一种磁性纳米油墨的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种磁性纳米油墨的制备工艺，具体制备过程如下：制备改性酚醛树脂；将制备的改性酚醛树脂溶于丙酮中制备成树脂溶液，取一定量的磁性烯丙基复合颜填料加入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶氮二异丁腈，升温至90℃，同时滴加树脂溶液和硅烷偶联剂，滴加完全后升温至120℃反应3h，得到粘结性颜料胶体；向制备的粘结性颜料胶体中加入调墨油、分散剂、消泡剂、pH调节剂和润湿剂，搅拌混合均匀后得到磁性纳米油墨。本发明专利技术通过改性后的改性酚醛树脂与表面包覆一层丙烯酰交联膜的磁性颜料反应时，直接通过自由基聚合反应交联，使得磁性颜料能够均匀分散在树脂中，并且分散后固定牢固，能够进去实现磁性防伪。

Preparation of magnetic nano-ink

The invention discloses a preparation process of magnetic nano-ink, the specific preparation process is as follows: preparing modified phenolic resin; dissolving the prepared modified phenolic resin in acetone to prepare resin solution, adding a certain amount of magnetic allyl composite pigments and fillers into acetone, stirring evenly, adding azodiisobutyronitrile, heating up to 90 C, and dropping resin solution and silane coupling at the same time. The adhesive pigment colloid was obtained by reaction at 120 C for 3 hours after dropping. Ink adjusting oil, dispersant, defoamer, pH regulator and wetting agent were added to the prepared adhesive pigment colloid, and magnetic nano-ink was obtained after mixing evenly. When the modified phenolic resin reacts with the magnetic pigments coated with acrylic cross-linking film on the surface, the magnetic pigments can be uniformly dispersed in the resin through free radical polymerization reaction, and are fixed firmly after dispersion, so as to realize magnetic anti-counterfeiting.

【技术实现步骤摘要】
一种磁性纳米油墨的制备工艺
本专利技术属于油墨制备领域，涉及一种磁性纳米油墨的制备工艺。
技术介绍
油墨是由颜料、连结料合助剂按照一定的比例混合制备，通过油墨可以实现印刷标记，满足人们记录的需求，随着人们生活水平的提高，对于油墨的需求不仅仅局限于记录，对于高品质的物品很多通过LOGO进行防伪，但是仍被仿造，随着防伪技术的提高，通过油墨的性质即可实现不同的防伪能力，现有的通过油墨的磁性实现防伪性能，但是现有的磁性防伪油墨通常是通过将磁性材料直接添加在连结料中混合制备，通过分散剂的分散性能力实现磁性颜料的分散，但是在混合过程中，通过机械混合并不能完全实现均匀分散，容易造成油墨的磁性不均匀，进而使得防伪能力不精确，同时由于磁性颜料直接粘结在连结料中，通过连结料的粘结性能实现对磁性颜料的固定，在外力摩擦下磁性颜料容易剥离，进而造成磁性防伪能力减弱或消失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁性纳米油墨的制备工艺，通过改性后的改性酚醛树脂与表面包覆一层丙烯酰交联膜的磁性颜料反应时，直接通过自由基聚合反应交联，使得磁性颜料能够均匀分散在树脂中，并且分散后固定牢固，不会由于物理因素的影响而发生改变，进而使得油墨在使用时磁性均匀，不会造成部分位置没有磁性，进而导致无法进行准确的防伪识别，解决了现有磁性油墨通过机械混合并不能完全实现均匀分散，容易造成油墨的磁性不均匀，进而使得防伪能力不精确的问题。