CN103937327A - 一种水溶性陶瓷墨水及其制备方法 - Google Patents

一种水溶性陶瓷墨水及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种水溶性陶瓷墨水，包括：片状氧化铝8～25重量份、研磨树脂5～20重量份、润滑剂7～25重量份、分散剂0.7～5重量份、稳定剂0.5～3重量份和蒸馏水30～75重量份；所述陶瓷墨水的制备方法：将片状氧化铝、分散剂和60%的蒸馏水混合，并用搅拌机快速搅拌至均匀；加入润滑剂再快速搅拌15min，然后在低速搅拌下加入研磨树脂继续搅拌30min；最后加入稳定剂和剩余的蒸馏水，搅拌30min以获得浆料，将浆料送入球磨机中球磨至浆料粒度为50～900nm，或将浆料送入高压均质机进行均质处理至浆料粒度为50～900nm。本发明的陶瓷墨水耐高温性好，发色率高，且呈色稳定；不易沉淀，稳定性好。

Description

一种水溶性陶瓷墨水及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水溶性陶瓷墨水，及所述水溶性陶瓷墨水的制备方法。
背景技术
随着计算机打印技术的迅猛发展，数字化技术在传统陶瓷行业也得到应用。在陶瓷装饰领域也由原来的平板印刷过度到胶辊印刷，甚至现在最新的喷墨打印技术。喷墨打印技术是一种极具潜力的装饰技术，通过计算机的数字化控制将墨水通过打印头上的喷嘴喷射到坯体或釉面的表面形成所需图案，可以是单色或多色组合。
陶瓷制品一般需一千度以上的高温烧制，与其相适应的墨水也需承受该温度，所以有机染料和低温颜料不适合做陶瓷墨水。现公开的陶瓷墨水多以锆基原料作为载体如：道氏制釉（CN201010117934.5）等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种水溶性陶瓷墨水，耐高温性好，墨水的发色率高，且呈色稳定。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之一的：一种水溶性陶瓷墨水，包括以下各成分：片状氧化铝8～25重量份、研磨树脂5～20重量份、润滑剂7～25重量份、分散剂0.7～5重量份、稳定剂0.5～3重量份和蒸馏水30～75重量份；
所述片状氧化铝为包膜片状氧化铝，或掺杂了着色离子的彩色片状氧化铝，且片状氧化铝的粒径为1～60um、粒径/厚度比为10～100。
进一步地，所述研磨树脂为丙烯酸树脂、松香改性树脂、水溶性环氧树脂、PA66树脂中的一种或多种任意组合；
所述润滑剂为二甘醇、丙三醇、丙烯二醇、丁醇、乙二醇、二乙二醇***、丙二醇甲醚、异丙醇、乙醇、乙二醇***、丙二醇甲醚醋酸酯、烷基苯酚聚乙烯醚、聚氧乙烯乙二醇烷基酯中的一种或多种任意组合；
所述分散剂为OP-10、AEO-9、TX-10、KH570、KR-212、PE-100、分散剂5040、三乙醇胺和HRE-40、聚乙烯吡啶酮的一种或多种任意组合；
所述稳定剂为增稠剂、消泡剂、增塑剂和防腐剂。
进一步地，所述研磨树脂为丙烯酸树脂。
进一步地，所述稳定剂为聚乙烯醇、膨润土、蒙脱土、乳化硅油、聚乙烯蜡乳液、GPE消泡剂、TS-807、苯并咪唑、和BHT中的一种或多种任意组合。
进一步地，所述陶瓷墨水的性能参数如下：
pH值为7～9，粘度为6.9～20mPa.S，颗粒粒径为50～900nm，表面张力为20～48mN/m。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种所述的水溶性陶瓷墨水的制备方法，工艺简单，成本低廉。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之二的：一种所述的水溶性陶瓷墨水的制备方法，包括以下步骤：
（1）将8～25重量份的片状氧化铝、0.7～5重量份的分散剂和30～75重量份的60%的蒸馏水混合，并用搅拌机快速搅拌至均匀；
（2）加入7～25重量份的润滑剂再快速搅拌15min，然后在低速搅拌下加入5～20重量份的研磨树脂继续搅拌30min；
（3）最后加入0.5～3重量份的稳定剂和剩余的蒸馏水，搅拌30min以获得浆料，将浆料送入球磨机中球磨至浆料粒度为50～900nm，或将浆料送入高压均质机进行均质处理至浆料粒度为50～900nm，即得产品。
