專利名稱：一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿及其制備方法。
背景技術(shù)：
中性墨水是一種專供中性圓珠筆使用的水性油墨，其最大特點(diǎn)在于具有很高的穩(wěn)定性、潤(rùn)滑性和特殊的流變性，主要表現(xiàn)為具有超微顏料粒徑分布、能夠穩(wěn)定使用潤(rùn)滑助劑和具備一定的剪切稀化流變特征。
中性墨水的生產(chǎn)主要以在水性顏料色漿中加入其它功能助劑直接調(diào)制的方式來實(shí)現(xiàn)。因未有中性墨水專用色漿產(chǎn)品問世，中性墨水常用兩類色漿產(chǎn)品調(diào)制。一類為水性涂料和水性油墨色漿，該類色漿的特點(diǎn)在于大量使用表面活性劑或高分子樹脂且顏料粒徑較粗，以其調(diào)制的中性墨水不僅粒徑分布難以達(dá)到要求且由于過量表面活性劑的存在很難實(shí)現(xiàn)流變特性的調(diào)控。另一類為噴墨打印墨水色漿，例如專利“一種陽離子型水性顏料色漿的制備方法(申請(qǐng)?zhí)?00610096924.1)”。該類色漿的特點(diǎn)是表面活性劑含量低和實(shí)現(xiàn)了顏料的超微分散，但由于在色漿制備階段未添加潤(rùn)滑助劑，很難實(shí)現(xiàn)中性墨水潤(rùn)滑性和穩(wěn)定性的兼容。特別強(qiáng)調(diào)的是專利“一種水性顏料色漿及其制備方法(申請(qǐng)?zhí)?CN201010248740. 9)” 也屬此類情況。
本發(fā)明通過合理選擇和使用表面活性劑，以多級(jí)研磨工藝實(shí)現(xiàn)了顏料的超微分散和潤(rùn)滑助劑的微乳化，所制備色漿具有與各種助劑兼容性佳和流變特征易于掌控的特點(diǎn)， 可專用于調(diào)制高質(zhì)量中性墨水，所調(diào)制的中性墨水穩(wěn)定性高、潤(rùn)滑性能優(yōu)異且可根據(jù)不同需求調(diào)控流變指標(biāo)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于調(diào)制藍(lán)色中性墨水的水性顏料色漿及其制備方法， 達(dá)到所調(diào)制藍(lán)色中性墨水具有流變特征易于調(diào)控，穩(wěn)定性高和潤(rùn)滑性能好的特點(diǎn)。
本發(fā)明通過合理選擇和使用表面活性劑，以多級(jí)研磨工藝實(shí)現(xiàn)了顏料的超微分散和潤(rùn)滑助劑的微乳化，所制備色漿具有與各種助劑兼容性佳和流變特征易于掌控的特點(diǎn)， 可專用于調(diào)制高質(zhì)量中性墨水，所調(diào)制的中性墨水穩(wěn)定性高、潤(rùn)滑性能優(yōu)異且可根據(jù)不同需求調(diào)控流變特性。
本發(fā)明藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其配方重量份數(shù)組成為
酞菁藍(lán)20-30重量份
`去離子水36-58重量份潤(rùn)滑劑0. 5-1重量份乳化劑0. 05-0. 2重量份分散劑1.5-2. 5重量份潤(rùn)濕分散劑0. 5-1重量份聚乙二醇20-30重量份。
如上所述的酞菁藍(lán)為酞菁藍(lán)15:0、酞菁藍(lán)15:1或酞菁藍(lán)15:3的任一種。
如上所述的潤(rùn)滑劑為烷基磷酸酯類化合物，是Hostaphat MDAH (科萊恩化工(中國(guó))有限公司)、Hostaphatl306 (科萊恩化工(中國(guó))有限公司)、S1型烷基磷酸酯(丹東黎虹化工廠)中的一種。
如上所述的乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚、十聚甘油單油酸酯、 單硬脂酸甘油酯中的一種或幾種。
如上所述的分散劑為陰離子表面活性劑，是C0ADIS123K (常熟高泰助劑有限公司) 和Dieponer910 (臺(tái)灣德謙企業(yè)有限公司)中的一種。
如上所述潤(rùn)濕分散劑為烷基聚氧乙烯醚化合物，商品名Emulsogen LCN407 (科萊恩化工(中國(guó))有限公司)。
如上所述的聚乙二醇，分子式為HO (CH2CH2O)nH(n=4-450)，其平均相對(duì)分子質(zhì)量為 2X102。
