CN106752368A - 一种高粘度染料型黑色中性墨水 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高粘度染料型黑色中性墨水，原料为：黑色染料、阴离子型水性聚氨酯‑丙烯酸酯复合乳液、聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、羧甲基壳聚糖、硫酸软骨素、卵磷脂、超细硅酸铝、重钙粉、纳米二氧化硅、改性淀粉、去离子水。本发明墨水粘度高，完全解决了漏墨、倒流、冒水等问题，具有典型触变性，润滑性好书写流畅不滞笔，同时还而且具有着色牢固，书写流畅，耐高温等优点，提高了墨水的着色保色性能，稳定性好，长时间储存也不会出现沉淀分层团聚现象，书写流畅耐久，性能稳定，不会堵塞笔头，可有效防止墨水褪色，延长字迹保存时间；原料无毒无害，安全环保。
Description
技术领域
本发明属于墨水技术领域，涉及一种高粘度染料型黑色中性墨水。
背景技术
中性墨水粘度介于油性圆珠笔油墨水与水性圆珠笔墨水之间，粘度是影响中性墨水品质的关键因素，具有书写流畅，字迹清晰，色泽感好，且书写字迹耐水，耐晒，保存时间长等特点，被消 费者广泛接受并使用。
我国为中性墨水笔生产第一大国，但到目前为止中性墨水笔所用的墨水大部分依赖进口， 中性墨水虽有多家企业在研制，但国产中性墨水的质量不尽人意，不但品种少，而且由于墨水配方不合理，墨水假塑性差，粘度低时出现漏墨、倒流、冒水，粘度高时则存在出墨量少、润滑性差、书写不够流畅等缺点。因此中性墨水的研制、开发市场前景和经济效益十分可观。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种高粘度染料型黑色中性墨水，具有典型触变性，润滑性好书写流畅，同时还完全解决了漏墨、倒流等问题，而且具有着色牢固，书写流畅，耐高温等优点。
本发明技术方案如下：
一种高粘度染料型黑色中性墨水，原料重量份组成为：黑色染料30～45份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液 5～8份，聚氧乙烯醚5～8份，聚丙烯酰胺8～10份，聚丙烯酸钠15～20份，羧甲基壳聚糖10～15份，硫酸软骨素6～10份，卵磷脂6～8份，超细硅酸铝5～8份，重钙粉3～5份，纳米二氧化硅15～17份，改性淀粉6～8份，去离子水75～90份。
所述的黑色染料为直接黑、酸性黑、还原黑等。
所述的超细硅酸铝为3000目。
所述的重钙粉为2500目。
所述的纳米二氧化硅优选改性纳米二氧化硅，改性方法：纳米SiO2按质量比为1:5～8加入到乙二醇中，超声20min后逐滴滴加3-氨基丙基三乙氧基硅烷，加热回流20～24h，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤，烘干，然后分散到去离子水中，分散浓度15～20g/L，在惰性气体保护下，滴加0.2mol/L草酸钛铵至草酸钛铵在体系中浓度为15～20mmol/L，再滴加0.05mol/L的硝酸溶液调PH为2～3，搅拌，30～50℃反应25～30h后，抽滤，滤饼依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤，真空干燥即可。
所述高粘度染料型黑色中性墨水制备方法为：首先，去离子水煮沸，加入改性淀粉溶解后，降至室温，再依次加入聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺、超细硅酸铝、纳米二氧化硅，搅拌，超声震荡20～25min，然后加入羧甲基壳聚糖、硫酸软骨素、卵磷脂、重钙粉，混匀后快速搅拌15min，然后在搅拌下逐滴滴加阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，最后加入黑色染料、聚丙烯酸钠，50～80℃搅拌30min，送入球磨机中球磨至浆料粒度为950～1000nm，即得。
本发明高粘度染料型黑色中性墨水采用水性溶剂固化快易干燥，配方中，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，是一种新型胶粘剂，具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性，能在干燥字迹表面形成涂膜，其耐水性、机械性能和热稳定性以及附着力、抗冲击强度、硬度和柔韧性好。加入聚丙烯酰胺、羧甲基壳聚糖、改性淀粉等吸水能力特强，保水能力高，可反复释水、吸水，有效防止脱水，增加粘性，使字迹附着牢固，可在日晒、高温和水中长期存在而不脱落。加入适量卵磷脂、超细硅酸铝，增加防水及耐热性能。纳米二氧化硅，尤其是改性后的纳米二氧化硅在水溶液中分散良好，并可与墨水配方中其他组分带入的离子复合引发聚合体系，并进行表面接枝聚合，利用空间位阻效应。使高分子的部分基团发生离解而带电，吸附在无机颗粒表面。增加体系稳定性，克服了其沉淀、团聚等问题。加入的聚丙烯酸钠是一种具有多种特殊性能的增稠剂，具有固定金属离子的作用，并能阻止游离金属离子产生消极作用。重钙粉耐候、保色，硫酸软骨素，聚氧乙烯醚有效提高书写时润滑性能，字迹成膜坚韧牢固且笔头不易干结。
本发明高粘度染料型黑色中性墨水，相对于现有技术有益效果在于：墨水粘度高，完全解决了漏墨、倒流、冒水等问题，具有典型触变性，润滑性好书写流畅不滞笔，同时还而且具有着色牢固，书写流畅，耐高温等优点，提高了墨水的着色保色性能，稳定性好，长时间储存也不会出现沉淀分层团聚现象，书写流畅耐久，性能稳定，不会堵塞笔头，可有效防止墨水褪色，延长字迹保存时间；原料无毒无害，安全环保。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明，应该理解的是，本发明实施例的制备方法仅仅是用于阐明本发明，而不是对本发明的限制；在本发明构思的前提下，对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求的保护范围。