本发明的有益效果在于：具有很好的耐高温性，完全能承受陶瓷烧制的温度；大大提高了墨水的发色率，且呈色稳定；陶瓷墨水不易沉淀，稳定性好。
具体实施方式
一种水溶性陶瓷墨水，包括以下各成分：片状氧化铝8～25重量份、研磨树脂5～20重量份、润滑剂7～25重量份、分散剂0.7～5重量份、稳定剂0.5～3重量份和蒸馏水30～75重量份。所述陶瓷墨水的性能参数如下：pH值为7～9，粘度为6.9～20mPa.S，表面张力为20～48mN/m，颗粒粒径为50～900nm，且颗粒分散均匀。
所述片状氧化铝为包膜片状氧化铝，或掺杂了着色离子的彩色片状氧化铝，包膜片状氧化铝为在片状氧化铝表面包裹一定颜色的片状氧化铝，且片状氧化铝的粒径为1～60um、粒径/厚度比（即径厚比）为10～100，优选为粒径2～40um、厚度为0.1-0.5um。
所述研磨树脂为丙烯酸树脂、松香改性树脂、水溶性环氧树脂、PA66树脂中的一种或多种任意组合；其中，所述研磨树脂优选为丙烯酸树脂。
所述润滑剂为二甘醇、丙三醇、丙烯二醇、丁醇、乙二醇、二乙二醇***、丙二醇甲醚、异丙醇、乙醇、乙二醇***、丙二醇甲醚醋酸酯、烷基苯酚聚乙烯醚、聚氧乙烯乙二醇烷基酯中的一种或多种任意组合。
所述分散剂为OP-10（壬基酚聚氧乙烯醚）、AEO-9（脂肪醇聚氧乙烯醚）、TX-10（聚乙二醇单辛基苯基醚）、KH570（γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷）、KR-212（二（二辛基磷酰氧基）钛酸乙二酯）、PE-100（烷基酚聚氧乙烯醚）、分散剂5040（聚丙烯酸钠分散剂）、三乙醇胺和HRE-40（改性氢化蓖麻油）、聚乙烯吡啶酮的一种或多种任意组合；
所述稳定剂为增稠剂、消泡剂、增塑剂和防腐剂；所述稳定剂优选为聚乙烯醇、膨润土、蒙脱土、乳化硅油、聚乙烯蜡乳液、GPE消泡剂（聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚）、TS-807（聚季铵盐）、苯并咪唑、和BHT（2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚）中的一种或多种任意组合。
为清楚地说明本发明，特举实施例如下：
各实施例的水溶性陶瓷墨水的原料及配比情况如下各表所示，均为质量份。
实施例1
原料配方表
实施例2
原料配方表
实施例3
原料配方表
实施例4
原料配方表
实施例5
原料配方表
实施例6
原料配方表
上述各实施例制备所述水溶性陶瓷墨水的方法如下：
（1）将片状氧化铝、分散剂和30～75重量份的60%蒸馏水混合，并用搅拌机快速搅拌至均匀；
（2）加入润滑剂再快速搅拌15min，然后在低速搅拌下加入研磨树脂继续搅拌30min；
（3）最后加入稳定剂和剩余的蒸馏水，搅拌30min以获得浆料，将浆料送入球磨机中球磨至浆料粒度为50～900nm，或将浆料送入高压均质机进行均质处理至浆料粒度为50～900nm，即得产品。
将上述实施例1-6制得的陶瓷墨水进行性能检测，并通过喷墨打印在陶瓷生坯或釉面上，在1200℃的电阻炉高温烧制保温1h后随炉冷却，观察其发色及呈色效果。
实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 实例6
PH值 7.2 9.0 7.3 7.2 7.9 7.0
粘度mPa.S 20.0 15.7 16.2 13.6 6.9 16.5
表面张力mN/m。 48.0 32.2 29.7 23.5 20.0 25.6
粒径nm 50～900 50～900 50～900 50～900 50～900 50～900
发色稳定性△E ≤5 ≤5 ≤5 ≤5 ≤5 ≤5
打印性能 好 好 好 好 好 好
本发明的水溶性陶瓷墨水具有很好的耐高温性，完全能承受陶瓷烧制的温度，陶瓷墨水的颜色是靠片状氧化铝来呈色的，其片状氧化铝可以是自身掺杂了着色离子的彩色片状氧化铝也可是在其表面包裹一定颜色的片状氧化铝，其独特的片状晶型大大提高了墨水的发色率，且呈色稳定。采用片状氧化铝制备的陶瓷墨水不易沉淀，稳定性好。

