CN109868008A - 一种激光标记油墨 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油墨的技术领域,更具体地,本发明涉及一种激光标记油墨组合物、制备方法以及相关产品与应用。本发明第一个方面提供了一种激光标记油墨组合物,其制备原料包括氧化钼、硅酸盐、酰胺类物质、气相二氧化硅、酸类物质以及颜料;其中,硅酸盐为硅酸铝。
Description
技术领域
本发明涉及油墨的技术领域,更具体地,本发明涉及一种激光标记油墨组合物、制备方法以及相关产品与应用。
背景技术
标记是产品的标志和象征,它包含了产品的品牌、质量等级、规格型号、产地、厂家、生产日期、安全性等一系列信息,供使用者购买时选择和使用后的追溯跟踪,同时也是更换的依据。
产品中的标记场合千变万化,需要经受各种各样恶劣环境的试验和考核,如耐溶剂试验、高低温及冲击试验、交变湿热试验、盐雾试验、气密性试验、长寿命试验等一系列可靠性试验,它对标记打印的要求比普通产品高得多,其中最突出的是标记牢度问题,长期以来在不同程度上困挠着业界同行;此外,形成标记的代码是否均匀,色泽是否一致也会影响其存在的时间与使用性能。
而激光烧灼法产生标记的方法已经被应用于各种领域当中,但目前也存在着各种问题,例如当激光功率较低时,标记的反差小、很难获得清晰标识效果;提高激光功率,又会出现烧伤表面或打破涂层、烧坏基材的问题;且也存在标记着附着力差、读取率低、易涂改等问题。针对这些问题本发明提供了一种激光标记油墨组合物及其相关产品,可以有效解决上述问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明第一个方面提供了一种激光标记油墨组合物,其制备原料包括氧化钼、硅酸盐、酰胺类物质、气相二氧化硅、酸类物质以及颜料;其中,硅酸盐为硅酸铝。
作为本发明的一种优选技术方案,其中,按重量份计,制备原料包括25~35份氧化钼、1~8份硅酸盐、0.3~1.5份酰胺类物质、0.3~1.5份气相二氧化硅、0.05~0.2份酸类物质以及0.05~0.2份颜料。
作为本发明的一种优选技术方案,其中,按重量份计,制备原料还包括5~15份二氧化硅、1~5份二氧化钛以及1~5份碳酸钙。
作为本发明的一种优选技术方案,其中,酰胺类物质包括聚丙烯酰胺以及改性聚丙烯酸;其中,改性聚丙烯酸的制备原料包括聚丙烯酸以及含氨基化合物。
作为本发明的一种优选技术方案,其中,含氨基化合物为5-氨基苯并咪唑酮和/或5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮。
作为本发明的一种优选技术方案,其中,二氧化硅的粒径为50~200μm。
作为本发明的一种优选技术方案,其中,酸类物质选自磷酸、硼酸、苯甲酸、醋酸、盐酸中的任一种或多种的组合。
本发明的第二个方面提供了所述组合物的制备方法,依次将酰胺类物质、酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌均匀。
本发明的第三个方面提供了一种激光标记油墨,其中,含有所述激光标记油墨组合物。
本发明的第四个方面提供了所述油墨的应用,其应用于不锈钢领域。
本发明相比于现有技术,其有益效果为:本发明提供的激光标记油墨组合物及其相关油墨产品在使用过程中,可以与不锈钢的基底材料很好的附着,且耐磨、耐高温、耐腐蚀性能很好;且在水的条件下容易擦拭;此外,该油墨形成的油墨涂层具有一定的厚度,避免在较高功率下基底材料的破损,且该油墨在激光处理后,可形成清晰、可读率高的标记,而且所形成的标记不容易被侵蚀,能够长时间的保存,适用范围广,且可在应用过程中,可以调节颜料的形成条件,制备不同颜色的油墨;另一方面,该油墨组合物以及相关油墨产品制备方法简单,成本较低,适合工业化生产。
具体实施方式
除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例,否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量,且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致,则以本申请中提供的术语定义为准。
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述,并非对其保护范围的限制。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。此外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。本发明中所未详细提及的内容为现有技术。
