一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水的制备方法，属于陶瓷喷墨技术领域。本发明专利技术在负载纳米氯化银的原位均聚甲醛聚合过程中在醚类非极性溶剂中完成，硝酸银和氯化钠的表面张力降低，使它们能够在水溶液中均匀分散，使所得无机颜料为小颗粒的纳米颜料；本发明专利技术无机纳米颜料用乳化精油预先分散，使乳液液滴变小，有利于墨水溶剂挥发，并且精油的疏水性也有利于陶瓷墨水中水分的挥发，添加的牛胆汁可提高陶瓷墨水的湿润度，增强颜料的流动性，降低水的表面张力，阻止水聚成水珠，改善颜料与墨水中水性溶剂的相容性，使水性体系中纳米颜料分散性能提高，避免颜料团聚结块，产生大颗粒沉淀而发生喷嘴堵塞，应用前景广阔。

A preparation method of anti-blocking ceramic ink with nozzle

【技术实现步骤摘要】
一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水的制备方法
本专利技术公开了一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水的制备方法，属于陶瓷喷墨

技术介绍
所谓陶瓷墨水就是含有某种陶瓷釉料成分、陶瓷色料或陶瓷着色剂的墨水。陶瓷墨水的组成和性能与打印机的工作原理和墨水用途有关。陶瓷墨水通常由无机非金属颜料（色料、釉料）、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其它辅料构成。无机非金属颜料（色料、釉料）是墨水的核心物质，要求其颗粒度小于1微米，颗粒尺寸分布要窄，颗粒之间不能有强团聚，具有良好的稳定性，受溶剂等其它物质的影响小。直接喷墨打印成型属于一种三维打印快速成型方法，材料利用率高，成型无需模具，缩短了制造周期，制造效率高，成本低，特别是直接喷墨打印成型喷射的液滴大小为皮升级别，因而打印产品外形精度高，无需后处理。喷墨打印墨水的粘度一般要求小于30cP，而对于陶瓷喷墨打印墨水而言，即需要保证其低的粘度以满足喷墨打印的要求，又要求有高的固含量才能获得高的烧结体密度，因此，目前陶瓷制品如义齿的直接喷墨打印成型受限于陶瓷墨水的制备，尚未有能附合要求的陶瓷墨水。陶瓷喷墨打印墨水的性能主要决定于陶瓷相的分散性及其悬浮稳定性，一般固相含量越高则其分散稳定越困难，且墨水粘度越大。由于其固相含量较低，难以通过烧结获得高密度的陶瓷制品。如果利用喷墨打印设备，想要喷打出尺寸可控，性能良好的微珠型热敏电阻，那么关于热敏电阻陶瓷墨水的配制至关重要，因为配制出的热敏电阻陶瓷墨水如果稳定分散性不好，就会很容易堵塞喷头，影响设备运行，而且对于最后的微珠成型也会造成一定影响。因此，配制均匀分散稳定的热敏电阻陶瓷墨水成为整个喷墨打印环节中最重要的一环。现在已有的众多文献对陶瓷墨水的制备方法所进行的研究，着重解决的就是陶瓷墨水的分散性和稳定性问题。但是综合国内外研究现状来看，目前已公开发表的普通陶瓷墨水制备方法仍集中于分散法和反相微乳法，但分散法由于颜料颗粒度较大，易团聚并且会阻塞或磨损打印机喷嘴，反相微乳法由于制得的墨水固相含量低，不太适合产业化生产。然而，由于反相微乳法制备出的热敏电阻粉体的颗粒粒径非常小，基本在40nm左右，而分散法简便易行，容易操作，并且通过选择合适的有机溶剂和分散剂，可以减小和避免粉体团聚。因此，本专利技术将分散法和反相微乳法结合，并且拓展到其他的粉体制备方法中，实现配制出均匀稳定的适用于喷墨打印的热敏电阻陶瓷墨水。因此，专利技术一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水对陶瓷喷墨
