CN110124579A - 一种用于热升华墨水的研磨分散剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于热升华墨水的研磨分散剂，由以下质量分数的原料制备而成：水性丙烯酸树脂10‑40份、炔二醇聚氧乙烯醚5‑50份、异构醇聚醚0‑50份、三硅氧烷聚氧乙烯醚0‑30份和溶剂35‑65份。分散剂具有很好的分散稳定效果，并通过评价放置稳定性、离心稳定性和粘度稳定性，研磨分散剂能达到分散稳定的效果。

Description

一种用于热升华墨水的研磨分散剂
技术领域
本发明属于分散剂技术领域，尤其是涉及一种用于热升华墨水的研磨分散剂。
背景技术
热升华染料可用于热升华喷墨墨水的制备，热升华喷墨墨水通常将热升华染料分散在水相中，通过喷墨打印机在特定转印介质上打印出精美的图像，将介质叠放在被转印体上，通过加热升华转印实现染色。就打印效果而言，彩色热升华打印机能够满足人像打印需要的精致细腻的皮肤质感，具有色彩艳丽丰富，耐水性、耐擦、耐晒等优异性能，对皮肤温和，对环境友好。
热升华染料品种多为分散染料，分散染料喷墨墨水是当前印染及数码印花研究的热点。符合喷墨配色要求的分散染料晶体结构紧密，不溶于水，当热升华墨水被长期储存或停机储存在墨盒中，不溶于水，当热升华墨水被长期储存或停机储存在墨盒中，不溶性的分散染料颗粒就会出现沉积，导致打印的图像色彩密度降低，停机再打印会出现严重色彩失衡。加之打印机喷头对颗粒的细度及稳定性要求非常高，严重时会形成喷头堵塞。
因此对于热升华墨水的研磨分散剂而言，亟需解决的难点如下：
(1)热升华墨水是通过打印喷头喷出的，热升华染料经研磨后的粒径控制在小于0.5微米。
(2)由于墨水是在墨盒中长期存放，要求分散剂对热升华染料具有良好的分散稳定性。
发明内容
为了克服现有技术中研磨分散剂的分散稳定性不足，本发明提供了一种用于热升华墨水的研磨分散剂。
本发明的技术方案如下：
一种用于热升华墨水的研磨分散剂，由以下质量分数的原料制备而成：水性丙烯酸树脂10-40份、炔二醇聚氧乙烯醚5-50份、异构醇聚醚0-50份、三硅氧烷聚氧乙烯醚0-30份和溶剂35-65份。
在上述技术方案中，所述水性丙烯酸树脂采用分子量为8000-10000的水性丙烯酸树脂或采用分子量为15000-18000的水性丙烯酸树脂或者两者以任意比例的混合物。
在上述技术方案中，所述炔二醇聚氧乙烯醚为2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔醇-5,8-二醇聚氧乙烯醚和2,4,7,9-四甲基-5癸炔二醇-4,7二醇聚氧乙烯醚的一种或以任比例组成的混合物。
在上述技术方案中，所述异构醇聚醚为C8-C10异构醇聚醚的一种或以任意比例组成的混合物。
在上述技术方案中，所述溶剂为乙二醇、丙二醇、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚和水的一种或以任意比例组成的混合物。
本发明的另一个目的是提供一种研磨分散剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)向反应釜内加入水性丙烯酸树脂和浓度为40wt％的NaOH溶液，加热至95-100℃，回流1-2h，得到半透明状态的混合液；
(2)将步骤(1)得到的所述混合液加入搅拌器中，并依次加入炔二醇聚氧乙烯醚、异构醇聚醚和三硅氧烷聚氧乙烯醚，启动搅拌器，保温40-45℃，持续搅拌10-15min，加入溶剂，得到透明的研磨分散剂。
本发明的另一个目的是提供一种利用所述研磨分散剂制备热升华墨水色浆的方法，包括以下步骤：
(1)取水60-65份加入到容器中，并向容器中加入分散剂10-15份和消泡剂0.1-0.3份，充分搅拌均匀，得到分散剂溶液；
(2)在步骤(1)的所述分散溶液中投入热升华染料粉体20-25份，待热升华染料粉体完全润湿后，在研磨机研磨3-4h，过滤得到热升华墨水色浆。
在上述技术方案中，所述研磨机的研磨转速为3000-3200r/min。
在上述技术方案中，在所述研磨机中投入的研磨介质为锆珠，且该锆珠的直径为0.4-0.6mm。
本发明的另一个目的是提供一种研磨分散剂在热升华墨水中的应用。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.分散剂具有很好的分散稳定效果，并通过稳定性评价(放置稳定性、离心稳定性和粘度稳定性)，研磨分散剂能达到分散稳定的效果。
2.在应用到热升华染料中，在研磨分散染料过程中，配合消泡剂控制泡沫，起泡低，满足热升华墨水的打印要求。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。
其中，组分名称如下：
丙烯酸型树脂(HPD671和HPD678，产自：BASF)
2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔醇-5,8-二醇聚醚(涂易乐superwet-320/340，产自天津赫普菲乐新材料有限公司)；
2,4,7,9-四甲基-5-癸炔二醇-4,7二醇聚醚(涂易乐FS-620/640/660/680，产自天津赫普菲乐新材料有限公司)；