Claims (6)

1.一种水溶性陶瓷墨水，其特征在于：包括以下各成分：片状氧化铝8～25重量份、研磨树脂5～20重量份、润滑剂7～25重量份、分散剂0.7～5重量份、稳定剂0.5～3重量份和蒸馏水30～75重量份；
所述片状氧化铝为包膜片状氧化铝，或掺杂了着色离子的彩色片状氧化铝，且片状氧化铝的粒径为1～60um、粒径/厚度比为10～100。
2.如权利要求1所述的一种水溶性陶瓷墨水，其特征在于：所述研磨树脂为丙烯酸树脂、松香改性树脂、水溶性环氧树脂、PA66树脂中的一种或多种任意组合；
所述润滑剂为二甘醇、丙三醇、丙烯二醇、丁醇、乙二醇、二乙二醇***、丙二醇甲醚、异丙醇、乙醇、乙二醇***、丙二醇甲醚醋酸酯、烷基苯酚聚乙烯醚、聚氧乙烯乙二醇烷基酯中的一种或多种任意组合；
所述分散剂为OP-10、AEO-9、TX-10、KH570、KR-212、PE-100、分散剂5040、三乙醇胺和HRE-40、聚乙烯吡啶酮的一种或多种任意组合；
所述稳定剂为增稠剂、消泡剂、增塑剂和防腐剂。
3.如权利要求2所述的一种水溶性陶瓷墨水，其特征在于：所述研磨树脂为丙烯酸树脂。
4.如权利要求2所述的一种水溶性陶瓷墨水，其特征在于：所述稳定剂为聚乙烯醇、膨润土、蒙脱土、乳化硅油、聚乙烯蜡乳液、GPE消泡剂、TS-807、苯并咪唑、和BHT中的一种或多种任意组合。
5.如权利要求1所述的一种水溶性陶瓷墨水，其特征在于：所述陶瓷墨水的性能参数如下：
pH值为7～9，粘度为6.9～20mPa.S，颗粒粒径为50～900nm，表面张力为20～48mN/m。
6.一种如权利要求1所述的水溶性陶瓷墨水的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将8～25重量份的片状氧化铝、0.7～5重量份的分散剂和30～75重量份的60%的蒸馏水混合，并用搅拌机快速搅拌至均匀；
（2）加入7～25重量份的润滑剂再快速搅拌15min，然后在低速搅拌下加入5～20重量份的研磨树脂继续搅拌30min；
（3）最后加入0.5～3重量份的稳定剂和剩余的蒸馏水，搅拌30min以获得浆料，将浆料送入球磨机中球磨至浆料粒度为50～900nm，或将浆料送入高压均质机进行均质处理至浆料粒度为50～900nm，即得产品。
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