CN108864822A - 一种陶瓷墨水的配方及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷墨水的配方，按照重量份组成为：陶瓷粉末38～50份，颜料5～10份，分散剂3～8份，表面活性剂1～3份，消泡剂0.5～1.5份，结合剂0.5～1份，余量为去离子水10～20份及有机溶剂15～25份，其中，所述分散剂由重量比为1:1～10的三乙醇胺和聚乙二醇组成。本发明还公开了上述陶瓷墨水的制备方法。本发明中的陶瓷墨水品质较佳，分散性好，稳定性高，可以长时间保存，具有广阔的应用前景。

Description

一种陶瓷墨水的配方及其制备方法
技术领域
本发明涉及墨水制造领域，特别是涉及一种陶瓷墨水的配方及其制备方法。
背景技术
陶瓷墨水就是含有某种或多种陶瓷细微粉体成分的墨水。陶瓷墨水的组成和性能与打印机的工作原理和墨水用途有关。陶瓷墨水通常由无机非金属细微粉体、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其它辅料构成。无机非金属细微粉体是墨水的核心物质，要求其颗粒之间不能有强团聚，具有良好的稳定性，受溶剂等其它物质的影响小。
喷墨打印是一种前景广阔的非接触式和无掩模制造方法，可用于增材制造亚微米级和多材料部件。喷墨打印由于其低成本，快速和精确的制造过程，引起了人们极大的关注。该方法可以通过在短时间间隔内重复沉积来实现逐层3D打印工艺。喷墨打印方法主要通过精确定位打印头而将墨水可控地排出微小体积的液滴到预留的基底表面上。实现高质量喷墨打印的重要因素之一是制备具有匹配打印机要求的陶瓷墨水，一般来说要求具有良好的稳定性、分散性和均匀性。
目前不同的人员配制出喷墨打印用的陶瓷墨水性能不一，配制墨水的方法难易程度也不一样，其中墨水最关键的性能指标之一就是其分散性和稳定性。稳定性差的墨水很容易发生沉淀，出现分层现象，严重影响墨水的打印性能。所以配制出一种制备工艺简单、稳定性好和打印性能优异的喷墨打印用的陶瓷墨水具有很大的科研和应用前景。
为此，有必要针对上述问题，提出一种陶瓷墨水的配方及其制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷墨水的配方及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种陶瓷墨水的配方，按照重量份组成为：陶瓷粉末38～50份，颜料5～10份，分散剂3～8份，表面活性剂1～3份，消泡剂0.5～1.5份，结合剂0.5～1份，余量为去离子水10～20份及有机溶剂15～25份，其中，所述分散剂由重量比为1:1～10的三乙醇胺和聚乙二醇组成。
优选的，按照重量份组成为：陶瓷粉末41～50份，颜料6～10份，分散剂3.75～8份，表面活性剂1.75～3份，消泡剂0.75～1.5份，结合剂0.6～1份，余量为去离子水12.5～20份及有机溶剂17.5～25份，其中，所述分散剂由重量比为1:1～7.5的三乙醇胺和聚乙二醇组成。
优选的，按照重量份组成为：陶瓷粉末45～50份，颜料7.5～10份，分散剂5.25～8份，表面活性剂2.5～3份，消泡剂1.25～1.5份，结合剂0.75～1份，余量为去离子水17.5～20份及有机溶剂22.5～25份，其中，所述分散剂由重量比为1:1～5的三乙醇胺和聚乙二醇组成。
优选的，所述分散剂由重量比为1:3的三乙醇胺和聚乙二醇组成。
优选的，所述陶瓷粉末包括重量份为25～40份的纳米氧化锆粉末和5～15份的纳米氧化锆粉末。
本发明还提供一种陶瓷墨水的制备方法，包括：
(1)将38～50份陶瓷粉末加入10～20份去离子水和15～25份有机溶剂中，搅拌均匀，球磨，得到陶瓷粉末粒径为12～20μm的混合浆料，再加入3～8份分散剂、1～3份表面活性剂、0.5～1.5份消泡剂、0.5～1份结合剂，混匀，得到混合物；
(2)将5～10份颜料加入上述混合物中，搅拌均匀，调节pH为5～8，得到陶瓷墨水。
优选的，步骤(1)中，球磨转速为800～1200r/min。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的陶瓷墨水品质较佳，分散性好，稳定性高，可以长时间保存，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种陶瓷墨水的配方，按照重量份组成为：陶瓷粉末38～50份，颜料5～10份，分散剂3～8份，表面活性剂1～3份，消泡剂0.5～1.5份，结合剂0.5～1份，余量为去离子水10～20份及有机溶剂15～25份，其中，所述分散剂由重量比为1:1～10的三乙醇胺和聚乙二醇组成。
本发明还提供一种陶瓷墨水的制备方法，包括：
(1)将38～50份陶瓷粉末加入10～20份去离子水和15～25份有机溶剂中，搅拌均匀，球磨，得到陶瓷粉末粒径为12～20μm的混合浆料，再加入3～8份分散剂、1～3份表面活性剂、0.5～1.5份消泡剂、0.5～1份结合剂，混匀，得到混合物；
(2)将5～10份颜料加入上述混合物中，搅拌均匀，调节pH为5～8，得到陶瓷墨水。
下述以具体地实施例进行说明本发明中陶瓷墨水的制备方法。
实施例1
(1)将38份陶瓷粉末加入10份去离子水和15份有机溶剂中，搅拌均匀，球磨，得到陶瓷粉末粒径为12～20μm的混合浆料，再加入3份分散剂、1份表面活性剂、0.5份消泡剂、0.5份结合剂，混匀，得到混合物，其中，所述分散剂由重量比为1:1的三乙醇胺和聚乙二醇组成；
(2)将5份颜料加入上述混合物中，搅拌均匀，调节pH为5～8，得到陶瓷墨水。
实施例2
(1)将41份陶瓷粉末加入12.5份去离子水和17.5份有机溶剂中，搅拌均匀，球磨，得到陶瓷粉末粒径为12～20μm的混合浆料，再加入3.75份分散剂、1.75份表面活性剂、0.75份消泡剂、0.6份结合剂，混匀，得到混合物，其中，所述分散剂由重量比为1:7.5的三乙醇胺和聚乙二醇组成；
(2)将6份颜料加入上述混合物中，搅拌均匀，调节pH为5～8，得到陶瓷墨水。
实施例3
(1)将45份陶瓷粉末加入17.5份去离子水和22.5份有机溶剂中，搅拌均匀，球磨，得到陶瓷粉末粒径为12～20μm的混合浆料，再加入5.25份分散剂、2.5份表面活性剂、1.25份消泡剂、0.75份结合剂，混匀，得到混合物，其中，所述分散剂由重量比为1:5的三乙醇胺和聚乙二醇组成；
(2)将7.5份颜料加入上述混合物中，搅拌均匀，调节pH为5～8，得到陶瓷墨水。
实施例4
(1)将50份陶瓷粉末加入20份去离子水和25份有机溶剂中，搅拌均匀，球磨，得到陶瓷粉末粒径为12～20μm的混合浆料，再加入8份分散剂、3份表面活性剂、1.5份消泡剂、1份结合剂，混匀，得到混合物，其中，所述分散剂由重量比为1:10的三乙醇胺和聚乙二醇组成；
(2)将10份颜料加入上述混合物中，搅拌均匀，调节pH为5～8，得到陶瓷墨水。
本发明中的陶瓷墨水品质较佳，分散性好，可以长时间保存。通过对上述实施例1～4中的陶瓷墨水进行稳定性实验，将上述陶瓷墨水置于潮湿环境中保存10天后，仍然具有较好的使用效果，因此，具有广阔的应用前景。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (7)