为解决上述技术问题,本发明提供一种激光标记油墨组合物,其制备原料包括氧化钼、硅酸盐、酰胺类物质、气相二氧化硅、酸类物质以及颜料;其中,所述硅酸盐为硅酸铝。
优选地,按重量份计,所述激光标记油墨组合物的制备原料包括25~35份氧化钼、1~8份硅酸盐、0.3~1.5份酰胺类物质、0.3~1.5份气相二氧化硅、0.05~0.2份酸类物质以及0.05~0.2份颜料。
更优选地,按重量份计,所述激光标记油墨组合物的制备原料包括30份氧化钼、4.5份硅酸盐、0.9份酰胺类物质、0.9份气相二氧化硅、0.13份酸类物质以及0.15份颜料。
氧化钼:
氧化钼也称为三氧化钼,分子式为MoO3,分子量为143.94;外观呈无色或黄白色粉末,属于斜方晶系结晶;加热时变黄色,冷时即复原。即使在低于熔点情况下,也有显著的升华现象;不溶于水,能溶于氨水和强碱。与碱溶液和许多金属氧化物反应生成钼酸盐和多钼酸盐;由辉钼矿(MoS2)灼烧或将盐酸加入钼酸铵中析出钼酸后再加热熔烧而制得,亦可直接煅烧钼酸铵得到;用于制金属钼和钼的化合物。其也是添加型阻燃剂,具有阻燃和抑烟双重功能,与其他阻燃剂复配可降低成本,提高阻燃性,减小发烟量;三氧化钼也有阻燃和抑烟的双重作用,它与三水合氢氧化铝和氧化锑都显示了一定的协同效果。
硅酸盐:
本发明中所述硅酸盐为硅酸铝。
硅酸铝是一种硅酸盐,其化学式为Al2SiO5,常不写成盐的形式而是写成金属各自的氧化物的形式,故硅酸铝常被写作Al2O3·SiO2;硅酸铝的密度为2.8到2.9克/立方厘米,折射率为1.56,其莫氏硬度与矿石类型,含水量有关系,在4.5到7.5之间变化;硅酸铝粉末常用作防火材料,例如在玻璃工业上用作筑玻璃窑。
酰胺类物质:
本发明中所述酰胺类物质包括聚丙烯酰胺以及改性聚丙烯酸;其中,改性聚丙烯酸的制备原料包括聚丙烯酸以及含氨基化合物。
在一种实施方式中,所述聚丙烯酰胺与改性聚丙烯酸的重量比为1:(1.2~3);优选地,所述聚丙烯酰胺与改性聚丙烯酸的重量比为1:(1.5~2.5);更优选地,所述聚丙烯酰胺与改性聚丙烯酸的重量比为1:2。
在一种实施方式中,所述聚丙烯酰胺的重均分子量为200~1200万;优选地,所述聚丙烯酰胺的重均分子量为800~1200万;更优选地,所述聚丙烯酰胺的重均分子量为1150~1200万,购自志诚化工,本发明对购买厂家不做特别限制。
在一种实施方式中,所述含氨基化合物为5-氨基苯并咪唑酮和/或5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮;优选地,所述含氨基化合物为5-氨基苯并咪唑酮。
本发明中对聚丙烯酸的来源的不做特别限制,可以从市场直接购买,也可以利用本领域技术人员熟悉的方式制得,本实验中,聚丙烯酸由默克购买,为323667。
在一种实施方式中,所述聚丙烯酸与含氨基化合物的摩尔比为1:(0.5~1.5);优选地,所述聚丙烯酸与含氨基化合物的摩尔比为1:(0.8~1.3);更优选地,所述聚丙烯酸与含氨基化合物的摩尔比为1:1.2。
在一种实施方式中,所述改性聚丙烯酸的制备方法为:将聚丙烯酸、含氨基化合物以及1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐置于250mL反应瓶中,加入N,N-二甲基甲酰胺,并搅拌均匀,再置于油浴中,50~75℃下,反应4.5~8.5h,将反应液用无水乙醚清洗三次,并抽真空,干燥,即得所述改性聚丙烯酸。
在一种实施方式中,所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与含氨基化合物的摩尔比为(0.002~0.008):1;优选地,所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与含氨基化合物的摩尔比为(0.004~0.006):1;更优选地,所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与含氨基化合物的摩尔比为0.005:1。
优选地,所述改性聚丙烯酸的制备方法为:将聚丙烯酸、含氨基化合物以及1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐置于250mL反应瓶中,加入N,N-二甲基甲酰胺,并搅拌均匀,再置于油浴中,65℃下,反应6.5h,将反应液用无水乙醚清洗三次,并抽真空,干燥,即得所述改性聚丙烯酸。
在油墨体系中添加上述酰胺类物可以进一步优化油墨在基底材料表面的均一性、流平性、防流挂性以及形成适合的油墨涂层厚度,这可能因聚丙烯酰胺以及改性丙烯酸分子链中含有两性基团,降低体系的表面张力,促进与氧化钼、二氧化硅、氧化铁等物质的相容性,促进各个物质的分散性,且酰胺类物质含有较长的分子链,彼此缠结,形成物理网络,从而牵制氧化钼、二氧化硅、氧化铁等物质的大幅度运动,从而形成平整、有一定厚度的油墨涂层。