本發(fā)明的制備方法包括如下步驟
1)將潤(rùn)滑劑加入聚乙二醇中并加熱至60±5°C，加入乳化劑攪拌至均勻透明，在恒溫條件下加入10 15重量份60±5°C熱水，之后攪拌冷卻至室溫，形成透明或半透明潤(rùn)滑劑微乳液；
2)在剩余水中加入分散劑和潤(rùn)濕分散劑并充分?jǐn)嚢枞芙庑纬赏该魅芤海蠹尤胩妓{(lán)攪拌均勻并浸泡約1. 5-2h形成酞菁藍(lán)漿料；
3)在形成的酞菁藍(lán)漿料中加入潤(rùn)滑劑微乳液，混合均勻后使用籃式研磨機(jī)研磨約1.5-2h ；
4)將籃式研磨后形成的粗色漿置于納米砂磨機(jī)研磨至顏料粒徑D90 ( 350nm時(shí)出料，即為色漿成品。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1.通過合理選擇和使用表面活性劑，在保證色漿穩(wěn)定性的同時(shí)有效降低了色漿的表面活性劑的含量，使其具備很好的兼容性和流變調(diào)節(jié)性；
2.利用微乳原理在色漿中加入潤(rùn)滑助劑，在有效保證色漿穩(wěn)定的同時(shí)也提高了色漿調(diào)制墨水的潤(rùn)滑書寫性能；
3.合理選擇表面活性劑并配合使用多級(jí)研磨工藝，可高效實(shí)現(xiàn)酞菁藍(lán)顏料的超微分散，使所制備色漿顏料粒徑分布達(dá)到制備中性墨水的技術(shù)要求。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 (色漿I)
酞菁藍(lán)15:020重量份去離子水48重量份Hostaphat MDAHO. 5 重量份壬基酚聚氧乙烯醚O. 08重量份COADIS 123K1. 5 重量份Emulsogen LCN407O. 5 重量份聚乙二醇30重量份
I)將Hostaphat MDAH加入聚乙二醇中并加熱至60°C，加入壬基酚聚氧乙烯醚攪拌至均勻透明，在恒溫條件下加入10重量份60°C熱水，之后攪拌冷卻至室溫，形成透明或半透明潤(rùn)滑劑微乳液；2)在剩余水中加入C0ADIS123K和Emulsogen LCN407并充分?jǐn)嚢枞芙庑纬赏该魅芤海蠹尤胩妓{(lán)15:0攪拌均勻并浸泡約1. 5h ；3)在形成的酞菁藍(lán)漿料中加入潤(rùn)滑劑微乳液，混合均勻后使用籃式研磨機(jī)研磨約1. 5h ；4)將籃式研磨后形成的粗色漿置于納米砂磨機(jī)研磨至顏料粒徑D90 ( 350nm時(shí)出料，即為成品。
實(shí)施例2 (色漿2)
酞菁藍(lán)15:025重量份去R子水46重量份Hostaphat MDAHI 重量份壬基酚聚氧乙烯醚O. 15重量份COADIS 123K2. O 重量份Emulsogen LCN407I 重量份聚乙二醇25重量份
I)將Hostaphat MDAH加入聚乙二醇中并加熱至60°C，加入壬基酚聚氧乙烯醚攪拌至均勻透明，在恒溫條件下加入10重量份60°C熱水，之 后攪拌冷卻至室溫，形成透明或半透明潤(rùn)滑劑微乳液；2)在剩余水中加入C0ADIS123K和Emulsogen LCN407并充分?jǐn)嚢枞芙庑纬赏该魅芤?，后加入酞菁藍(lán)15:0攪拌均勻并浸泡約1. 8h ；3)在形成的酞菁藍(lán)漿料中加入潤(rùn)滑劑微乳液，混合均勻后使用籃式研磨機(jī)研磨約1. Sh ；4)將籃式研磨后形成的粗色漿置于納米砂磨機(jī)研磨至顏料粒徑D90 ( 350nm時(shí)出料，即為成品。
實(shí)施例3 (色漿3)
酞菁藍(lán)15:120重量份去離子水52重量份Hostaphat 1306O. 5 重量份辛基酚聚氧乙烯醚O.1重量份十聚甘油單油酸酯O. 05重量份COADIS 123K2. O 重量份Emulsogen LCN407O. 5 重量份聚乙二醇25重量份
I)將Hostaphatl306加入聚乙二醇中并加熱至63°C，加入辛基酚聚氧乙烯醚和十聚甘油單油酸酯攪拌至均勻透明，在恒溫條件下加入13重量份63°C熱水，之后攪拌冷卻至室溫，形成透明或半透明潤(rùn)滑劑微乳液；2)在剩余水中加入C0ADIS123K和Emulsogen LCN407并充分?jǐn)嚢枞芙庑纬赏该魅芤?，后加入酞菁藍(lán)15:1攪拌均勻并浸泡約1. 5h ；3)在形成的酞菁藍(lán)漿料中加入潤(rùn)滑劑微乳液，混合均勻后使用籃式研磨機(jī)研磨約1. 5h ；4)將籃式研磨后形成的粗色漿置于納米砂磨機(jī)研磨至顏料粒徑D90 ( 350nm時(shí)出料，即為成品。
