一种喷墨打印用水基陶瓷墨水及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种喷墨打印用水基陶瓷墨水及其制备方法和应用，其制备方法为：将陶瓷色料颗粒、分散剂和溶剂混合，搅拌，得固含量为32

【技术实现步骤摘要】
一种喷墨打印用水基陶瓷墨水及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于陶瓷墨水和喷墨打印
，特别是涉及一种喷墨打印用水基陶瓷墨水及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在建筑陶瓷（如陶瓷板）的表面装饰行业中，陶瓷的表面装饰技术主要包括喷墨打印、丝网印刷、滚筒印刷和热转印贴膜等。目前，陶瓷喷墨打印技术已部分替代了传统的丝网印刷和辊筒印刷等装饰手段，这种陶瓷表面装饰技术是一种非接触式的数字印刷技术。相比传统的陶瓷表面装饰技术（如丝网印刷和滚筒印刷等），陶瓷喷墨打印技术具有自动化程度高、工艺过程简单、能耗低等特点，能有效地提高陶瓷表面装饰行业的工作效率和装饰效果。
[0003]现代陶瓷表面装饰行业所使用的陶瓷墨水主要是以有机溶剂型陶瓷墨水为主。例如在专利技术CN109852142A中公开了一种小粒径陶瓷喷墨打印用包裹墨水的制备方法，该方法使用的有机溶剂存在一定的挥发性。另外，在专利技术CN107868515A中公开了一种高稳定性黄色陶瓷墨水，该方法也是使用了一种可挥发性的有机溶剂。上述公开的陶瓷墨水均是使用有机溶剂为陶瓷墨水的溶剂，这对生态环境和人类健康存在一定的风险，这严重制约了陶瓷表面装饰行业的可持续发展。因此，开发水基陶瓷墨水、以及研制与该水基陶瓷墨水相匹配的对陶瓷色料颗粒具有助磨和分散功能的水性高分子分散剂就显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种喷墨打印用水基陶瓷墨水的制备方法，以制备出能满足喷墨打印要求的水基陶瓷墨水，且该水基陶瓷墨水的发色性能好。
[0005]本专利技术的目的之二在于克服现有技术的不足，提供一种具有不影响生态环境和人类健康的特点的喷墨打印用水基陶瓷墨水。
[0006]本专利技术的目的之三在于克服现有技术的不足，提供一种喷墨打印用水基陶瓷墨水在陶瓷板表面装饰中的应用。
[0007]基于此，本专利技术公开了一种喷墨打印用水基陶瓷墨水的制备方法，包含如下步骤：步骤一，将陶瓷色料颗粒、分散剂和溶剂按比例混合，搅拌均匀，得到固含量为32-35wt.%的浆料，将所述浆料置于研磨腔内；步骤二，对所述浆料进行超细研磨，得到d
50
=320-394nm、d
90
=854-954nm的悬浮液；步骤三，将所述悬浮液置于超声波乳化分散器中超声处理；步骤四，在所述悬浮液中加入润湿剂、树脂、防沉剂和溶剂，分散，即得所述水基陶瓷墨水；其中，所述分散剂是以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和甘油单甲基丙烯酸酯为单体，以去离子水为溶剂，以巯基乙酸为链转移剂，以过硫酸钾为引
发剂制得的聚丙烯酸类分散剂。
[0008]优选地，所述步骤一中，在所述聚丙烯酸类分散剂的制备过程中，加入的各组分的重量份如下：甲基丙烯酸甲酯10-12份、甲基丙烯酸20-25份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸35-40份、甘油单甲基丙烯酸酯15-20份、去离子水35-45份、巯基乙酸1-3份和过硫酸钾0.5-2份。
[0009]进一步优选地，所述聚丙烯酸类分散剂的制备方法如下：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和甘油单甲基丙烯酸酯依次加入，再加入去离子水、巯基乙酸和过硫酸钾，之后加热至85-100℃，保持6-8h，直到反应完全，即得所述聚丙烯酸类分散剂。
[0010]优选地，所述步骤一中，所述溶剂为1,2-丙二醇、二甘醇及二甘醇单丁醚中的至少一种与去离子水形成的混合物。
[0011]优选地，所述步骤一中，所述陶瓷色料颗粒为蓝色陶瓷色料（如ZnFe
1.2
Cr
0.8
O4）颗粒或红褐色陶瓷色料（如CoAl2O4）颗粒。
[0012]优选地，所述步骤二中，采用湿法介质搅拌磨对所述浆料进行超细研磨，研磨转速为1500-2000rpm，研磨时间为1.5-2.5h。
[0013]优选地，所述步骤三中，采用超声波乳化分散器超声1-2h。
[0014]优选地，所述步骤四中，采用高速分散机在转速1000-1500rpm下分散2-3h。
[0015]优选地，所述水基陶瓷墨水包括如下重量份的原料：陶瓷色料颗粒32-35份、分散剂8-10份、润湿剂0.5-0.6份、树脂1-2份、防沉剂0.5-0.6份、溶剂52-57份。
