CN103045021B - 一种红色中性墨水专用颜料色浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种红色中性墨水专用颜料色浆的配方重量份数组成为：
Description
技术领域
本发明涉及一种红色中性墨水专用颜料色浆及其制备方法。
背景技术
中性墨水是一种专供中性圆珠笔使用的水性油墨，其最大特点在于具有很高的稳定性、润滑性和特殊的流变性，主要表现为具有超微颜料粒径分布、能够稳定使用润滑助剂和具备一定的剪切稀化流变特征。
中性墨水的生产主要以在水性颜料色浆中加入其它功能助剂直接调制的方式来实现。因未有中性墨水专用色浆产品问世，中性墨水常用两类色浆产品调制。一类为水性涂料和水性油墨色浆，该类色浆的特点在于大量使用表面活性剂或高分子树脂且颜料粒径较粗，以其调制的中性墨水不仅粒径分布难以达到要求且由于过量表面活性剂的存在很难实现流变特性的调控。另一类为喷墨打印墨水色浆，例如专利“一种阳离子型水性颜料色浆的制备方法（申请号：200610096924.1）”。该类色浆的特点是表面活性剂含量低和实现了颜料的超微分散，但由于在色浆制备阶段未添加润滑助剂，很难实现中性墨水润滑性和稳定性的兼容。特别强调的是专利“一种水性颜料色浆及其制备方法（申请号：CN201010248740.9）”也属此类情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于调制红色中性墨水的水性颜料色浆及其制备方法，达到所调制红色中性墨水具有流变特征易于调控，稳定性高和润滑性能好的特点。
本发明通过合理选择和使用表面活性剂，以多级研磨工艺实现了颜料的超微分散和润滑助剂的微乳化，所制备色浆具有与各种助剂兼容性佳和流变特征易于掌控的特点，可专用于调制高质量中性墨水，所调制的中性墨水稳定性高、润滑性能优异且可根据不同需求调控流变特性。
本发明红色中性墨水专用颜料色浆，其配方重量份数组成为：
如上所述的颜料红为C.I.颜料红22和C.I.颜料红48的任一种。
如上所述的润滑剂为烷基磷酸酯类化合物，是Hostaphat MDAH（科莱恩化工（中国）有限公司）、Hostaphat1306（科莱恩化工（中国）有限公司）、S1型烷基磷酸酯（丹东黎虹化工厂）中的一种；
如上所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚、十甘油单油酸酯、单硬脂酸酯中的一种或几种。
如上所述的分散剂为阴离子表面活性剂，是Dispersogen3169（科莱恩化工（中国）有限公司）和Dispers740W（科莱恩化工（中国）有限公司）中的一种。
如上所述润湿分散剂为烷基聚氧乙烯醚化合物，商品名Emulsogen LCN407（科莱恩化工（中国）有限公司）。
如上所述的聚乙二醇，分子式为HO(CH2CH2O)nH(n=4-450)，其平均相对分子质量为2×102。
本发明的制备方法包括如下步骤：
1)将润滑剂加入聚乙二醇中并加热至60±5℃，加入乳化剂搅拌至均匀透明，在恒温条件下加入10-15重量份60±5℃热水，之后搅拌冷却至室温，形成透明或半透明润滑剂微乳液；
2)在剩余水中加入分散剂和润湿分散剂并充分搅拌溶解形成透明溶液，后加入颜料红搅拌均匀并浸泡约1.5-2h形成颜料红浆料；
3)在形成的颜料红浆料中加入润滑剂微乳液，混合均匀后使用篮式研磨机研磨约2-3.5h；
4)将篮式研磨后形成的粗色浆置于纳米砂磨机研磨至颜料粒径D90≤350nm时出料，即为色浆成品。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.通过合理选择和使用表面活性剂，在保证色浆稳定性的同时有效降低了色浆的表面活性剂的含量，使其具备很好的兼容性和流变调节性；
2.利用微乳原理在色浆中加入润滑助剂，在有效保证色浆稳定的同时也提高了色浆调制墨水的润滑书写性能；
3.合理选择表面活性剂并配合使用多级研磨工艺，可高效实现酞菁蓝颜料的超微分散，使所制备色浆颜料粒径分布达到制备中性墨水的技术要求。
具体实施方式
实施例1（色浆1）
1)将Hostaphat MDAH加入聚乙二醇中并加热至60℃，加入壬基酚聚氧乙烯醚和搅拌至均匀透明，在恒温条件下加入10重量份60℃热水，之后搅拌冷却至室温，形成透明或半透明润滑剂微乳液；2)在剩余水中加入Dispersogen3169和Emulsogen LCN407并充分搅拌溶解形成透明溶液，后加入C.I.颜料红22搅拌均匀并浸泡1.5h；3)在形成的红颜料浆料中加入润滑剂微乳液，混合均匀后使用篮式研磨机研磨约2h；4)将篮式研磨后形成的粗色浆置于纳米砂磨机研磨至颜料粒径D90≤350nm时出料，即为成品。
实施例2（色浆2）
1)将Hostaphat MDAH加入聚乙二醇中并加热至60℃，加入壬基酚聚氧乙烯醚搅拌至均匀透明，在恒温条件下加入10重量份60℃热水，之后搅拌冷却至室温，形成透明或半透明润滑剂微乳液；2)在剩余水中加入Dispersogen3169和Emulsogen LCN407并充分搅拌溶解形成透明溶液，后加入C.I.颜料红22搅拌均匀并浸泡1.8h；3)在形成的酞菁蓝浆料中加入润滑剂微乳液，混合均匀后使用篮式研磨机研磨约3h；4)将篮式研磨后形成的粗色浆置于纳米砂磨机研磨至颜料粒径D90≤350nm时出料，即为成品。