實(shí)施例4 (色漿4)
酞菁藍(lán)15:325重量份去離子水45重量份 SI型烷基磷酸酯I重量份壬基酚聚氧乙烯醚O.1重量份單硬酸甘油酯O. 05重量份Dieponer9102. 5 重量份Emulsogen LCN407I 重量份聚乙二醇25重量份
I)將SI型烷基磷酸酯加入聚乙二醇中并加熱至65°C，加入壬基酚聚氧乙烯醚和單硬脂酸甘油酯攪拌至均勻透明，在恒溫條件下加入15重量份65°C熱水，之后攪拌冷卻至室溫，形成透明或半透明潤(rùn)滑劑微乳液；2)在剩余水中加入Dieponer910和Emulsogen LCN407并充分?jǐn)嚢枞芙庑纬赏该魅芤海蠹尤胩妓{(lán)15:3攪拌均勻并浸泡約1. 8h ；3)在形成的酞菁藍(lán)漿料中加入潤(rùn)滑劑微乳液，混合均勻后使用籃式研磨機(jī)研磨約1. Sh ；4)將籃式研磨后形成的粗色漿置于納米砂磨機(jī)研磨至顏料粒徑D90 ( 350nm時(shí)出料，即為成品。
實(shí)施例5 (色漿5)
酞菁藍(lán)15:325重量份去離子水45重量份 SI型烷基磷酸酯I重量份壬基酚聚氧乙烯醚O.1重量份十聚甘油單油酸酯O. 05重量份Dieponer9102, 5 重量份Emulsogen LCN407I 重量份聚乙二醇20重量份
I)將SI型烷基磷酸酯加入聚乙二醇中并加熱至65°C，加入壬基酚聚氧乙烯醚和十聚甘油單油酸酯攪拌至均勻透明，在恒溫條件下加入15重量份65°C熱水，之后攪拌冷卻至室溫，形成透明或半透明潤(rùn)滑劑微乳液；2)在剩余水中加入Dieponer910和Emulsogen LCN407并充分?jǐn)嚢枞芙庑纬赏该魅芤?，后加入酞菁藍(lán)15:3攪拌均勻并浸泡約2h ；3)在形成的酞菁藍(lán)漿料中加入潤(rùn)滑劑微乳液，混合均勻后使用籃式研磨機(jī)研磨約2h ；4)將籃式研磨后形成的粗色漿置于納米砂磨機(jī)研磨至顏料粒徑D90 ( 350nm時(shí)出料，即為成品。
實(shí)施例1-5的應(yīng)用I
按照中性墨水調(diào)制配方，取一定量色漿，在攪拌狀態(tài)下依次分別加入一定量的pH 調(diào)節(jié)劑、保濕劑、消泡劑、防腐劑、緩蝕劑、增稠劑，待攪拌均勻后過濾除泡即得到中性墨水女口廣叩ο
分別以色漿1、色漿2、色漿3、色漿4和色漿5按照以下配方調(diào)制得到中性墨水1、 中性墨水3、中性墨水5、中性墨水7和中性墨水9。
色衆(zhòng)40重量份去罔子水35重量份pH調(diào)節(jié)齊Ij10重量份保濕劑10重量份
消泡劑O. 02重量份防腐劑O. 05重量份緩蝕劑O. 5重量份增稠劑5重量份
上述配方中的pH調(diào)節(jié)劑為50%三乙醇胺水溶液、保濕劑為丙二醇和二甘醇混合液 (1:1)、消泡劑為Surfynol DF - 66 (美國(guó)空氣化學(xué)產(chǎn)品公司)、防腐劑為1，2-苯并異噻唑啉-3-酮、緩蝕劑為苯并三氮唑、增稠劑為SN-THICKENER612 (圣諾普科(上海)有限公司)。
所調(diào)制中性墨水主要性能指標(biāo)見表I。
實(shí)施例1-5的應(yīng)用2`
按照中性墨水調(diào)制配方，取一定量色漿，在攪拌狀態(tài)下依次分別加入一定量的pH 調(diào)節(jié)劑、保濕劑、消泡劑、防腐劑、緩蝕劑、增稠劑，待攪拌均勻后過濾除泡即得到中性墨水
女口
廣叩o分別以色漿1、色漿2、色漿3、色漿4和色漿5按照以下配方調(diào)制得到中性墨水2、 中性墨水4、中性墨水6、中性墨水8和中性墨水10。
色漿40重量份
去離子水32重量份
pH調(diào)節(jié)劑5重量份
保濕劑20重量份
消泡劑0. 02重量份
防腐劑0. 05重量份
緩蝕劑0. 5重量份
增稠劑2重量份上述配方中的pH調(diào)節(jié)劑為50%三乙醇胺水溶液、保濕劑為二甘醇和丙二醇甲醚醋酸酯混合液(1:1)、消泡劑為Surfynol DF - 66 (美國(guó)空氣化學(xué)產(chǎn)品 公司)、防腐劑為1，2_苯并異噻唑啉-3-酮、緩蝕劑為苯并三氮唑、增稠劑為ALCOGUARD L78 (阿克蘇諾貝爾表面化學(xué)貿(mào)易有限公司)。所調(diào)制中性墨水主要性能指標(biāo)見表1。
