一种水性纳米高遮盖3D打印墨水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了水性纳米高遮盖3D打印墨水，其包括质量比为15～20：35～50：6～10：19～21：1～3:0.1～0.15的硅藻泥、水性聚氨酯树脂、水性纳米级色浆、离子水、丙二醇与硅烷偶联剂；其中，所述水性聚氨酯树脂的固含量为50～60％，所述水性纳米级色浆的细度为85～100nm。本发明专利技术解决了现有数码印花墨水都存在着遮盖率低，印花立体感差的技术问题。

A kind of water-based nano high cover 3D printing ink and its preparation method

The invention discloses a water-based nano high cover 3D printing ink, which comprises diatom mud, water-based polyurethane resin, water-based nano color paste, ionic water, propylene glycol and silane coupling agent with a mass ratio of 15-20:35-50:6-10:19-21:1-3:0.1-0.15, wherein the solid content of the water-based polyurethane resin is 50-60%, and the fineness of the water-based nano color paste is 85-100n M. The invention solves the technical problem that the existing digital printing ink has low coverage rate and poor printing stereoscopic sense.

【技术实现步骤摘要】
一种水性纳米高遮盖3D打印墨水及其制备方法
本专利技术涉及3D打印
，尤其涉及水性纳米高遮盖3D打印墨水，还涉及一种水性纳米高遮盖3D打印墨水的制备方法。
技术介绍
环保型数码印花工艺具有节能减排，色彩艳丽，高精度及手感好等优点，其先进的生产原理及技术措施给纺织印刷业带来了全新的概念和前所未有的机遇。我国数码印花起步较晚，先进的数码印花机均从国外进口，而相应的数码印花墨水耗材，由于品质要求很高，也一直依赖国外进口。数码印花的墨水，在前处理上浆，后处理水洗过程中会产生一定量的废水，而且目前所有的数码印花墨水都存在着遮盖率低，印花立体感差，通用性不强，涂膜弹性差，色牢度不高(3-4级)，批次性颜色差异较大等缺点。通常，在印刷中用作打底墨的油墨需要很强的遮盖力，用来遮住底层油墨的颜色，并且对表层油墨的再现性要好，如果油墨遮盖力不够会造成印刷一大关键问题，因此，对油墨遮盖力的研究具有很重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水性纳米高遮盖3D打印墨水，以解决现有数码印花墨水都存在着遮盖率低，印花立体感差的技术问题。本专利技术提供了一种水性纳米高遮盖3D打印墨水，其包括质量比为15～20：35～50：6～10：19～21：1～3:0.1～0.15的硅藻泥、水性聚氨酯树脂、水性纳米级色浆、离子水、丙二醇与硅烷偶联剂；其中，所述水性聚氨酯树脂的固含量为50～60％，所述水性纳米级色浆的细度为85～100nm。本专利技术的效果：采用硅藻泥作为填料，既大大增强涂层的油墨吸收性又大大增强涂层的光泽度；用水性聚氨酯树脂为粘接剂既有利于提高涂层的粘接强度又提高了涂层的抗耐磨性能；硅烷偶联剂可以把硅藻泥和水性纳米级色浆、水性聚氨酯树脂为粘接剂分子链之间连接起来，起到桥梁的作用，本专利技术的水性纳米高遮盖3D打印墨水具有高遮盖率、高弹性、立体感强、可适应印刷材质的多样化等特性，印刷过程中无前处理上浆和后处理水洗程序，生产成本较低，适于大规模工业化生产；因此，其具有潜在的市场价值和广阔的应用前景。优选的，所述硅藻泥、所述水性聚氨酯树脂、所述水性纳米级色浆、所述离子水、所述丙二醇与所述硅烷偶联剂的质量比为15：40：7：20：1.5:0.15。本专利技术还提供了一种水性纳米高遮盖3D打印墨水的制备方法，包括以下步骤：S1：将分子主链上含有至少两个磺酸钠基团的聚酯多元醇、混合多元醇进行混合脱水，然后与芳香族二异氰酸酯以1:2的质量比进行预聚反应，制得聚氨酯预聚物；S2：将所述聚氨酯预聚物与小分子二元醇以1:2的质量比进行封端反应，制得封端的聚氨酯；S3：加入丙酮稀释并乳化所述封端的聚氨酯，再加入胺类扩链剂进行扩链反应，制得聚氨酯分散液；S4：脱除所述聚氨酯分散液中的丙酮，制得所述水性聚氨酯树脂；S5：制备所述水性纳米级色浆，所述步骤包括：向分散釜中加入去离子水、丙二醇、分散剂、有机颜料，搅拌0.5-0.6小时，充分混合至颜料的细度至10微米，接着用砂磨机研磨3～4遍，研磨色浆的细度至85～100nm，即得所述水性纳米级色浆；搅拌所采用的装置为专用搅拌装置，该搅拌装置包括机架，还包括机架上自上而下依次设置的电机、由电机带动的转轴、搅拌架、与转轴下端转动连接的支撑架以及搅拌槽，其中电机与转轴之间通过齿轮传动，转轴上部与机架之间转动连接，转轴中部、下部为中空的，搅拌架包括依次设置的第一搅拌杆、球形连接件以及第二搅拌杆，球形连接件与转轴中部为球铰接，球形连接件将转轴空腔分割为第一空腔、第二空腔，两个空腔中均滑动设置有活塞板，两个空腔均设置有进液单向阀、出液单向阀，两个活塞板分别与第一空腔、第二空腔之间设有弹簧，球形连接件上端、下端分别设置有可推动活塞板的顶杆，活塞板朝向顶杆的一端设置为球弧状，第一搅拌杆、第二搅拌杆非对称设置且均自上而下排布有若干搅拌叶片，其中第一搅拌杆的底部还设有第一永磁体，搅拌槽底部对应设有与第一永磁体相斥的第二永磁体，搅拌槽底部边缘处设有防沉积气囊，防沉积气囊上设有与第一永磁体相吸的第三永磁体；S6：将硅藻泥、所述水性聚氨酯树脂、所述水性纳米级色浆、所述离子水与所述丙二醇按质量比充分混合，并加入聚氨酯增稠剂进行粘度控制，最终制得所述水性纳米高遮盖3D打印墨水。优选的，S1中的混合脱水在140℃下实施，S1中的预聚反应的温度、S2中的封端反应的温度，以及S3中的扩链反应的温度均为80℃。优选的，所述胺类扩链剂为二乙基甲苯二胺。优选的，S6中还加入乳化剂，与所述水性聚氨酯树脂、所述水性纳米级色浆、所述离子水以及所述丙二醇一起充分混合。优选的，所述离子水、所述丙二醇、所述分散剂与所述有机颜料的质量比为50：5：10：35。附图说明图1为本专利技术实施例提供的水性纳米高遮盖3D打印墨水制备方法的工艺流程图；图2为本专利技术实施例提供的水性纳米高遮盖3D打印墨水制备方法中搅拌所用装置的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：转轴1、进液单向阀2、弹簧3、活塞板4、球形连接件5、第二搅拌杆6、第一搅拌杆7、搅拌叶片8、第一永磁体9、出液单向阀10、推力轴承11、防沉积气囊12、第二永磁体13、电机14。下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例：一种水性纳米高遮盖3D打印墨水，其包括质量比为15～20：35～50：6～10：19～21：1～3:0.1～0.15的硅藻泥、水性聚氨酯树脂、水性纳米级色浆、离子水、丙二醇与硅烷偶联剂；其中，所述水性聚氨酯树脂的固含量为50～60％，所述水性纳米级色浆的细度为85～100nm。具体的，所述硅藻泥、所述水性聚氨酯树脂、所述水性纳米级色浆、所述离子水、所述丙二醇与所述硅烷偶联剂的质量比为15：40：7：20：1.5:0.15。如图1所示，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性纳米高遮盖3D打印墨水，其特征在于，其包括质量比为15～20：35～50：6～10：19～21：1～3:0.1～0.15的硅藻泥、水性聚氨酯树脂、水性纳米级色浆、离子水、丙二醇与硅烷偶联剂；其中，所述水性聚氨酯树脂的固含量为50～60％，所述水性纳米级色浆的细度为85～100nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性纳米高遮盖3D打印墨水，其特征在于，其包括质量比为15～20：35～50：6～10：19～21：1～3:0.1～0.15的硅藻泥、水性聚氨酯树脂、水性纳米级色浆、离子水、丙二醇与硅烷偶联剂；其中，所述水性聚氨酯树脂的固含量为50～60％，所述水性纳米级色浆的细度为85～100nm。