[0016]其中，润湿剂、树脂和防沉剂均为现有喷墨打印用陶瓷墨水的常用组分；例如，润湿剂可为有机改性聚硅氧烷润湿剂，树脂可为丙烯酸树脂，防沉剂可为聚酰胺蜡；故此不再赘述。
[0017]本专利技术公开了一种喷墨打印用水基陶瓷墨水，其采用所述的一种喷墨打印用水基陶瓷墨水的制备方法得到。
[0018]本专利技术还公开了一种喷墨打印用水基陶瓷墨水的应用，将所述的一种喷墨打印用水基陶瓷墨水通过喷墨打印的方式对陶瓷板进行表面装饰。
[0019]与现有技术相比，本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术在制备过程中，将陶瓷色料颗粒、分散剂和溶剂混合制得浆料后，进行超细研磨；其中，由于该分散剂是以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和甘油单甲基丙烯酸酯为单体，以去离子水为溶剂，以巯基乙酸为链转移剂，以过硫酸钾为引发剂所制得的聚丙烯酸类分散剂，因此，在超细研磨过程中，该聚丙烯酸类分散剂对陶瓷色料颗粒能起到很好的助磨和分散作用，从而经超细研磨后能获得稳定的悬浮液，进而在加入润湿剂、树脂、防沉剂和溶剂分散后，能制备得到表面张力和粘度适中、且完全满足喷墨打印要求的水基陶瓷墨水。而且，所得水基陶瓷墨水的发色性能好，能对陶瓷板进行表面装饰，且装饰后的陶瓷板表面的呈色效果好。此外，与现在市面上的有机溶剂型陶瓷墨水不同，本专利技术所制得的水基陶瓷墨水具有不影响生态环境和人类健康的特点。综上，本专利技术所制得的水基陶瓷墨水具有良好的应用前景。
附图说明
[0020]图1为喷墨打印速率为1m/s、喷嘴尺寸范围为25-40μm时，喷墨打印机在陶瓷板上分别喷墨打印实施例1-4的水基陶瓷墨水的Oh值。
[0021]图2为实施例1-4的水基陶瓷墨水分别喷墨打印至陶瓷板上的照片。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0023]实施例1本实施例的一种喷墨打印用水基陶瓷墨水，包括如下重量份的原料：陶瓷色料颗粒35份、分散剂10份、润湿剂0.5份、树脂2份、防沉剂0.5份和溶剂52份。
[0024]其中，陶瓷色料颗粒为红褐色陶瓷色料颗粒，具体为ZnFe
1.2
Cr
0.8
O4颗粒。
[0025]其中，溶剂由去离子水、二乙二醇和二甘醇单丁醚按照质量比20:30:2组成。
[0026]其中，分散剂为聚丙烯酸类分散剂，该聚丙烯酸类分散剂的制备方法如下：将10份甲基丙烯酸甲酯、20份甲基丙烯酸、35份2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和15份甘油单甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷墨打印用水基陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一，将陶瓷色料颗粒、分散剂和溶剂按比例混合，搅拌均匀，得到固含量为32-35wt.%的浆料，将所述浆料置于研磨腔内；步骤二，对所述浆料进行超细研磨，得到d
50
=320-394nm、d
90
=854-954nm的悬浮液；步骤三，将所述悬浮液置于超声波乳化分散器中进行超声；步骤四，在所述悬浮液中加入润湿剂、树脂、防沉剂和溶剂，分散，即得所述水基陶瓷墨水；其中，所述分散剂是以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和甘油单甲基丙烯酸酯为单体，以去离子水为溶剂，以巯基乙酸为链转移剂，以过硫酸钾为引发剂制得的聚丙烯酸类分散剂。2.根据权利要求1所述的一种喷墨打印用水基陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，在所述聚丙烯酸类分散剂的制备过程中，加入的各组分的重量份如下：甲基丙烯酸甲酯10-12份、甲基丙烯酸20-25份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸35-40份、甘油单甲基丙烯酸酯15-20份、去离子水35-45份、巯基乙酸1-3份和过硫酸钾0.5-2份。3.根据权利要求2所述的一种喷墨打印用水基陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酸类分散剂的制备方法如下：将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和甘油单甲基丙烯酸酯依次加入，再加入去离子水、巯基乙酸和过硫酸钾，然后加热至85...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，张天杰，饶平根，肖元成，刘腾，
申请(专利权)人：佛山市三水区康立泰无机合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：