權(quán)利要求
1.一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于配方重量份數(shù)組成為酞菁藍(lán)20-30重量份去_子水36-58重量份潤(rùn)滑劑O. 5-1重量份乳化劑O. 05-0. 2重量份分散劑1. 5-2. 5重量份潤(rùn)濕分散劑O. 5-1重量份聚乙二醇20-30重量份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于所述的酞菁藍(lán)為酞菁藍(lán)15:0、酞菁藍(lán)15:1或酞菁藍(lán)15:3的任一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于所述的潤(rùn)滑劑為烷基磷酸酯類化合物。
4.如權(quán)利要求3所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于所述烷基磷酸酯類化合物是Hostaphat MDAH、Hostaphat 1306、SI型燒基憐酸酯中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于所述的乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚、十聚甘油單油酸酯、單硬脂酸甘油酯中的一種或幾種。
6.如權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于所述的分散劑為陰離子表面活性劑。
7.如權(quán)利要求6所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于所述的陰離子表面活性劑是COADIS 123K或Di印oner910中的一種。
8.如權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于所述潤(rùn)濕分散劑為烷基聚氧乙烯醚化合物。
9.如權(quán)利要求8所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于所述烷基聚氧乙烯醚化合物是Emulsogen LCN407。
10.如權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿，其特征在于所述的聚乙二醇的分子式為HO(CH2CH2O)nH(n=4-450)，其平均相對(duì)分子質(zhì)量為2X 102。
11.如權(quán)利要求ι- ο任一項(xiàng)所述的一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)將潤(rùn)滑劑加入聚乙二醇中并加熱至60±5°C，加入乳化劑攪拌至均勻透明，在恒溫條件下加入10 15重量份60±5°C熱水，之后攪拌冷卻至室溫，形成透明或半透明潤(rùn)滑劑微乳液；2)在剩余水中加入分散劑和潤(rùn)濕分散劑并充分?jǐn)嚢枞芙庑纬赏该魅芤?，后加入酞菁藍(lán)攪拌均勻并浸泡約1. 5-2h形成酞菁藍(lán)漿料；3)在形成的酞菁藍(lán)漿料中加入潤(rùn)滑劑微乳液，混合均勻后使用籃式研磨機(jī)研磨約1.5-2h ；4)將籃式研磨后形成的粗色漿置于納米砂磨機(jī)研磨至顏料粒徑D90^ 350nm時(shí)出料，即為色 漿成品。
全文摘要
一種藍(lán)色中性墨水專用顏料色漿的配方重量份數(shù)組成為酞菁藍(lán)20-30重量份，去離子水36-58重量份，潤(rùn)滑劑0.5-1重量份，乳化劑0.05-0.2重量份，分散劑1.5-2.5重量份，潤(rùn)濕分散劑0.5-1重量份，聚乙二醇20-30重量份。本發(fā)明具有所調(diào)制藍(lán)色中性墨水具有流變特征易于調(diào)控，穩(wěn)定性高和潤(rùn)滑性能好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09D11/18GK103059646SQ20131001689
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者劉守軍, 張瑞東, 刁紅亮, 吳瑞娟, 李月月 申請(qǐng)人:山西英可奧化工技術(shù)有限公司