本专利技术制备的改性酚醛树脂具有一定的粘结性能，通过聚合反应使得交联程度变大，粘结能力提高，使得油墨粘结在纸张表面的粘合力提高，不会由于外力的作用而剥落，同时通过聚合反应使得磁性颜料能够均匀的分散接枝在粘合树脂上，进而使得油墨在树脂上的固定牢固，不会由于作用剥落，进而使得在擦拭时痕迹不会消失，同时由于磁性颜料通过聚合反应分散在树脂上，颜料在树脂中分散均匀，使得油墨的色彩均匀，解决了现有磁性油墨通过磁性颜料直接粘结在连结料中，通过连结料的粘结性能实现对磁性颜料的固定，在外力摩擦下磁性颜料容易剥离，进而造成磁性防伪能力减弱或消失的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种磁性纳米油墨的制备工艺，具体制备过程如下：第一步，将一定量的苯酚加入乙醇中，同时向其中加入甲基丙烯酰氯，常温下搅拌反应3h，将得到的产物加入硝基苯溶液中，同时向其中加入催化剂氯化铝，保持温度在20-25℃搅拌反应5h，得到对丙烯基苯酚溶液，反应结构式如图1所示；其中每克苯酚中加入1.21-1.23g甲基丙烯酰氯，每克苯酚中加入氯化铝0.05g；第二步，向第一步中制备的对丙烯基苯酚溶液中加入一定量的甲醛溶液，搅拌均匀后加入氢氧化钠，升温至120℃搅拌反应5h，然后降温至60℃，向其中加入氨水，搅拌反应1h，通过氨水中和其中没有反应完全的甲醛，然后过滤洗涤得到改性酚醛树脂，其中每克对丙烯基苯酚溶液中加入甲醛溶液0.83-0.87g，加入氢氧化钠0.02g；反应结构式如图2所示，甲醛的加入量大于对丙烯基苯酚溶液中对丙烯基苯酚的含量，制备的树脂交联程度小可以溶解；第三步，将第二步中制备的改性酚醛树脂溶于丙酮中制备成树脂溶液，取一定量的磁性烯丙基复合颜填料加入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶氮二异丁腈，升温至90℃，然后同时向反应容器中滴加树脂溶液和硅烷偶联剂，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后升温至120℃反应3h，得到粘结性颜料胶体；磁性烯丙基复合颜填料表面的交联膜上含有丙烯基，同时改性酚醛树脂链上含有若干丙烯基，同时硅烷偶联剂上含有丙烯基，在引发剂的作用下发生自由基聚合反应，本身改性酚醛树脂具有一定的粘结性能，通过聚合反应使得交联程度变大，粘结能力提高，同时通过聚合反应使得磁性颜料能够均匀的分散接枝在粘合树脂上，使得制备的油墨颜料分散均匀，并且磁性均匀，反应结构式如图3所示；其中每克改性酚醛树脂中加入磁性烯丙基复合颜填料1.63-1.65g，加入丙酮溶液13mL,加入偶氮二异丁腈2.13-2.16g，加入硅烷偶联剂0.82-0.85g；硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种；其中磁性烯丙基复合颜填料的具体制备过程如下：步骤1：称取一定量的FeCl2.4H2O、FeCl.H2O和MnCl2.4H2O加入蒸馏水中，搅拌溶解后，向其中通入氮气30min，然后向其中逐滴加入浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液，边滴加边通氮气，滴加完全后在氮气保护下搅拌反应2h，通过磁铁分离，然后经过去离子水洗涤至中性，得到复合纳米磁性颜料；加入锰使得磁性颜料的饱和磁化强度升高，此时复合纳米磁性颜料的饱和磁化强度达到98.74emu/g,而单单只加入FeCl2.4H2O和FeCl.H2O制备的纳米磁性颜料的饱和磁化强度只有87.63emu/g；其中FeCl2.4H2O、FeCl.H2O和MnCl2.4H2O的质量比为1：1：0.56；每克FeCl2.4H2O中加入30mL水，加入2mL浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液；步骤2：称取一定量的丙烯酰胺加入水中，搅拌溶解后制得丙烯酰胺溶液；步骤3：向丙烯酰胺溶液中加入表面活性剂，混合均匀后向其中加入复合纳米磁性颜料，超声分散20min，使得丙烯酰胺溶液包覆在磁性颜料的表面；步骤4：向步骤3中缓慢滴加六亚甲基二异氰酸酯，边滴加边剧烈搅拌，保持每分钟滴加8-9mL,滴加完全后常温下反应2h，通过磁铁进行分离，然后使用乙醇洗涤后干燥，得到磁性烯丙基复合颜填料，具体反应结构式如图所示,其中丙烯酰胺在磁性颜料的表面与六亚甲基二异氰酸酯反应，使得磁性颜料的表面包覆一层丙烯酰交联膜，丙烯酰交联膜上含有烯丙基和氨基功能基团；其中每克复合纳米磁性颜料中加入丙烯酰胺0.38-0.39g，加入表面活性剂0.15-0.17g，加入六亚甲基二异氰酸酯0.43-0.45g；第四步，向第三步中制备的粘结性颜料胶体中加入调墨油、分散剂、消泡剂、pH调节剂和润湿剂，搅拌混合均匀后得到磁性纳米油墨；其中磁性纳米油墨中各组分的重量份如下：粘结性颜料胶体100份、调墨油5-6份、分散剂2-3份、消泡剂2-3份、pH调节剂1份和润湿剂1-2份。