一种乳化书写墨水及其配制方法技术

本发明专利技术公开了一种乳化书写墨水及其配制方法，所述乳化书写墨水包括以下重量份的组分：(1)纳米颜料5.0

【技术实现步骤摘要】
一种乳化书写墨水及其配制方法


[0001]本专利技术涉及墨水制备领域，具体为一种乳化书写墨水及其配制方法。

技术介绍

[0002]油性墨水和水性墨水是主流书写墨水，水性墨水使用水作为主要溶剂比较环保，容易冒油及书写断线、积墨。油性墨水产品稳定、书写顺滑，但生产过程中有机溶剂的用量比较大，特别是苯类、醛类、醚类等有挥发性的添加剂使用较多，所以乳化书写墨水应用而生，大大降低了有机溶剂的使用量，并保存了书写顺滑的特点。
[0003]乳化书写墨水体系本质上是个乳液体系，热力学相对不太稳定，目前公开的乳化书写墨水制备方法中，主要采用溶剂型树脂，在乳化过程中添加表面活性剂或者复合乳化剂，制备染料型或颜料型墨水，但树脂及颜料在乳液体系中的长期均相及稳定性问题没有根本解决，特别是暴露在高温环境时，稳定性差，鉴于此，我们提出一种乳化书写墨水及其配制方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种乳化书写墨水及其配制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的乳化书写墨水体系热稳定性差的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种乳化书写墨水配制方法，其特征在于：包括如下步骤：
[0007]步骤一、将纳米颜料与溶于有机溶剂的油溶性高分子树脂混匀后进行研磨，直至所述颜料的颗粒度的尺寸达到D50＝30
‑
80纳米制成A相；
[0008]步骤二、随后将乳化剂溶于水，搅拌均匀后加入水性高分子树脂，并加入辅助剂，充分溶解24小时以上，制成B相；
[0009]步骤三、将聚四氟乙烯研磨制得纳米级聚四氟乙烯粉末，将聚四氟乙烯粉末、水溶性单体、油溶性单体、浓硫酸和阻聚剂混合加入溶剂中，混合均匀形成稳定剂；
[0010]步骤四、在无氧和搅拌条件下，将A相溶液、B相溶液和稳定剂搅拌混合均匀，最终加入碱性试剂对残存的浓硫酸进行中和，达到PH值为6.8
‑
7.2，得到乳化书写墨水；
[0011]在上述步骤中，纳米颜料会溶解在油溶性高分子树脂中，而A相溶液和B相溶液通过乳化剂乳化混合形成乳化书写墨水，并且在无氧和搅拌条件下，聚四氟乙烯粉末、水溶性单体和油溶性单体发生接枝反应，水溶性单体为丙烯酸、磺酸基、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、二乙烯三胺中的一种或多种，油溶性单体为苯乙烯、N,N
‑
二丁基丙烯酰胺、N
‑
烷基丙烯酰胺、富马海松酸酰氯中的一种或多种，最终加入碱性试剂对残存的浓硫酸进行中和，达到PH值为6.8
‑
7.2，得到乳化书写墨水。
[0012]作为优选技术方案：所述乳化书写墨水包括以下重量份的组分：
[0013](1)纳米颜料5.0
‑
10.0份；(2)有机溶剂35.0
‑
55.0份；(3)水与乳化剂复合物15
‑
30份；(4)水性高分子树脂1.5
‑
4.0份；(5)油溶性高分子树脂2.5
‑
5.0份；(6)稳定剂5.0
‑
10.0
份；(7)辅助剂1.0
‑
2.5份；上述(1)
‑
(7)组分的重量总和为100％。
[0014]作为优选技术方案：所述颜料为黑色、红色或蓝色超细纳米颜料，所述黑色纳米颜料选自swn
‑
w
‑
80111或C611，其平均粒径小于50nm；所述红色纳米颜料选自swn
‑
w
‑
31701、R
‑
177SM、R
‑
122SM或5B
‑
K中的一种，其平均粒径小于55nm；所述蓝色纳米颜料选自swn
‑
w
‑
41531、4G
‑
K或1513中的一种，其平均粒径小于50nm；
[0015]平均粒径小于50nm的纳米颜料可以悬浮于溶液中，防止颜料沉降导致出油不畅。
[0016]作为优选技术方案：所述有机溶剂为醇类、醚类、酯类中的一种或多种；
[0017]有机溶剂作为基料，可以保证添加剂充分溶解，保证墨水流动性。
[0018]作为优选技术方案：所述水性高分子树脂为聚丙烯酸树脂、聚乙二醇树脂、聚乙烯基吡咯烷酮树脂、聚乙烯基吡啶树脂中的一种或多种；
[0019]水性高分子树脂可以和水相互溶解，和油溶性高分子树脂混合后，为油溶性高分子树脂提供水性特征，降低油溶性高分子树脂使用量。
[0020]作为优选技术方案：所述油溶性高分子树脂选自聚乙二醇缩丁醛或醛酮树脂；
[0021]油溶性高分子树脂可以提高墨水的稳定性，可以充分满足染料溶解和分散稳定，其用量越少越能满足绿色环保的要求，所以生产过程中尽量降低其用量。