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对普通陶瓷墨水用分散法制备时由于颜料颗粒度较大，易团聚并且会阻塞打印机喷嘴的缺陷，提供了一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水的制备方法为：取上述分散颜料、硅酮粉、聚丙烯酸酯油墨、三乙醇胺、茶皂素混合，置于转速为800～1000r/min的高速混合机内进行预混合10～15min，充分混合，得到防喷嘴堵塞陶瓷墨水；分散颜料制备方法为：（1）将醋酸纤维素树脂和铝粉混合，加入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的机头温度为200～250℃，喂料转速为500～550r/min，切粒速率为100～120r/min，得到复合树脂颗粒，将复合树脂颗粒置于磨粉机中磨粉，过200目筛，得到复合铝树脂粉，将复合铝树脂粉与蒙脱土混合，得到模板粉料；（2）将模板粉料、硝酸银、氯化钠、三氟化硼、乙醚、油醚、三聚甲醛、三聚氰胺放入反应釜中，加热升温至70～80℃，保温1～2h，加入碳酸钠溶液终止反应，过滤去除滤液得到滤渣，洗涤后得到负载纳米氯化银的原位均聚甲醛；（3）将负载纳米氯化银的原位均聚甲醛用质量分数为10%的氨水浸渍清洗，得到纳米球孔模板，将纳米球孔模板浸渍于备用的彩浆中40～45min，随后取出浸渍处理的纳米球孔模板，转入电阻炉中，加热烧结，冷却至室温后用鼓风机吹去灰分得到纳米颜料；（4）按重量份数计，将牛胆汁与薰衣草精油混合得到乳化精油，取上述10～15份纳米颜料装入三口烧瓶中，再加入8～10份盐酸多巴胺、10～12份乳化精油，30～32份质量分数为20%的三羟甲基氨基甲烷溶液、加热升温至50～55℃，保温处理2～3h，得到分散颜料。防喷嘴堵塞陶瓷墨水各原料，按重量份数计，包括上述分散颜料10～15份、硅酮粉8～10份、聚丙烯酸酯油墨15～18份、三乙醇胺20～25份、茶皂素2～3份。分散颜料制备方法中醋酸纤维素树脂和铝粉混合质量比为5︰1。分散颜料制备方法中复合铝树脂粉与蒙脱土混合质量比为1︰4。分散颜料制备方法中模板粉料10～12份、硝酸银5～6份、氯化钠4～5份、三氟化硼2～3份、乙醚1～2份、石油醚30～35份、三聚甲醛35～40份、三聚氰胺6～8份。分散颜料制备方法中加热烧结加热到800～900℃，保温1～2h，再加热至1200～1250℃，保温2～3h。分散颜料制备方法中彩浆的制备方法为：将30～40份粘土、70～80份水、10～15份氯化铝、20～30份生石灰、3～5份氯化钴、4～5份氯化镍置于球磨机中，按球料质量比为15︰1，球磨50～70min，得到彩浆。分散颜料制备方法中牛胆汁与薰衣草精油混合体积比为1︰3。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术用粘土、水、氯化铝、石灰、氯化钴、氯化镍等混合球磨得到彩浆，以醋酸纤维素树脂和铝粉为原料挤出造粒得到复合树脂颗粒，再研磨得到复合铝树脂粉，再与蒙脱土得到模板粉料，将模板粉料、硝酸银溶液、氯化钠溶液、三氟化硼、乙醚、石油醚、三聚甲醛、三聚氰胺置于反应釜中，加热聚合得到负载纳米氯化银的原位均聚甲醛，再用稀氨水清洗所得负载纳米氯化银的原位均聚甲醛，溶解洗出纳米氯化银，从而得到纳米球孔模板，用彩浆浸渍纳米球孔模板，随后放入电阻炉中烧结，鼓风吹去灰分得到小颗粒的纳米颜料，用牛胆汁与薰衣草精油制备得到乳化精油，再用盐酸多巴胺、乳化精油，三羟甲基氨基甲烷溶液的复配液在加热条件下将纳米颜料均匀分散，形成分散颜料，最后将分散颜料、硅酮粉、聚丙烯酸酯油墨、三乙醇胺、茶皂素混合制备得到防喷嘴堵塞陶瓷墨水，本专利技术在负载纳米氯化银的原位均聚甲醛聚合过程中在醚类非极性溶剂中完成，硝酸银和氯化钠的表面张力降低，使它们能够在水溶液中均匀分散，使所生成的氯化银颗粒被限制在纳米级，因而氯化银在原位均聚甲醛中填充后洗去可得到纳米级的球孔，从而使所得无机颜料为小颗粒的纳米颜料；（2）本专利技术无机纳米颜料用乳化精油预先分散，使乳液液滴变小，有利于墨水溶剂挥发，并且精油的疏水性也有利于陶瓷墨水中水分的挥发，添加的牛胆汁可提高陶瓷墨水的湿润度，增强颜料的流动性，降低水的表面张力，阻止水聚成水珠，从而使陶瓷墨水容易快速干透，同时利用多巴胺盐酸和三羟甲基氨基甲烷溶液的自聚合，形成碳酸钙颗粒包覆膜，从而改善颜料与墨水中水性溶剂的相容性，使水性体系中纳米颜料分散性能提高，避免颜料团聚结块，产生大颗粒沉淀而发生喷嘴堵塞，应用前景广阔。