一种3D喷墨打印用墨水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3D喷墨打印用墨水及其制备方法，包括以下质量百分比的组分：色母粉25～40％，轻质碳酸钙5～10％，消光剂2～10％，气相二氧化硅1～9％，乙二醇丁醚10～25％，乳化剂5～15％，水5～25％和树脂5～25％。本发明专利技术所公开的方法制备出的墨滴粘度适中，具有不腐蚀喷头，喷头使用维护费低；打印清晰、色彩逼真精密度高、不扩散；环保、成本低廉；易于分散、墨滴性态液体稳定，能储存，不会发生化学变化或变质滋生微生物等优点。

Ink for 3D ink jet printing and preparation method thereof

The invention discloses a 3D ink and method for ink-jet printing method, which comprises the following components: the mass percentage of masterbatch powder 25 ~ 40%, calcium carbonate 5 ~ 10%, 2 ~ 10% matting agent, fumed silica 1 ~ 9%, ethylene glycol butyl ether 10 ~ 25%, 5 ~ 15% of emulsifier, water 5 ~ 25% and 5 ~ 25% resin. Drops of ink viscosity is prepared by the method of this invention has no corrosion, nozzle, nozzle with low maintenance cost; print clear, vivid color is of high precision, non proliferation; environmental protection and low cost; easy to disperse, ink droplets of liquid state stability, energy storage, advantages of no chemical change or deterioration of breed microorganism.

