CN107033672B - 一种耐高温陶瓷大红墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温陶瓷大红墨水，制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：主料30％‑50％；丙二醇甲醚10％‑30％；二乙二醇甲醚20％‑50％；二乙二醇乙醚20％‑40％；其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：丙二醇甲醚10％‑30％；二乙二醇甲醚10％‑30％；二乙二醇乙醚20％‑50％；分散剂5％‑10％；流平剂0.1％‑0.5％；包裹色粉20％‑50％。本发明还公开了耐高温陶瓷大红墨水的制备方法。本发明所述的大红墨水发色纯正、颜色鲜艳，饱和度色域广，并具有耐高温的特点。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷印染技术领域，具体涉及一种耐高温陶瓷大红墨水及其制备方法。
背景技术
陶瓷的发展史是中华文明史的一个重要的组成部分，陶瓷的发明和发展在中国历史上具有独特的意义，随着近代科学技术的发展，近百年来又出现了许多新的陶瓷品种。它们不再使用或很少使用粘土、长石、石英等传统陶瓷原料，而是使用其他特殊原料。
为了提高陶瓷产品艺术性和档次，陶瓷装饰应运而生。陶瓷装饰在陶瓷上进行艺术加工的各种方式、技法；传统的陶瓷装饰是对坯体进行施釉在陶瓷上形成图案和色彩。随着科技的发展，出现了贴花、喷花、印花等陶瓷装饰方式。陶瓷喷墨打印是一种新型的陶瓷装饰技术，是将陶瓷色料制成多色墨水，通过计算机控制打印机将其直接打印到陶瓷表面进行装饰，这种打印技术的优势在于可以充分利用计算机资源，通过软禁信号可以即时改变装饰设计，提高了新产品的开发额生产效率，同时可以依靠计算机方便地制作复杂图案，提高装饰效果。
尽管陶瓷喷墨打印技术有许多优势，但由于陶瓷喷墨打印机的喷头孔径非常细小，一般只有40μm(微米：千分之一毫米)。墨水必须制备成亚微米甚至是纳米级(百万分之一毫米)的悬浮液，墨水中的色料颗粒粒度必须要小至喷头孔径的二十分之一(D100≤2μm)，才能保证打印顺畅。如此微小的颗粒，在高温条件下极易氧化，发色的难度可想而知，目前世界上有得能发出大红色的“镉硒红包裹色料”，其粒径为4-10μm，如用其制备大红墨水，需要采用砂磨机磨细至2μm以下，而磨细过程中必然会破坏硅酸锆包裹层，从而导致硫硒化镉色料颗粒在高温煅烧过程中氧化分解，使大红色颜色变浅，甚至失去颜色。因此，大红墨水一直是全球业界难以攻克的难题，现有技术普遍是采用棕色墨水或者粉红色墨水替代大红墨水，导致陶瓷喷墨打印图案明度较低，颜色不够鲜艳，饱和度色域窄，图案容易失真。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温陶瓷大红墨水，通过在原料中添加辅助成分，并控制各组分的配比，使大红墨水发色纯正、颜色鲜艳，饱和度色域广，并具有耐高温的特点。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种耐高温陶瓷大红墨水，制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％-50％；
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚20％-50％；
二乙二醇乙醚20％-40％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇乙醚20％-50％；
分散剂5％-10％；
流平剂0.1％-0.5％；
包裹色粉20％-50％。
作为进一步的方案，本发明所述的分散剂为巴斯夫化学公司生产的产品型号为EFKA-4310的分散剂。
作为进一步的方案，本发明所述的流平剂为德国毕克化学公司生产的产品型号为BYK377的流平剂。
作为进一步的方案，本发明所述的包裹色粉为硅酸锆包裹型硫硒化镉色料、二氧化硅包裹型硫硒化镉色料、二氧化锆包裹型硫硒化镉色料中的一种，或者硅酸锆包裹型硫化镉色料、二氧化硅包裹型硫化镉色料、二氧化锆包裹型硫化镉色料中的一种。
作为进一步的方案，本发明所述的制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％-40％；
丙二醇甲醚10％-20％；
二乙二醇甲醚20％-30％；
二乙二醇乙醚20％-30％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚10％-20％；
二乙二醇乙醚20％-30％；
分散剂5％-10％；
流平剂0.1％-0.3％；
包裹色粉20％-30％。
本发明的另一目的在于提供一种耐高温陶瓷大红墨水的制备方法，通过精确控制研磨时间，采用多循环方式控制浆料研磨效果，提高大红墨水稳定性流畅和发色性，同时不破坏包裹色料的结构。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种耐高温陶瓷大红墨水的制备方法，该制备方法包括：
制备主料的步骤：将制备主料的原料混合后用分散搅拌机搅拌分散，然后用研磨机采用三级流动循环方式研磨，即得到主料；
添加配料步骤：在上述研磨后的主料中添加丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚，混合均匀得到混合料；
离心步骤：上述混合料用离心机进行离心处理；