[0022]作为优选技术方案：所述乳化剂为非离子型表面活性剂，HLB值范围为3
‑
5.5；
[0023]聚四氟乙烯粉末具有较强的表面不粘性，很难分散于水和其他的溶剂中，因此乳化剂采用表面活性剂，可以一定程度的降低聚四氟乙烯粉末的表面张力，进而改善聚四氟乙烯粉末的亲水性，使它能更好的分散于水和有机溶剂中，从而获得较好的接枝率。
[0024]作为优选技术方案：在无氧和搅拌条件下，所述水溶性单体、油溶性单体和聚四氟乙烯微粉会在乳化剂中发生接枝反应，得到亲水亲油聚四氟乙烯；
[0025]在无氧和搅拌条件下，通过阻聚剂和浓硫酸作为催化剂起协同作用，进一步提高接枝反应率，得到更多的亲水亲油聚四氟乙烯，提高乳液中油水分子的聚合能力，提高乳液的稳定性。
[0026]作为优选技术方案：所述乳化剂为壬基酚的聚氧乙烯醚或辛基酚的聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚中的一种或多种；
[0027]乳化剂可以将水充分乳化分散，提高和油溶性高分子树脂之间的相互溶解效果。
[0028]作为优选技术方案：所述的辅助剂为丙酸十八碳醇酯和硫代二丙酸双十二烷酯混合物，所述丙酸十八碳醇酯和硫代二丙酸双十二烷酯的质量比为1：0.2
‑
0.4；
[0029]丙酸十八碳醇酯中带有反应性肼官能团，能在反应温度和定速搅拌的条件下，直接键合到聚合物主链上，保持持久的抗氧稳定效果，具有极好的抗氧化能力，硫代二丙酸双十二烷酯，辅助抗氧化剂，结合了硫酯和亚磷酸酯两种辅助抗氧剂的优点，并且与酚类抗氧剂并用有协同作用的特点，有效提高乳化液的抗氧化性。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0031]1、本专利技术中乳化剂既可以将油溶性高分子树脂、水性高分子树脂和水充分乳化融合形成乳液，得到乳化书写墨水，又可以作为表面活性剂降低聚四氟乙烯粉末的表面张力，改善聚四氟乙烯粉末的亲水性，使它能更好的分散于溶剂中，有效的提高接枝反应率，产生的亲水亲油聚四氟乙烯作为中间键合物，提高乳液的油性物质和水性物质相互之间的结合稳定性，长时间保存保证乳液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乳化书写墨水配制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、将纳米颜料与溶于有机溶剂的油溶性高分子树脂混匀后进行研磨，直至所述颜料的颗粒度的尺寸达到D50＝30
‑
80纳米制成A相；步骤二、随后将溶于水的乳化剂搅拌均匀后得到水与乳化剂复合物，加入水性高分子树脂，并加入辅助剂，充分溶解24小时以上，制成B相；步骤三、将聚四氟乙烯研磨制得纳米级聚四氟乙烯粉末，将聚四氟乙烯粉末、水溶性单体、油溶性单体、浓硫酸和阻聚剂混合加入溶剂中，混合均匀形成稳定剂；步骤四、在无氧和搅拌条件下，将A相溶液、B相溶液和稳定剂搅拌混合均匀，最终加入碱性试剂对残存的浓硫酸进行中和，达到PH值为6.8
‑
7.2，得到乳化书写墨水。2.根据权利要求1所述的一种乳化书写墨水配制方法，可以制得一种乳化书写墨水，其特征在于：所述乳化书写墨水包括以下重量份的组分：(1)纳米颜料5.0
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10.0份；(2)有机溶剂35.0
‑
55.0份；(3)水与乳化剂复合物15
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30份；(4)水性高分子树脂1.5
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4.0份；(5)油溶性高分子树脂2.5
‑
5.0份；(6)稳定剂5.0
‑
10.0份；(7)辅助剂1.0
‑
2.5份；上述(1)
‑
(7)组分的重量总和为100％。3.根据权利要求2所述的一种乳化书写墨水，其特征在于：所述颜料为黑色、红色或蓝色超细纳米颜料，所述黑色纳米颜料选自swn
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w
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80111或C611，其平均粒径...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜红，张瀚，
申请(专利权)人：苏州雄鹰笔墨新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：