气相二氧化硅:
气相二氧化硅(气相白炭黑)是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,具有多孔性,无毒无味无污染,耐高温;同时它具备的化学惰性以及特殊的触变性能明显改善橡胶制品的抗拉强度,抗撕裂性和耐磨性;在胶黏剂、涂料、油漆、油墨、电池、墨粉、医药、食品、塑料、造纸、化妆品、硅橡胶、消泡剂、复合材料、饲料等各个领域均有广泛的应用。其原子粒径在7~40纳米,比表面积在70~400m/g,具有良好的补强、增稠、触变、消光、抗紫外线和杀菌等多种作用。
申请人在实验过程中意外发现,在体系中添加气相二氧化硅可以提高油墨在被喷涂基底材料表面的流平性、均匀性以及膜的厚度,这可能由于气相二氧化硅在水相体系中,因为其大的表面积及其网络结构,即可以与氧化钼、硅酸铝等物质充分接触,也形成网络丝点,另一方面也有部分羟基产生,也与水分子之间有一定的作用力,既可以避免油墨的分层,形成涂层不均匀,有凸起的问题,也可以避免在油墨挥发干燥过程中,油墨体系的边缘化以及流挂现象。
酸类物质:
在一种实施方式中,所述酸类物质选自磷酸、硼酸、苯甲酸、醋酸、盐酸中的任一种或多种的组合;优选地,所述酸类物质为磷酸。
磷酸或正磷酸,化学式H3PO4,分子量为97.994,是一种常见的无机酸,是中强酸;由五氧化二磷溶于热水中即可得到;正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得,磷酸在空气中容易潮解,加热会失水得到焦磷酸,再进一步失水得到偏磷酸;磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业,包括作为防锈剂,食品添加剂,牙科和矫形外科,EDIC腐蚀剂,电解质,助焊剂,分散剂,工业腐蚀剂,肥料的原料和组件家居清洁产品,也可用作化学试剂,磷酸盐是所有生命形式的营养。
颜料:
颜料用来着色的粉末状物质。在水、油脂、树脂、有机溶剂等介质中不溶解,但能均匀地在这些介质中分散并能使介质着色,而又具有一定的遮盖力,对光相对稳定,常用于配制涂料、油墨、以及着色塑料和橡胶。
颜料可选自无机颜料和/或有机颜料。
作为无机颜料的实例,包括但不限于:氧化物、铬酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属中的任一种或多种的组合。
作为有机颜料的实例,包括但不限于:偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮、二恶嗪等多环颜料、芳甲烷系颜料中的任一种或多种的组合。
在一种实施方式中,颜料为氧化物;优选地,颜料为三氧化二铁。
在一种实施方式中,所述激光标记油墨组合物的制备原料还包括二氧化硅、二氧化钛以及碳酸钙;优选地,按重量份计,所述激光标记油墨组合物的制备原料还包括5~15份二氧化硅、1~5份二氧化钛以及1~5份碳酸钙;更优选地,所述激光标记油墨组合物的制备原料还包括10份二氧化硅、3份二氧化钛以及3份碳酸钙。
二氧化硅:
纯的二氧化硅无色,常温下为固体,化学式为SiO2,不溶于水;不溶于酸,但溶于氢氟酸及热浓磷酸,能和熔融碱类起作用;化学性质比较稳定,不跟水反应;是酸性氧化物,不跟一般酸反应;气态氟化氢跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅,跟热的浓强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料,是科学研究的重要材料。
在一种实施方式中,所述二氧化硅的粒径为50~200μm;优选地,所述二氧化硅的粒径为100~150μm;更优选地,所述二氧化硅的粒径为160~180μm;所述二氧化硅购自宝特化工,且本发明对购买厂家不做特别限制。
二氧化钛:
二氧化钛是白色固体或粉末状的两性氧化物,钛白的粘附力强,不易起化学变化,广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。它的熔点很高,也被用来制造耐火玻璃,釉料,珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等;而超细二氧化钛具有优异紫外光屏蔽性和透明性。被广泛用在化妆品、木器保护、食品包装塑料、耐久性家用薄膜、人造纤维和天然纤维、透明涂料中。在金属闪光涂料中的特殊光学效应,使之在高级轿车漆中得到重视和应用。
在一种实施方式中,所述二氧化钛的粒径为100~300μm;优选地,所述二氧化钛的粒径为150~250μm;更优选地,所述二氧化钛的粒径为230~250μm,购自上海江沪钛白化工制品有限公司,且本发明对购买厂家不做特别限制。