多级过滤步骤：上述经过离心处理后的混合料分别经过滤孔为3μm、1μm、1μm的膜过滤，得到大红墨水成品；
制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％-50％；
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚20％-50％；
二乙二醇乙醚20％-40％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚20％-50％；
二乙二醇乙醚20％-50％；
分散剂5％-10％；
流平剂0.1％-0.5％；
包裹色粉20％-50％。
作为进一步的方案，本发明所述的制备主料的步骤中，分散搅拌机转速1200-1500r/min，搅拌时间为20-40min；研磨的温度控制为30-40℃；每级研磨时间控制为1.0-1.5小时，研磨机的转速为1400-1600r/min。
作为进一步的方案，本发明通过制备主料的步骤所得到的主料D100为1-2μm。
作为进一步的方案，本发明所述的添加配料步骤中，得到的混合料的粘度25-cp35cp/25℃表面张力30-40mN/m，比重约1.3010-1.3530。
作为进一步的方案，本发明所述的离心步骤中，离心量控制为12-18Kg/min，离心的转速为5000-8000rad/min。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的耐高温陶瓷大红墨水通过调配原料的组分，并控制原料中个组分的用量，是得到的耐高温陶瓷大红墨水发具有色纯正、颜色鲜艳、饱和度色域广等优点；
2.本发明所述的耐高温陶瓷大红墨水具有稳定性佳、打印流畅、设计多元化、气味低、环保安全等优点，墨水各项性能指标稳定，满足陶瓷市场要求；
3.本发明所述的水粒径窄，能够耐1080℃-1230℃的高温；
4.本发明所述的耐高温陶瓷大红墨水的制备方法通过精确控制研磨时间，采用多循环方式控制浆料研磨效果，提高大红墨水稳定性流畅和发色性，并保证包裹色料的结构不被破坏。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
本发明所述的耐高温陶瓷大红墨水，制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％-50％；
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚20％-50％；
二乙二醇乙醚20％-40％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇乙醚20％-50％；
分散剂5％-10％；
流平剂0.1％-0.5％；
包裹色粉20％-50％。
在本发明中，分散剂能够有效提高墨水的展色性。作为优选的方案，本发明所述的分散剂为巴斯夫化学公司生产的产品型号为EFKA-4310的分散剂。
在本发明中，流平剂能够固定于漆膜表面，通过反应性可交联在聚合物网络中，能够增强墨水的爽滑性、耐溶剂性、耐候性，并使墨水具有抗粘连、积尘少等优点。流平剂可选自德国毕克化学公司生产的产品型号为BYK370、BYK371、BYK373、BYK375、BYK377中的一种。作为优选的方案，本发明所述的流平剂为德国毕克化学公司生产的产品型号为BYK377的流平剂。
作为进一步的方案，本发明所述的包裹色粉为硅酸锆包裹型硫硒化镉色料、二氧化硅包裹型硫硒化镉色料、二氧化锆包裹型硫硒化镉色料中的一种，或者硅酸锆包裹型硫化镉色料、二氧化硅包裹型硫化镉色料、二氧化锆包裹型硫化镉色料中的一种。
作为进一步的方案，本发明所述的制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％-40％；
丙二醇甲醚10％-20％；
二乙二醇甲醚20％-30％；
二乙二醇乙醚20％-30％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚10％-20％；
二乙二醇乙醚20％-30％；
分散剂5％-10％；
流平剂0.1％-0.3％；
包裹色粉20％-30％。
本发明的另一目的在于提供一种耐高温陶瓷大红墨水的制备方法，通过精确控制研磨时间，采用多循环方式控制浆料研磨效果，提高大红墨水稳定性流畅和发色性，同时不破坏包裹色料的结构。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种耐高温陶瓷大红墨水的制备方法，该制备方法包括：
制备主料的步骤：将制备主料的原料混合后用分散搅拌机搅拌分散，然后用研磨机采用三级流动循环方式研磨，即得到主料；
添加配料步骤：在上述研磨后的主料中添加丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚，混合均匀得到混合料；
离心步骤：上述混合料用离心机进行离心处理；
多级过滤步骤：上述经过离心处理后的混合料分别经过滤孔为3μm、1μm、1μm的膜过滤，得到大红墨水成品；
制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％-50％；
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚20％-50％；
二乙二醇乙醚20％-40％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇乙醚20％-50％；