【技术实现步骤摘要】
一种3D喷墨打印用墨水及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，特别是涉及一种3D喷墨打印用墨水及其制备方法。
技术介绍
3D喷墨打印是将墨滴喷射到接受介质上形成图像或文字的打印技术(李晓燕，张曙.三维打印成型粉末材料的实验研究[C].2005年中国机械工程学会年会论文集，2005)。3D喷墨打印所需要的墨滴并非由简单的粉末构成，它包括粉末材料以及与之匹配的粘结溶液以及后处理材料(BredtJ.F.，AndersonT.C.，RussellD.B.Threedimensionalprintingmaterialsystemandmethod[P].US：6610429，2003)。为了满足成型要求，需要这考虑粉末及相应粘结溶液的成分和性能。在3D喷墨技术不断发展的今天，其制约因素逐步凸显，3D喷墨墨水材料的粘度大，阻塞喷墨设备的喷嘴，造成设备损耗，使用期间维护费用高；大粘度的墨水在喷嘴处形成的墨滴体积也较大，图案分辨率随之降低，胶黏剂的粘度也会直接影响到对粉末层的渗透效果；如果墨水粘度较小，滴落在介质表面铺展的形状不容易控制，喷墨实物结构松散。3D喷墨墨滴体积与喷墨后实物有直接关系，3D喷墨墨滴体积越小，打印机分辨率越高，喷墨后所得实物就越细致；墨滴体积越大，精密度越差，实物相对粗糙(CimaM.J.Three-dimensionalprintingtechniques[P].U.S：7049363，2006)。此外，传统的喷墨技术仅依靠重力控制墨滴的滴落，空气流动、表面浸润性等外界因素都会影响所得实物图案的精确度。因此，制备出色彩度好、稳定性高、流变性好、粘度适中的墨水对3D喷墨打印的发展至关重要。
技术实现思路
本专利技术提供一种原料成本低，制备便捷、易操作、稳定性高、流变性好、粘度适中的3D喷墨打印用墨水及其制备方法。本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一种3D喷墨打印用墨水，包括以下质量百分比的组分：色母粉25～40％，轻质碳酸钙5～10％，消光剂2～10％，气相二氧化硅1～9％，乙二醇丁醚10～25％，乳化剂5～15％，水5～25％和树脂5～25％。本专利技术一种3D喷墨打印用墨水，进一步的，所述轻质碳酸钙的粒径小于1μm。本专利技术一种3D喷墨打印用墨水，进一步的，所述消光剂为金属皂类、体质颜料、蜡和二氧化钛中的一种或几种。本专利技术一种3D喷墨打印用墨水，进一步的，所述气相二氧化硅粒径小于50nm。本专利技术一种3D喷墨打印用墨水，进一步的，所述乳化剂为单双甘油酯、二乙酰化酒石酸甘油脂、司盘20、司盘60、吐温20、吐温60和吐温80中的一种或几种。本专利技术一种3D喷墨打印用墨水，进一步的，所述树脂为水溶性树脂，为水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂中的一种或几种。本专利技术一种3D喷墨打印用墨水的制备方法，包括以下步骤：(1)制备色浆：将色母粉与水混合，搅拌18～30分钟，在真空烘箱中预热，再次进行搅拌形成色浆；(2)备料：按照以下质量百分比进行备料：轻质碳酸钙5～10％，消光剂2～10％，气相二氧化硅1～9％，乙二醇丁醚10～25％，乳化剂5～15％，树脂5～25％；(3)搅拌：在色浆中，依次加入轻质碳酸钙、消光剂、气相二氧化硅、乙二醇丁醚、乳化剂和树脂，搅拌。本专利技术一种3D喷墨打印用墨水的制备方法，进一步的，步骤(1)中色母粉与水比例为7：3。本专利技术一种3D喷墨打印用墨水的制备方法，进一步的，所述真空烘箱的温度为45～60℃，预热时间为25～45min。本专利技术一种3D喷墨打印用墨水与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)不腐蚀喷头，喷头使用维护费低；(2)打印清晰、色彩逼真、不扩散；(3)环保、成本低廉；(4)易于分散、墨滴性态液体稳定，能存储，不会发生化学变化或变质滋生微生物。具体实施方式制备实施例本专利技术一种3D喷墨打印用墨水的制备方法，包括以下步骤：(1)制备色浆：将色母粉与水混合，搅拌20分钟，在真空烘箱中预热，再次进行搅拌形成色浆；(2)备料：按照以下质量百分比进行备料：轻质碳酸钙5～10％，消光剂2～10％，气相二氧化硅1～9％，乙二醇丁醚10～25％，乳化剂5～15％，树脂5～25％；(3)搅拌：在色浆中，依次加入轻质碳酸钙、消光剂、气相二氧化硅、乙二醇丁醚和乳化剂和树脂，搅拌搅拌25～35min。表1制备5组实施例各组分及其用量表2制备实施例组分粒径表3实施例中乳化剂和树脂的具体配比实施例1制备方法，包括以下步骤：1)制备色浆：将色母粉与水混合，搅拌20min，在真空烘箱中预热(真空烘箱的温度为50℃，预热时间为30min)，再次进行搅拌形成色浆；2)备料：按照以下质量百分比进行备料：3D喷墨打印用墨水，由色母粉40％，轻质碳酸钙5％(粒径为0.9μm)，消光剂5％，气相二氧化硅5％(粒径为45μm)，乙二醇丁醚10％，乳化剂7％，水17.2％和树脂10.8％组成。3)搅拌：在色浆中，依次加入轻质碳酸钙、消光剂、气相二氧化硅、乙二醇丁醚、乳化剂和树脂，搅拌30min。检测：检测墨水的流速、粘度。实施例2制备方法，包括以下步骤：1)制备色浆：将色母粉与水混合，搅拌20min，在真空烘箱中预热(真空烘箱的温度为50℃，预热时间为30min)，再次进行搅拌形成色浆；2)备料：按照以下质量百分比进行备料：3D喷墨打印用墨水，由色母粉40％，轻质碳酸钙6％(粒径为0.8μm)，消光剂6％，气相二氧化硅6％(粒径为40μm)，乙二醇丁醚11％，乳化剂6％，水17.2％和树脂7.8％组成。3)搅拌：在色浆中，依次加入轻质碳酸钙、消光剂、气相二氧化硅、乙二醇丁醚、乳化剂和树脂，搅拌30min。检测：检测墨水的流速、粘度。实施例3制备方法，包括以下步骤：1)制备色浆：将色母粉与水混合，搅拌25min，在真空烘箱中预热(真空烘箱的温度为60℃，预热时间为45min)，再次进行搅拌形成色浆；2)备料：按照以下质量百分比进行备料：3D喷墨打印用墨水，由色母粉35％，轻质碳酸钙7％(粒径为0.7μm)，消光剂7％，气相二氧化硅7％(粒径为45μm)，乙二醇丁醚15％，乳化剂13％，水15％和树脂1％组成。3)搅拌：在色浆中，依次加入轻质碳酸钙、消光剂、气相二氧化硅、乙二醇丁醚、乳化剂和树脂，搅拌35min。检测：检测墨水的流速、粘度。实施例4制备方法，包括以下步骤：1)制备色浆：将色母粉与水混合，搅拌25min，在真空烘箱中预热(真空烘箱的温度为60℃，预热时间为45min)，再次进行搅拌形成色浆；2)备料：按照以下质量百分比进行备料：3D喷墨打印用墨水，由色母粉30％，轻质碳酸钙8％(粒径为0.6μm)，消光剂8％，气相二氧化硅8％(粒径为40μm)，乙二醇丁醚13％，乳化剂7％，水12.9％和树脂13.1％组成。3)搅拌：在色浆中，依次加入轻质碳酸钙、消光剂、气相二氧化硅、乙二醇丁醚、乳化剂和树脂，搅拌35min。检测：检测墨水的流速、粘度。实施例5制备方法，包括以下步骤：1)制备色浆：将色母粉与水混合，搅拌30min，在真空烘箱中预热(真空烘箱的温度为50℃，预热时间为30min)，再次进行搅拌形成色浆；2)备料：按照以下质量百分比进行备料：3D喷墨打印用墨水，由色母粉25％，轻质碳酸钙10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D喷墨打印用墨水，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：色母粉25～40％，轻质碳酸钙5～10％，消光剂2～10％，气相二氧化硅1～9％，乙二醇丁醚10～25％，乳化剂5～15％，水5～25％和树脂5～25％。

【技术特征摘要】
1.一种3D喷墨打印用墨水，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：色母粉25～40％，轻质碳酸钙5～10％，消光剂2～10％，气相二氧化硅1～9％，乙二醇丁醚10～25％，乳化剂5～15％，水5～25％和树脂5～25％。2.根据权利要求1所述的3D喷墨打印用墨水，其特征在于：所述轻质碳酸钙的粒径小于1μm。3.根据权利要求1所述的3D喷墨打印用墨水，其特征在于：所述消光剂为金属皂类、体质颜料、蜡和二氧化钛中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的3D喷墨打印用墨水，其特征在于：所述气相二氧化硅粒径小于50nm。5.根据权利要求1所述的3D喷墨打印用墨水，其特征在于：所述乳化剂为单双甘油酯、二乙酰化酒石酸甘油脂、司盘20、司盘60、吐温20、吐温60和吐温80中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的3D喷墨打印用墨水，其特征在于：所述树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雯华，
申请(专利权)人：重庆达娃实业有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50