在一种实施方式中,所述碳酸钙的目数为800~1600目;优选地,所述碳酸钙的目数为1000~1300目;更优选地,所述碳酸钙的目数为1200~1250目,购自广西南宁维宏继化工有限公司,且本发明对购买厂家不做特别限制。
通过激光标记实验,申请人发现,本发明提供的油墨组合物形成的标记清晰,可读率高,耐腐蚀性好,这能因为在三氧化钼、硅酸盐、二氧化硅、二氧化钛的协同作用下,该组合物有较好地吸收激光产生的能量,而组合物中的酰胺类物质可在激光作用下形成交联的碳网络,而二氧化硅在激光作用下可能与涂层或者集体材料中的金属氧化物形成硅酸盐,而二氧化硅镶嵌于所形成的交联的碳网络,在其共同作用下,激光形成的标记很好的固定在集体材料上;而特定结构的含氨基化合物有利于促进能量的吸收,从而提高在一定作用之间内,激光形成的标记很好的固定在集体材料上。
本发明第二个方面提供了所述激光标记油墨组合物的制备方法,即依次将酰胺类物质、酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌均匀。
优选地,所述激光标记油墨组合物的制备方法为:在室温下,依次将酰胺类物质、酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌20~60min,即得所述激光标记油墨组合物。
更优选地,所述激光标记油墨组合物的制备方法为:在室温下,依次将酰胺类物质、酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌45min,即得所述激光标记油墨组合物。
此外,在制备油墨组合物制备过程中发现,依次将将酰胺类物质、酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中所得的油墨组合物使用性能最佳,可能按照这个顺序添加时,体系的表明张力交底,既可以在不锈钢的基体材料中较好的喷涂,该油墨体系的稳定性较好,不会聚沉,即不在表面形成小凸起,所得标记也较为均匀,清晰度一致。
本发明第三个方面提供了含有所述激光标记油墨组合物的激光标记油墨。
本发明第四个方面提供了所述激光标记油墨的应用,其可应用于不锈钢领域。
在一种实施方式中,所述激光标记油墨应用于航空飞机、运输轮船以及键盘密码的领域。
实施例1
本发明的实施例1提供一种激光标记油墨组合物,其制备原料包括30份氧化钼、4.5份硅酸铝、0.9份酰胺类物质、0.9份气相二氧化硅、0.13份酸类物质、0.15份颜料、10份二氧化硅、3份二氧化钛以及3份碳酸钙;
所述酰胺类物质包括聚丙烯酰胺以及改性聚丙烯酸,聚丙烯酰胺与改性聚丙烯酸的重量比为1:2;
所述聚丙烯酰胺的重均分子量为1150~1200万;
所述改性聚丙烯酸的制备原料包括聚丙烯酸以及含氨基化合物,所述聚丙烯酸与含氨基化合物的摩尔比为1:1.2;
所述含氨基化合物为5-氨基苯并咪唑酮;
所述改性聚丙烯酸的制备方法为:将聚丙烯酸、含氨基化合物以及1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐置于250mL反应瓶中,加入N,N-二甲基甲酰胺,并搅拌均匀,再置于油浴中,65℃下,反应6.5h,将反应液用无水乙醚清洗三次,并抽真空,干燥,即得所述改性聚丙烯酸;
所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与含氨基化合物的摩尔比为0.005:1;
所述酸类物质为磷酸;
所述颜料为三氧化二铁;
所述二氧化硅的粒径为160~180μm;
所述二氧化钛的粒径为230~250μm;
所述碳酸钙的目数为1200~1250目;
所述激光标记油墨组合物的制备方法为:在室温下,依次将酰胺类物质、酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌45min,即得所述激光标记油墨组合物。
实施例2
本发明的实施例2提供一种激光标记油墨组合物,其制备原料包括35份氧化钼、8份硅酸铝、1.5份酰胺类物质、1.5份气相二氧化硅、0.2份酸类物质、0.2份颜料、15份二氧化硅、5份二氧化钛以及5份碳酸钙;
所述酰胺类物质包括聚丙烯酰胺以及改性聚丙烯酸,聚丙烯酰胺与改性聚丙烯酸的重量比为1:3;
所述聚丙烯酰胺的重均分子量为1150~1200万;
所述改性聚丙烯酸的制备原料包括聚丙烯酸以及含氨基化合物,所述聚丙烯酸与含氨基化合物的摩尔比为1:1.5;
所述含氨基化合物为5-氨基苯并咪唑酮;
所述改性聚丙烯酸的制备方法为:将聚丙烯酸、含氨基化合物以及1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐置于250mL反应瓶中,加入N,N-二甲基甲酰胺,并搅拌均匀,再置于油浴中,65℃下,反应6.5h,将反应液用无水乙醚清洗三次,并抽真空,干燥,即得所述改性聚丙烯酸;