2.根据权利要求1所述的水性纳米高遮盖3D打印墨水，其特征在于，所述硅藻泥、所述水性聚氨酯树脂、所述水性纳米级色浆、所述离子水、所述丙二醇与所述硅烷偶联剂的质量比为15：40：7：20：1.5:0.15。


3.一种根据权利要求1或2所述的水性纳米高遮盖3D打印墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将分子主链上含有至少两个磺酸钠基团的聚酯多元醇、混合多元醇进行混合脱水，然后与芳香族二异氰酸酯以1:2的质量比进行预聚反应，制得聚氨酯预聚物；
S2：将所述聚氨酯预聚物与小分子二元醇以1:2的质量比进行封端反应，制得封端的聚氨酯；
S3：加入丙酮稀释并乳化所述封端的聚氨酯，再加入胺类扩链剂进行扩链反应，制得聚氨酯分散液；
S4：脱除所述聚氨酯分散液中的丙酮，制得所述水性聚氨酯树脂；
S5：制备所述水性纳米级色浆，所述步骤包括：向分散釜中加入去离子水、丙二醇、分散剂、有机颜料，搅拌0.5-0.6小时，充分混合至颜料的细度至10微米，接着用砂磨机研磨3～4遍，研磨色浆的细度至85～100nm，即得所述水性纳米级色浆；搅拌所采用的装置为专用搅拌装置，该搅拌装置包括机架，还包括机架上自上而下依次设置的电机、由电机带动的转轴、搅拌架、与转轴下端转动连接的支撑架以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐达胜，徐建成，
申请(专利权)人：深圳凯奇化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44