分散剂5％-10％；
流平剂0.1％-0.5％；
包裹色粉20％-50％。
在陶瓷墨水制备过程中，分散和研磨是一个关键的加工工序。分散搅拌可以让溶剂完全湿润颜料表面，将分散剂均匀分散在液体中，使物料充分吸收有效成分以便于更好的研磨。在研磨过程中，随着研磨转速的增加，陶瓷色料粒径逐渐减小，但当研磨转速达到1600r/min以后，常规研磨介质对陶瓷色料的剪切力、分散能力达到极限，再提高转速、增加氧化锆珠的碰撞速度对陶瓷色料粒径的影响不大。作为优选的方案，本发明所述的制备主料的步骤中，分散搅拌机转速1200-1500r/min，搅拌时间为20-40min。研磨的温度控制为30-40℃；每级研磨时间控制为1.0-1.5小时，研磨机的转速为1400-1600r/min。
作为进一步的方案，本发明通过制备主料的步骤所得到的主料D100为1-2μm。
作为进一步的方案，本发明所述的添加配料步骤中，得到的混合料的粘度25-cp35cp/25℃表面张力30-40mN/m，比重约1.3010-1.3530。
在本发明中，离心可以除去成品墨水中由于配料、研磨、搅拌过程中所带入的杂质，将这类颗粒除去，保证墨水高纯度，无大颗粒，满足喷墨打印机打印流畅，使产品性能发挥到最大化。作为进一步的方案，本发明所述的离心步骤中，离心量控制为12-18Kg/min，离心的转速为5000-8000rad/min。
本发明中采用多级过滤的进行精度过滤，能有效除去墨水中的杂质及大颗粒，能使喷墨机打印稳定流畅，墨水在成品中发色更均匀，饱和度佳。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原料、实际、设备均可以通过购买方式获得。
实施例1
一种耐高温陶瓷大红墨水，其制备方法包括：
制备主料的步骤：将制备主料的原料混合后用分散搅拌机搅拌分散，分散搅拌机转速1200r/min，搅拌时间为20min，然后用研磨机采用三级流动循环方式研磨，研磨的温度控制为30℃；每级研磨时间控制为1.5小时，研磨机的转速为1400r/min，即得到主料；
添加配料步骤：在上述研磨后的主料中添加丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚，混合均匀得到混合料，混合料的粘度cp25cp/25℃表面张力30mN/m，比重约1.3010；
离心步骤：上述混合料用离心机进行离心处理，离心量控制为12Kg/min，离心的转速为5000rad/min；
多级过滤步骤：上述经过离心处理后的混合料分别经过滤孔为3μm、1μm、1μm的膜过滤，得到大红墨水成品；
制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％％；
丙二醇甲醚20％；
二乙二醇甲醚30％；
二乙二醇乙醚20％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％％；
二乙二醇甲醚30％；
二乙二醇乙醚20％；
分散剂5.9％；
流平剂0.1％；
包裹色粉34％。
实施例2
一种耐高温陶瓷大红墨水，其制备方法包括：
制备主料的步骤：将制备主料的原料混合后用分散搅拌机搅拌分散，分散搅拌机转速1400r/min，搅拌时间为30min，然后用研磨机采用三级流动循环方式研磨，研磨的温度控制为35℃；每级研磨时间控制为1.2小时，研磨机的转速为1450r/min，即得到主料；
添加配料步骤：在上述研磨后的主料中添加丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚，混合均匀得到混合料，混合料的粘度30cp/25℃表面张力35mN/m，比重约1.3216；
离心步骤：上述混合料用离心机进行离心处理，离心量控制为15Kg/min，离心的转速为7000rad/min；
多级过滤步骤：上述经过离心处理后的混合料分别经过滤孔为3μm、1μm、1μm的膜过滤，得到大红墨水成品；
制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料50％；
丙二醇甲醚10％；
二乙二醇甲醚20％；
二乙二醇乙醚20％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚30％；
二乙二醇甲醚20％；
二乙二醇乙醚20％；
分散剂5％；
流平剂0.5％；
包裹色粉24.5％。
实施例3
一种耐高温陶瓷大红墨水，其制备方法包括：
制备主料的步骤：将制备主料的原料混合后用分散搅拌机搅拌分散，分散搅拌机转速1500r/min，搅拌时间为20min，然后用研磨机采用三级流动循环方式研磨，研磨的温度控制为40℃；每级研磨时间控制为1.0小时，研磨机的转速为1400-1600r/min，即得到主料；
添加配料步骤：在上述研磨后的主料中添加丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚，混合均匀得到混合料，混合料的粘度35cp/25℃表面张力40mN/m，比重约1.3530；
离心步骤：上述混合料用离心机进行离心处理，离心量控制为18Kg/min，离心的转速为8000rad/min；
多级过滤步骤：上述经过离心处理后的混合料分别经过滤孔为3μm、1μm、1μm的膜过滤，得到大红墨水成品；
制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料40％；
丙二醇甲醚10％；
二乙二醇甲醚20％；