具体实施方式将30～40份粘土、70～80份水、10～15份氯化铝、20～30份生石灰、3～5份氯化钴、4～5份氯化镍置于球磨机中，按球料质量比为15︰1，球磨50～70min，得到彩浆；将醋酸纤维素树脂和铝粉按质量比为5︰1混合，加入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：取上述分散颜料、硅酮粉、聚丙烯酸酯油墨、三乙醇胺、茶皂素混合，置于转速为800～1000r/min的高速混合机内进行预混合10～15min，充分混合，得到防喷嘴堵塞陶瓷墨水；所述的分散颜料具体制备步骤为：（1）将醋酸纤维素树脂和铝粉混合，加入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的机头温度为200～250℃，喂料转速为500～550r/min，切粒速率为100～120r/min，得到复合树脂颗粒，将复合树脂颗粒置于磨粉机中磨粉，过200目筛，得到复合铝树脂粉，将复合铝树脂粉与蒙脱土混合，得到模板粉料；（2）将模板粉料、硝酸银、氯化钠、三氟化硼、乙醚、油醚、三聚甲醛、三聚氰胺放入反应釜中，加热升温至70～80℃，保温1～2h，加入碳酸钠溶液终止反应，过滤去除滤液得到滤渣，洗涤后得到负载纳米氯化银的原位均聚甲醛；（3）将负载纳米氯化银的原位均聚甲醛用质量分数为10%的氨水浸渍清洗，得到纳米球孔模板，将纳米球孔模板浸渍于备用的彩浆中40～45min，随后取出浸渍处理的纳米球孔模板，转入电阻炉中，加热烧结，冷却至室温后用鼓风机吹去灰分得到纳米颜料；（4）按重量份数计，将牛胆汁与薰衣草精油混合得到乳化精油，取上述10～15份纳米颜料装入三口烧瓶中，再加入8～10份盐酸多巴胺、10～12份乳化精油，30～32份质量分数为20%的三羟甲基氨基甲烷溶液、加热升温至50～55℃，保温处理2～3h，得到分散颜料。...

【技术特征摘要】
1.一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：取上述分散颜料、硅酮粉、聚丙烯酸酯油墨、三乙醇胺、茶皂素混合，置于转速为800～1000r/min的高速混合机内进行预混合10～15min，充分混合，得到防喷嘴堵塞陶瓷墨水；所述的分散颜料具体制备步骤为：（1）将醋酸纤维素树脂和铝粉混合，加入双螺杆挤出机中，控制双螺杆挤出机的机头温度为200～250℃，喂料转速为500～550r/min，切粒速率为100～120r/min，得到复合树脂颗粒，将复合树脂颗粒置于磨粉机中磨粉，过200目筛，得到复合铝树脂粉，将复合铝树脂粉与蒙脱土混合，得到模板粉料；（2）将模板粉料、硝酸银、氯化钠、三氟化硼、乙醚、油醚、三聚甲醛、三聚氰胺放入反应釜中，加热升温至70～80℃，保温1～2h，加入碳酸钠溶液终止反应，过滤去除滤液得到滤渣，洗涤后得到负载纳米氯化银的原位均聚甲醛；（3）将负载纳米氯化银的原位均聚甲醛用质量分数为10%的氨水浸渍清洗，得到纳米球孔模板，将纳米球孔模板浸渍于备用的彩浆中40～45min，随后取出浸渍处理的纳米球孔模板，转入电阻炉中，加热烧结，冷却至室温后用鼓风机吹去灰分得到纳米颜料；（4）按重量份数计，将牛胆汁与薰衣草精油混合得到乳化精油，取上述10～15份纳米颜料装入三口烧瓶中，再加入8～10份盐酸多巴胺、10～12份乳化精油，30～32份质量分数为20%的三羟甲基氨基甲烷溶液、加热升温至50～55℃，保温处理2～3h，得到分散颜料。2.根据权利要求1所述的一种防喷嘴堵塞陶瓷墨水的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹秀军，
申请(专利权)人：尹秀军，
类型：发明
国别省市：湖南,43