1.一种陶瓷墨水的配方，其特征在于，按照重量份组成为：陶瓷粉末38～50份，颜料5～10份，分散剂3～8份，表面活性剂1～3份，消泡剂0.5～1.5份，结合剂0.5～1份，余量为去离子水10～20份及有机溶剂15～25份，其中，所述分散剂由重量比为1:1～10的三乙醇胺和聚乙二醇组成。
2.根据权利要求1所述的陶瓷墨水的配方，其特征在于，按照重量份组成为：陶瓷粉末41～50份，颜料6～10份，分散剂3.75～8份，表面活性剂1.75～3份，消泡剂0.75～1.5份，结合剂0.6～1份，余量为去离子水12.5～20份及有机溶剂17.5～25份，其中，所述分散剂由重量比为1:1～7.5的三乙醇胺和聚乙二醇组成。
3.根据权利要求2所述的陶瓷墨水的配方，其特征在于，按照重量份组成为：陶瓷粉末45～50份，颜料7.5～10份，分散剂5.25～8份，表面活性剂2.5～3份，消泡剂1.25～1.5份，结合剂0.75～1份，余量为去离子水17.5～20份及有机溶剂22.5～25份，其中，所述分散剂由重量比为1:1～5的三乙醇胺和聚乙二醇组成。
4.根据权利要求3所述的陶瓷墨水的配方，其特征在于，所述分散剂由重量比为1:3的三乙醇胺和聚乙二醇组成。
5.根据权利要求1所述的陶瓷墨水的配方，其特征在于，所述陶瓷粉末包括重量份为25～40份的纳米氧化锆粉末和5～15份的纳米氧化锆粉末。
6.一种陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将38～50份陶瓷粉末加入10～20份去离子水和15～25份有机溶剂中，搅拌均匀，球磨，得到陶瓷粉末粒径为12～20μm的混合浆料，再加入3～8份分散剂、1～3份表面活性剂、0.5～1.5份消泡剂、0.5～1份结合剂，混匀，得到混合物；
(2)将5～10份颜料加入上述混合物中，搅拌均匀，调节pH为5～8，得到陶瓷墨水。
7.根据权利要求6所述的陶瓷墨水的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，球磨转速为800～1200r/min。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107556822A (zh) * 2017-09-26 2018-01-09 深圳大学 一种喷墨打印用陶瓷墨水及其制备方法

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