二乙二醇乙醚30％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％；
二乙二醇甲醚20％；
二乙二醇乙醚20％；
分散剂10％；
流平剂0.3％；
包裹色粉39.7％。
性能检测及效果评价：
1.性能检测
对实施例1-3所得到的耐高温陶瓷大红墨水的性能进行测试，测试项目及结果参见表1。
2.呈色实验
各取5mL实施例1-3所得到的耐高温陶瓷大红墨水，放人瓷柑祸中，在红外灯下干燥，干燥后送到马弗炉中900℃下锻烧，观察颜料呈色。
结果显示实施例1-3所得到的耐高温陶瓷大红墨水在烧结后均呈现出粉红色。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种耐高温陶瓷大红墨水，其特征在于，制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％-50％；
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚20％-50％；
二乙二醇乙醚20％-40％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇乙醚20％-50％；
分散剂5％-10％；
流平剂0.1％-0.5％；
包裹色粉20％-50％；
所述包裹色粉为硅酸锆包裹型硫硒化镉色料、二氧化硅包裹型硫硒化镉色料、二氧化锆包裹型硫硒化镉色料中的一种，或者硅酸锆包裹型硫化镉色料、二氧化硅包裹型硫化镉色料、二氧化锆包裹型硫化镉色料中的一种；
其制备方法如下：
制备主料的步骤：将制备主料的原料混合后用分散搅拌机搅拌分散，然后用研磨机采用三级流动循环方式研磨，即得到主料；
添加配料步骤：在上述研磨后的主料中添加丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚，混合均匀得到混合料；
离心步骤：上述混合料用离心机进行离心处理；
多级过滤步骤：上述经过离心处理后的混合料分别经过滤孔为3μm、1μm、1μm的膜过滤，得到大红墨水成品。
2.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷大红墨水，其特征在于，所述分散剂为巴斯夫化学公司生产的产品型号为EFKA-4310的分散剂。
3.根据权利要求2所述的耐高温陶瓷大红墨水，其特征在于，所述流平剂为德国毕克化学公司生产的产品型号为BYK377的流平剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐高温陶瓷大红墨水，其特征在于，制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％-40％；
丙二醇甲醚10％-20％；
二乙二醇甲醚20％-30％；
二乙二醇乙醚20％-30％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚10％-20％；
二乙二醇乙醚20％-30％；
分散剂5％-10％；
流平剂0.1％-0.3％；
包裹色粉20％-30％。
5.一种耐高温陶瓷大红墨水的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
制备主料的步骤：将制备主料的原料混合后用分散搅拌机搅拌分散，然后用研磨机采用三级流动循环方式研磨，即得到主料；
添加配料步骤：在上述研磨后的主料中添加丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚，混合均匀得到混合料；
离心步骤：上述混合料用离心机进行离心处理；
多级过滤步骤：上述经过离心处理后的混合料分别经过滤孔为3μm、1μm、1μm的膜过滤，得到大红墨水成品；
制备所述耐高温陶瓷大红墨水的原料是由以质量百分数计的以下组分组成：
主料30％-50％；
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚20％-50％；
二乙二醇乙醚20％-40％；
其中，主料是由以下以质量百分数计的以下组分制备而成：
丙二醇甲醚10％-30％；
二乙二醇甲醚20％-50％；
二乙二醇乙醚20％-50％；
分散剂5％-10％；
流平剂0.1％-0.5％；
包裹色粉20％-50％。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备主料的步骤中，分散搅拌机转速1200-1500r/min，搅拌时间为20-40min；研磨的温度控制为30-40℃；每级研磨时间控制为1.0-1.5小时，研磨机的转速为1400-1600r/min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，通过制备主料的步骤所得到的主料D100为1-2μm。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述添加配料步骤中，得到的混合料的粘度25-35cp/25℃表面张力30-40mN/m，比重约1.3010-1.3530。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述离心步骤中，离心量控制为12-18Kg/min，离心的转速为5000-8000rad/min。
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