所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与含氨基化合物的摩尔比为0.005:1;
所述酸类物质为磷酸;
所述颜料为三氧化二铁;
所述二氧化硅的粒径为160~180μm;
所述二氧化钛的粒径为230~250μm;
所述碳酸钙的目数为1200~1250目;
所述激光标记油墨组合物的制备方法为:在室温下,依次将酰胺类物质、酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌45min,即得所述激光标记油墨组合物。
实施例3
本发明的实施例3提供一种激光标记油墨组合物,其制备原料包括25份氧化钼、1份硅酸铝、0.3份酰胺类物质、0.3份气相二氧化硅、0.05份酸类物质、0.05份颜料、5份二氧化硅、1份二氧化钛以及1份碳酸钙;
所述酰胺类物质包括聚丙烯酰胺以及改性聚丙烯酸,聚丙烯酰胺与改性聚丙烯酸的重量比为1:1.2;
所述聚丙烯酰胺的重均分子量为1150~1200万;
所述改性聚丙烯酸的制备原料包括聚丙烯酸以及含氨基化合物,所述聚丙烯酸与含氨基化合物的摩尔比为1:0.5;
所述含氨基化合物为5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮;
所述改性聚丙烯酸的制备方法为:将聚丙烯酸、含氨基化合物以及1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐置于250mL反应瓶中,加入N,N-二甲基甲酰胺,并搅拌均匀,再置于油浴中,65℃下,反应6.5h,将反应液用无水乙醚清洗三次,并抽真空,干燥,即得所述改性聚丙烯酸;
所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与含氨基化合物的摩尔比为0.005:1;
所述酸类物质为磷酸;
所述颜料为三氧化二铁;
所述二氧化硅的粒径为160~180μm;
所述二氧化钛的粒径为230~250μm;
所述碳酸钙的目数为1200~1250目;
所述激光标记油墨组合物的制备方法为:在室温下,依次将酰胺类物质、酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌45min,即得所述激光标记油墨组合物。
实施例4
本发明的实施例4提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述氧化钼的含量替换为0。
实施例5
本发明的实施例5提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述硅酸盐的含量替换为0。
实施例6
本发明的实施例6提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述酰胺类物质的含量替换为0。
实施例7
本发明的实施例7提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述聚丙烯酰胺的含量替换为0。
实施例8
本发明的实施例8提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述改性聚丙烯酸的含量替换为0。
实施例9
本发明的实施例9提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述5-氨基苯并咪唑酮替换为[4-(氨基甲基)环己基]甲胺。
实施例10
本发明的实施例10提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述气相二氧化硅的含量替换为0。
实施例11
本发明的实施例11提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述酸类物质的含量替换为0。
实施例12
本发明的实施例12提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述二氧化硅的含量替换为0。
实施例13
本发明的实施例13提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,将所述二氧化钛的含量替换为0。
实施例14
本发明的实施例14提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述激光标记油墨组合物的制备方法为:在室温下,依次将二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、酰胺类物质、酸类物质、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌45min,即得所述激光标记油墨组合物。
