而且具有一定的力学改性效果，色浆在树脂中具有良好的分散性，同时对树脂有一定改性作用，对光固化速度影响小；在保证色浆稳定性的同时有效降低了色浆的表面活性剂的含量，使其具备很好的兼容性和流变调节性；有效地支持了碳黑颗粒分散体系的稳定性，有利于中性墨水书写性能的提高采用高速剪切工艺，颜料的粒径不断减小，分散与团聚作用达到了较好的动态平衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于墨水材料领域，具体涉及一种高分散稳定性墨水及其制备方法。
技术介绍
现有技术中墨水的制作工艺分为色素制造的墨水和染料制造的墨水，用色素制造的墨水一般参有其它物质来防止色素被擦掉。这样的墨水一般不渗入纸内，因此在印刷时使用的墨水可以降低印刷的成本；用染料制造的墨水更强烈，但这样的墨水一般是溶在水中的，它们渗入纸内，并可能渗到纸的背部，因此它们在印刷中有一定的技术障碍。因此这样的墨水一般使用干得非常快的溶液或在印刷时设法加速墨水的干燥。现有色浆的特点在于大量使用表面活性剂或高分子树脂且颜料粒径较粗，以其调制的中性墨水不仅粒径分布难以达到要求且由于过量表面活性剂的存在很难实现流变特性的调控。在中性墨水的开发过程中，除了获得优异的墨水流变性能之外，使着色剂均匀而稳定地分散于水性介质中，是决定墨水性能的又一重要因素。然而，普通碳黑由于自身的一些特殊性质，在水中没有自分散性。现有技术中没有充分考虑碳黑的制浆过程，容易产生粘度剧增、颗粒返粗等不良现象，致使色浆品质降低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种高分散稳定性墨水及其制备方法。本专利技术采取的技术方案为：一种高分散稳定性墨水，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：石墨烯35-45份、聚氨酯丙烯酸酯25-35份、S1型烷基磷酸酯18-22份、丙烯酸异冰片酯14-16份、聚乙二醇20-30份、聚乙烯吡咯烷酮6-8份、光引发剂5-7份、分散剂4-6份、乳化剂2-4份。进一步的，所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚和单硬脂酸甘油酯按照摩尔比2：3组成的混合物。进一步的，所述分散剂为萘酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:3组成的混合物。进一步的，所述光引发剂为4-苯基二苯甲酮和2-氯化硫杂蒽酮按照重量比3:5组成的混合物。一种高分散稳定性墨水的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）将分散剂溶解于聚乙二醇溶剂中，再加入原料配比的石墨烯，放入超声波清洗器中超声分散，高速分散20~30min；（2）按照原料配比取聚氨酯丙烯酸酯、S1型烷基磷酸酯、丙烯酸异冰片混合，在10℃、500rpm转速条件下混合搅拌20~30min，加热至60±5℃，加入乳化剂搅拌至均匀透明；（3）将步骤（1）和步骤（2）中的产物混合均匀，加入聚乙烯吡咯烷酮、光引发剂，用带有转子-定子装置的高速乳化机，在8000-90000rpm转速下高速剪切30-40min，停止高速剪切。本专利技术的有益效果为：石墨烯UV吸收峰集中在270nm，粒子较小，而且具有一定的力学改性效果，用石墨烯制备的黑色色浆为液态，色浆在树脂中具有良好的分散性，同时对树脂有一定改性作用，对光固化速度影响小；通过合理选择分散剂和乳化剂，在保证色浆稳定性的同时有效降低了色浆的表面活性剂的含量，使其具备很好的兼容性和流变调节性；分散液的分散稳定性最好，有效地支持了碳黑颗粒分散体系的稳定性，有利于中性墨水书写性能的提高采用高速剪切工艺，颜料的粒径不断减小，分散与团聚作用达到了较好的动态平衡。具体实施方式实施例1一种高分散稳定性墨水，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：石墨烯35份、聚氨酯丙烯酸酯25份、S1型烷基磷酸酯18份、丙烯酸异冰片酯14份、聚乙二醇20份、聚乙烯吡咯烷酮6份、4-苯基二苯甲酮和2-氯化硫杂蒽酮按照重量比3:5组成的光引发剂5份、萘酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:3组成的分散剂4份、辛基酚聚氧乙烯醚和单硬脂酸甘油酯按照摩尔比2：3组成的乳化剂2份。实施例2一种高分散稳定性墨水，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：石墨烯40份、聚氨酯丙烯酸酯30份、S1型烷基磷酸酯20份、丙烯酸异冰片酯15份、聚乙二醇25份、聚乙烯吡咯烷酮7份、4-苯基二苯甲酮和2-氯化硫杂蒽酮按照重量比3:5组成的光引发剂6份、萘酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:3组成的分散剂5份、辛基酚聚氧乙烯醚和单硬脂酸甘油酯按照摩尔比2：3组成的乳化剂3份。实施例3一种高分散稳定性墨水，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：石墨烯45份、聚氨酯丙烯酸酯35份、S1型烷基磷酸酯22份、丙烯酸异冰片酯16份、聚乙二醇30份、聚乙烯吡咯烷酮8份、4-苯基二苯甲酮和2-氯化硫杂蒽酮按照重量比3:5组成的光引发剂7份、萘酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:3组成的分散剂6份、辛基酚聚氧乙烯醚和单硬脂酸甘油酯按照摩尔比2：3组成的乳化剂4份。一种高分散稳定性墨水的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）将分散剂溶解于聚乙二醇溶剂中，再加入原料配比的石墨烯，放入超声波清洗器中超声分散，高速分散20~30min；（2）按照原料配比取聚氨酯丙烯酸酯、S1型烷基磷酸酯、丙烯酸异冰片混合，在10℃、500rpm转速条件下混合搅拌20~30min，加热至60±5℃，加入乳化剂搅拌至均匀透明；（3）将步骤（1）和步骤（2）中的产物混合均匀，加入聚乙烯吡咯烷酮、光引发剂，用带有转子-定子装置的高速乳化机，在8000-90000rpm转速下高速剪切30-40min，停止高速剪切。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分散稳定性墨水，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：石墨烯35‑45份、聚氨酯丙烯酸酯25‑35份、S1 型烷基磷酸酯18‑22份、丙烯酸异冰片酯14‑16份、聚乙二醇20‑30份、聚乙烯吡咯烷酮6‑8份、光引发剂 5‑7份、分散剂4‑6份、乳化剂2‑4份。

【技术特征摘要】
1.一种高分散稳定性墨水，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：石墨烯35-45份、聚氨酯丙烯酸酯25-35份、S1型烷基磷酸酯18-22份、丙烯酸异冰片酯14-16份、聚乙二醇20-30份、聚乙烯吡咯烷酮6-8份、光引发剂5-7份、分散剂4-6份、乳化剂2-4份。2.根据权利要求1所述一种高分散稳定性墨水，其特征在于，所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚和单硬脂酸甘油酯按照摩尔比2：3组成的混合物。3.根据权利要求1所述一种高分散稳定性墨水，其特征在于，所述分散剂为萘酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:3组成的混合物。4.根据权利要求1所述一种高分散稳定性墨水，其特征在于，所述光引发剂为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋应芝，
申请(专利权)人：青岛时空机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37