实施例3（色浆3）
1)将Hostaphat1306加入聚乙二醇中并加热至63℃，加入辛基酚聚氧乙烯醚和十聚甘油单油酸酯搅拌至均匀透明，在恒温条件下加入13重量份63℃热水，之后搅拌冷却至室温，形成透明或半透明润滑剂微乳液；2)在剩余水中加入Dispers740W和Emulsogen LCN407并充分搅拌溶解形成透明溶液，后加入C.I.颜料红22搅拌均匀并浸泡约2h；3)在形成的颜料红浆料中加入润滑剂微乳液，混合均匀后使用篮式研磨机研磨约3.5h；4)将篮式研磨后形成的粗色浆置于纳米砂磨机研磨至颜料粒径D90≤350nm时出料，即为成品。
实施例4（色浆4）
1)将S1型烷基磷酸酯加入聚乙二醇中并加热至65℃，加入壬基酚聚氧乙烯醚和单硬脂酸甘油酯搅拌至均匀透明，在恒温条件下加入15重量份65℃热水，之后搅拌冷却至室温，形成透明或半透明润滑剂微乳液；2)在剩余水中加入Dispers740W和Emulsogen LCN407并充分搅拌溶解形成透明溶液，后加入C.I.颜料红48搅拌均匀并浸泡约1.8h；3)在形成的颜料红浆料中加入润滑剂微乳液，混合均匀后使用篮式研磨机研磨约3h；4)将篮式研磨后形成的粗色浆置于纳米砂磨机研磨至颜料粒径D90≤350nm时出料，即为成品。
实施例5（色浆5）
1)将S1型烷基磷酸酯加入聚乙二醇中并加热至65℃，加入壬基酚聚氧乙烯醚和十聚甘油单油酸酯搅拌至均匀透明，在恒温条件下加入15重量份65℃热水，之后搅拌冷却至室温，形成透明或半透明润滑剂微乳液；2)在剩余水中加入Dispers740W和Emulsogen LCN407并充分搅拌溶解形成透明溶液，后加入C.I.颜料红48搅拌均匀并浸泡约2h；3)在形成的颜料红浆料中加入润滑剂微乳液，混合均匀后使用篮式研磨机研磨约3.5h；4)将篮式研磨后形成的粗色浆置于纳米砂磨机研磨至颜料粒径D90≤350nm时出料，即为成品。
实施例1-5的应用1
按照中性墨水调制配方，取一定量色浆，在搅拌状态下依次分别加入一定量的pH调节剂、保湿剂、消泡剂、防腐剂、缓蚀剂、增稠剂，待搅拌均匀后过滤除泡，即得到中性墨水产品。
分别以色浆1、色浆2、色浆3、色浆4和色浆5按照以下配方调制得到中性墨水1、中性墨水3、中性墨水5、中性墨水7和中性墨水9。
上述配方中的pH调节剂为50％三乙醇胺水溶液、保湿剂为丙二醇和二甘醇混合液（1:1）、消泡剂为Surfynol DF–66（美国空气化学产品公司）、防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、缓蚀剂为苯并三氮唑、增稠剂为T255（深圳海润化工有限公司）。
所调制中性墨水主要性能指标见表1。
实施例1-5的应用2
按照中性墨水调制配方，取一定量色浆，在搅拌状态下依次分别加入一定量的pH调节剂、保湿剂、消泡剂、防腐剂、缓蚀剂、增稠剂，待搅拌均匀后过滤除泡即得到中性墨水产品。
分别以色浆1、色浆2、色浆3、色浆4和色浆5按照以下配方调制得到中性墨水2、中性墨水4、中性墨水6、中性墨水8和中性墨水10。
上述配方中的pH调节剂为50％三乙醇胺水溶液、保湿剂为二甘醇和丙二醇甲醚醋酸酯混合液（1:1）、消泡剂为Surfynol DF–66（美国空气化学产品公司）、防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、缓蚀剂为苯并三氮唑、增稠剂为ALCOGUARDL117（阿克苏诺贝尔表面化学贸易有限公司）。
所调制中性墨水主要性能指标见表1。
Claims (3)
1.一种红色中性墨水专用颜料色浆，其特征在于配方重量份数组成为：
所述的润滑剂为Hostaphat MDAH、Hostaphat1306、S1型烷基磷酸酯中的一种；
所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚、十甘油单油酸酯、单硬脂酸酯中的一种或几种；
所述的分散剂为Dispersogen3169或Dispers740W中的一种；
所述润湿剂为Emulsogen LCN407；
并由如下方法制备：
1)将润滑剂加入聚乙二醇中并加热至60±5℃，加入乳化剂搅拌至均匀透明，在恒温条件下加入10-15重量份60±5℃热水，之后搅拌冷却至室温，形成透明或半透明润滑剂微乳液；
2)在剩余水中加入分散剂和润湿剂并充分搅拌溶解形成透明溶液，后加入颜料红搅拌均匀并浸泡约1.5-2h形成颜料红浆料；
3)在形成的颜料红浆料中加入润滑剂微乳液，混合均匀后使用篮式研磨机研磨约2-3.5h；
4)将篮式研磨后形成的粗色浆置于纳米砂磨机研磨至颜料粒径D90≤350nm时出料，即为色浆成品。
2.如权利要求1所述的一种红色中性墨水专用颜料色浆，其特征在于所述的颜料红为C.I.颜料红22或C.I.颜料红48的任一种。
3.如权利要求1所述的一种红色中性墨水专用颜料色浆，其特征在于所述的聚乙二醇的分子式为HO(CH2CH2O)nH，其中n=4-450，其平均相对分子质量为2×102。
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