实施例15
本发明的实施例15提供一种激光标记油墨组合物,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述激光标记油墨组合物的制备方法为:在室温下,依次将酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、酰胺类物质、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌45min,即得所述激光标记油墨组合物。
性能评估:
1.油墨涂层平整性测试:将实施例1~15所得激光标记油墨组合物喷涂于不锈钢板中,在室温下,放置40min,其中不锈钢板为304不锈钢板,观察形成的油墨涂层表面是否有凸起,有流挂;实验结果见表1;
2.油墨涂层耐磨性测试:将实施例1~15所得激光标记油墨组合物喷涂于不锈钢板中,在室温下,放置40min,其中不锈钢板为304不锈钢板,利用MMS-2B型摩擦磨损试验机测试所得涂层的摩擦磨损性能,实验采用环-块接触磨损方式,对磨材料为淬火态的GCr15钢,表面硬度可达6.9GPa施加实验载荷为200N,在转数为200r/min时摩擦60min;采用FC204分析天平(精度为0.1mg)测量质量,计算磨损失重;实验结果见表1;
3.油墨标记性测试:将实施例1~15所得激光标记油墨组合物喷涂于不锈钢板中,每一种试样分别喷涂于100个不锈钢样板中;在室温下,放置40min,其中不锈钢板为304不锈钢板,得到油墨涂层,再利用采用Nd:YAG激光器在这涂层上标记出试验格栅,由此可以显示关于激光功率、激光束速率和激光器脉冲频率的不同激光器设置的大带宽;测试如下激光器设置:二级管泵浦的12W Nd:YAG激光器,来自Trumpf公司;试验格栅由边长为4和2mm的填充正方形组成;功率从最大功率的30%到100%变化,每步10%。书写速率在200mm/s到2000mm/s之间变化,且频率在1KHz到60KHz之间变化;观察所形成的黑色标记是否清晰,计算所得标记的可看率;实验结果见表1;
4.油墨标记的耐腐蚀性测试:将实施例1~15所得激光标记油墨组合物喷涂于不锈钢板中,每一种试样分别喷涂于100个不锈钢样板中;在室温下,放置40min,其中不锈钢板为304不锈钢板,得到油墨涂层,利用同测试三种相同的方法在涂层表面做激光标记,再将标记放置于海水中60天,看标记是否被腐蚀,从而计算涂层标记的腐蚀率,实验结果见表1。
表1测试结果
由表1可以看出本发明提供的激光标记油墨组合物及其相关油墨产品在使用过程中,可以与不锈钢的基底材料很好的附着,且耐磨、耐高温、耐腐蚀性能很好;且在水的条件下容易擦拭;此外,该油墨形成的油墨涂层具有一定的厚度,避免在较高功率下基底材料的破损,且该油墨在激光处理后,可形成清晰、可读率高的标记,而且所形成的标记不容易被侵蚀,能够长时间的保存,适用范围广。
前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (10)
1.一种激光标记油墨组合物,其特征在于,制备原料包括氧化钼、硅酸盐、酰胺类物质、气相二氧化硅、酸类物质以及颜料;其中,硅酸盐为硅酸铝。
2.根据权利要求1所述组合物,其特征在于,按重量份计,制备原料包括25~35份氧化钼、1~8份硅酸盐、0.3~1.5份酰胺类物质、0.3~1.5份气相二氧化硅、0.05~0.2份酸类物质以及0.05~0.2份颜料。
3.根据权利要求1所述组合物,其特征在于,按重量份计,制备原料还包括5~15份二氧化硅、1~5份二氧化钛以及1~5份碳酸钙。
4.根据权利要求1所述组合物,其特征在于,酰胺类物质包括聚丙烯酰胺以及改性聚丙烯酸;其中,改性聚丙烯酸的制备原料包括聚丙烯酸以及含氨基化合物。
5.根据权利要求4所述组合物,其特征在于,含氨基化合物为5-氨基苯并咪唑酮和/或5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮。
6.根据权利要求3所述组合物,其特征在于,二氧化硅的粒径为50~200μm。
7.根据权利要求1所述组合物,其特征在于,酸类物质选自磷酸、硼酸、苯甲酸、醋酸、盐酸中的任一种或多种的组合。
8.根据权利要求3~7任一项所述组合物的制备方法,其特征在于,依次将酰胺类物质、酸类物质、二氧化硅、氧化钼、硅酸盐、颜料、二氧化钛、碳酸钙以及气相二氧化硅加入水中,并搅拌均匀。
9.一种激光标记油墨,其特征在于,含有如权利要求1~7任一项所述组合物。
10.根据权利要求9所述油墨的应用,其特征在于,应用于不锈钢领域。
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