本专利技术的有益效果：本专利技术通过改性后的改性酚醛树脂与表面包覆一层丙烯酰交联膜的磁性颜料反应时，直接通过自由基聚合反应交联，使得磁性颜料能够均匀分散在树脂中，并且分散后固定牢固，不会由于物理因素的影响而发生改变，进而使得油墨在使用时磁性均匀，不会造成部分位置没有磁性，进而导致无法进行准确的防伪识别，解决了现有磁性油墨通过机械混合并不能完全实现均匀分散，容易造成油墨的磁性不均匀，进而使得防伪能力不精确的问题。本专利技术制备的改性酚醛树脂具有一定的粘结性能，通过聚合反应使得交联程度变大，粘结能力提高，使得油墨粘结在纸张表面的粘合力提高，不会由于外力的作用而剥落，同时通过聚合反应使得磁性颜料能够均匀的分散接枝在粘合树脂上，进而使得油墨在树脂上的固定牢固，不会由于作用剥落，进而使得在擦拭时痕迹不会消失，同时由于磁性颜料通过聚合反应分散在树脂上，颜料在树脂中分散均匀，使得油墨的色彩均匀，解决了现有磁性油墨通过磁性颜料直接粘结在连结料中，通过连结料的粘结性能实现对磁性颜料的固定，在外力摩擦下磁性颜料容易剥离，进而造成磁性防伪能力减弱或消失的问题。附图说明为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性纳米油墨的制备工艺，其特征在于，具体制备过程如下：第一步，将一定量的苯酚加入乙醇中，同时向其中加入甲基丙烯酰氯，常温下搅拌反应3h，将得到的产物加入硝基苯溶液中，同时向其中加入催化剂氯化铝，保持温度在20‑25℃搅拌反应5h，得到对丙烯基苯酚溶液；第二步，向第一步中制备的对丙烯基苯酚溶液中加入一定量的甲醛溶液，搅拌均匀后加入氢氧化钠，升温至120℃搅拌反应5h，然后降温至60℃，向其中加入氨水，搅拌反应1h，通过氨水中和其中没有反应完全的甲醛，然后过滤洗涤得到改性酚醛树脂；第三步，将第二步中制备的改性酚醛树脂溶于丙酮中制备成树脂溶液，取一定量的磁性烯丙基复合颜填料加入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶氮二异丁腈，升温至90℃，然后同时向反应容器中滴加树脂溶液和硅烷偶联剂，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后升温至120℃反应3h，得到粘结性颜料胶体；第四步，向第三步中制备的粘结性颜料胶体中加入调墨油、分散剂、消泡剂、pH调节剂和润湿剂，搅拌混合均匀后得到磁性纳米油墨。

【技术特征摘要】
1.一种磁性纳米油墨的制备工艺，其特征在于，具体制备过程如下：第一步，将一定量的苯酚加入乙醇中，同时向其中加入甲基丙烯酰氯，常温下搅拌反应3h，将得到的产物加入硝基苯溶液中，同时向其中加入催化剂氯化铝，保持温度在20-25℃搅拌反应5h，得到对丙烯基苯酚溶液；第二步，向第一步中制备的对丙烯基苯酚溶液中加入一定量的甲醛溶液，搅拌均匀后加入氢氧化钠，升温至120℃搅拌反应5h，然后降温至60℃，向其中加入氨水，搅拌反应1h，通过氨水中和其中没有反应完全的甲醛，然后过滤洗涤得到改性酚醛树脂；第三步，将第二步中制备的改性酚醛树脂溶于丙酮中制备成树脂溶液，取一定量的磁性烯丙基复合颜填料加入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶氮二异丁腈，升温至90℃，然后同时向反应容器中滴加树脂溶液和硅烷偶联剂，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后升温至120℃反应3h，得到粘结性颜料胶体；第四步，向第三步中制备的粘结性颜料胶体中加入调墨油、分散剂、消泡剂、pH调节剂和润湿剂，搅拌混合均匀后得到磁性纳米油墨。2.根据权利要求1所述的一种磁性纳米油墨的制备工艺，其特征在于，第一步中每克苯酚中加入1.21-1.23g甲基丙烯酰氯，每克苯酚中加入氯化铝0.05g。3.根据权利要求1所述的一种磁性纳米油墨的制备工艺，其特征在于，第二步中每克对丙烯基苯酚溶液中加入甲醛溶液0.83-0.87g，加入氢氧化钠0.02g。4.根据权利要求1所述的一种磁性纳米油墨的制备工艺，其特征在于，第三步中每克改性酚醛树脂中加入磁性烯丙基复合颜填料1.63-1.65g，加入丙酮溶液13mL,加入偶氮二异丁腈2.13-2.16g，加入硅烷偶联剂0.82-0.85g；硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼乐超，
申请(专利权)人：楼乐超，
类型：发明
国别省市：浙江,33