实施例1
一种高粘度染料型黑色中性墨水，原料重量份组成为：还原直接黑DB 42.7份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液 6份，聚氧乙烯醚6.6份，聚丙烯酰胺9份，聚丙烯酸钠18份，羧甲基壳聚糖13.6份，硫酸软骨素8份，卵磷脂7.5份，超细硅酸铝6份，重钙粉4份，纳米二氧化硅16份，改性淀粉7.5份，去离子水85份。
制备方法为：首先，去离子水煮沸，加入改性淀粉溶解后，降至室温，再依次加入聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺、超细硅酸铝、纳米二氧化硅，搅拌，超声震荡25min，然后加入羧甲基壳聚糖、硫酸软骨素、卵磷脂、重钙粉，混匀后快速搅拌15min，然后在搅拌下逐滴滴加阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，最后加入黑色染料、聚丙烯酸钠，50～80℃搅拌30min，送入球磨机中球磨至浆料粒度为950～1000nm，即得。
实施例2
一种高粘度染料型黑色中性墨水，原料重量份组成为：还原直接黑BCN 30份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液 5.5份，聚氧乙烯醚5份，聚丙烯酰胺8份，聚丙烯酸钠15份，羧甲基壳聚糖12份，硫酸软骨素6份，卵磷脂6份，超细硅酸铝5.5份，重钙粉3份，纳米二氧化硅15份，改性淀粉6份，去离子水75份。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种高粘度染料型黑色中性墨水，原料重量份组成为：酸性黑172 45份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液 8份，聚氧乙烯醚8份，聚丙烯酰胺10份，聚丙烯酸钠20份，羧甲基壳聚糖14.5份，硫酸软骨素10份，卵磷脂8份，超细硅酸铝8份，重钙粉5份，纳米二氧化硅17份，改性淀粉8份，去离子水90份。
制备方法同实施例1。
实施例4
与实施例1不同之处在于所述的纳米二氧化硅为改性纳米二氧化硅，改性方法：纳米SiO2按质量比为1:6加入到乙二醇中，超声20min后逐滴滴加3-氨基丙基三乙氧基硅烷，加热回流20h，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤，烘干，然后分散到去离子水中，分散浓度18g/L，在惰性气体保护下，滴加0.2mol/L草酸钛铵至草酸钛铵在体系中浓度为15～20mmol/L，再滴加0.05mol/L的硝酸溶液调PH为2，搅拌，30～50℃反应25h后，抽滤，滤饼依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤，真空干燥即可。
将上述实施例1-4制得的中性墨水及书写于普通纸张后的测试结果见表1。
表1
从对比实验的数据中也可以看出，本发明中性黑墨水粘度明显高于普通中性墨水，具有显著触变性，假塑性好，静止时墨水粘度较大，而在剪切力作用下墨水粘度变小，书写流畅、线型均匀稳定，有着较强的附着力、耐水浸泡、耐日光晒、耐高温、不易脱落、呈色稳定等特点，且本发明墨水固化时间快，不易褪色，表面光泽好。。
Claims (6)
1.一种高粘度染料型黑色中性墨水，其特征在于，原料重量份组成为：黑色染料30～45份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液 5～8份，聚氧乙烯醚5～8份，聚丙烯酰胺8～10份，聚丙烯酸钠15～20份，羧甲基壳聚糖10～15份，硫酸软骨素6～10份，卵磷脂6～8份，超细硅酸铝5～8份，重钙粉3～5份，纳米二氧化硅15～17份，改性淀粉6～8份，去离子水75～90份。
2.根据权利要求1所述的高粘度染料型黑色中性墨水，其特征在于：所述的黑色染料为直接黑、酸性黑、还原黑。
3.根据权利要求1所述的高粘度染料型黑色中性墨水，其特征在于：所述的超细硅酸铝为3000目。
4.根据权利要求1所述的高粘度染料型黑色中性墨水，其特征在于：所述的重钙粉为2500目。
5.根据权利要求1所述的高粘度染料型黑色中性墨水，其特征在于：所述的纳米二氧化硅优选改性纳米二氧化硅，改性方法：纳米SiO2按质量比为1:5～8加入到乙二醇中，超声20min后逐滴滴加3-氨基丙基三乙氧基硅烷，加热回流20～24h，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤，烘干，然后分散到去离子水中，分散浓度15～20g/L，在惰性气体保护下，滴加0.2mol/L草酸钛铵至草酸钛铵在体系中浓度为15～20mmol/L，再滴加0.05mol/L的硝酸溶液调PH为2～3，搅拌，30～50℃反应25～30h后，抽滤，滤饼依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤，真空干燥即可。
6.根据权利要求1所述的高粘度染料型黑色中性墨水，其特征在于：制备方法为：首先，去离子水煮沸，加入改性淀粉溶解后，降至室温，再依次加入聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺、超细硅酸铝、纳米二氧化硅，搅拌，超声震荡20～25min，然后加入羧甲基壳聚糖、硫酸软骨素、卵磷脂、重钙粉，混匀后快速搅拌15min，然后在搅拌下逐滴滴加阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，最后加入黑色染料、聚丙烯酸钠，50～80℃搅拌30min，送入球磨机中球磨至浆料粒度为950～1000nm，即得。
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