C8-C10的异构醇聚醚(Lutensol XP-80,XP-90，产自：巴斯夫股份有限公司BASF)；
异构C13醇聚氧乙烯醚(Multiso C1340，产自：沙索(中国)化学有限公司)；
聚醚改性的七甲基三硅氧烷(SILWET L-7280，产自：迈图高新材料(中国)有限公司)；
溶剂为国产市售品种，溶剂采用乙二醇、丙二醇、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或水
实施例1-10的具体组分用量如表1：
表1：
上述实施例1-10的研磨分散剂的制备方法如下：
(1)向反应釜内加入水性丙烯酸树脂和浓度为40wt％NaOH溶液，加热至100℃，回流2h，得到半透明状态的混合液；
(2)将步骤(1)得到的混合液加入搅拌器中，并依次加入炔二醇聚氧乙烯醚、异构醇聚醚和三硅氧烷聚氧乙烯醚，启动搅拌器，保温40℃，持续搅拌15min，加入溶剂，得到透明的研磨分散剂。
对比例的研磨分散剂的具体组分用量如表2：
表2：
对比实施例 1 2 3
组分 用量 用量 用量
聚羧酸钠盐型分散剂(5040) 100
木质素磺酸钠(SLS) 100
羧甲基纤维素钠(CMC) 100
一种利用上述研磨分散剂制备热升华墨水色浆的方法，包括以下步骤：
(1)取水60g加入到容器中，并向容器中加入上述研磨分散剂15g和消泡剂0.3g，充分搅拌均匀，得到分散剂溶液；
(2)在步骤(1)中得到的分散剂溶液中投入热升华染料25g，待热升华染料粉体完全润湿后，在研磨机中投入锆珠研磨4h，研磨转速3000r/min，过滤得到热升华墨水色浆。
进一步地说，研磨机中投入的锆珠为0.4-0.6mm，且该锆珠的投入量为100ml，用于对步骤(2)中的混合物进行研磨，以达到热升华墨水的打印要求。
采用上述方法得到的热升华墨水色浆，对其进行效果评价，其评价方法为：
(1)分散效果评价：用胶头滴管取一滴色浆于离心试管中，在转速为3000r/min下离心10min,取出离心试管并观察色浆分层情况，将液体倒出，计算沉淀物的重量及其在色浆中的百分比。
(2)离心稳定性评价：取20ml色浆于离心试管中，在转速为3000r/min下离心10min，取出离心试管观察色浆分层情况，将液体倒出，计算沉淀物的重量及其在色浆中的百分比。
(3)黏度稳定性评价：将色浆储存在100ml广口瓶中，在40℃下密闭保存24h，测量粘度变化，变化±50％视为合格。
(4)放置稳定性评价：将色浆在25℃放置15天后，用显微镜观察色浆分散状态(是否团聚)。
根据实施例1-10的研磨分散剂制得的热升华墨水色浆及对比例1-3制得的热升华墨水色浆，其评价结果见表3。
表3：
非常稳定：●；较稳定：◎；不稳定：×；
由表3可以看出，本发明的研磨分散剂对热升华墨水具有明显的分散效果，满足热升华墨水的各项稳定性指标。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于热升华墨水的研磨分散剂，其特征在于：由以下质量分数的原料制备而成：水性丙烯酸树脂10-40份、炔二醇聚氧乙烯醚5-50份、异构醇聚醚0-50份、三硅氧烷聚氧乙烯醚0-30份和溶剂35-65份。
2.根据权利要求1所述的研磨分散剂，其特征在于：所述水性丙烯酸树脂采用分子量为8000-10000的水性丙烯酸树脂或采用分子量为15000-18000的水性丙烯酸树脂或者两者以任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的研磨分散剂，其特征在于：所述炔二醇聚氧乙烯醚为2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔醇-5,8-二醇聚氧乙烯醚和2,4,7,9-四甲基-5癸炔二醇-4,7二醇聚氧乙烯醚的一种或以任比例组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的研磨分散剂，其特征在于：所述异构醇聚醚为C8-C10异构醇聚醚的一种或以任意比例组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的研磨分散剂，其特征在于：所述溶剂为乙二醇、丙二醇、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚和水的一种或以任意比例组成的混合物。
6.一种如权利要求1-5中任意一项所述的研磨分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向反应釜内加入水性丙烯酸树脂和浓度为40wt％的NaOH溶液，加热至95-100℃，回流1-2h，得到半透明状态的混合液；
(2)将步骤(1)得到的所述混合液加入搅拌器中，并依次加入炔二醇聚氧乙烯醚、异构醇聚醚和三硅氧烷聚氧乙烯醚，启动搅拌器，保温40-45℃，持续搅拌10-15min，加入溶剂，得到透明的研磨分散剂。
7.一种利用如权利要求1-5中任意一项所述的研磨分散剂制备热升华墨水色浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取水60-65份加入到容器中，并向容器中加入分散剂10-15份和消泡剂0.1-0.3份，充分搅拌均匀，得到分散剂溶液；
(2)在步骤(1)的所述分散溶液中投入热升华染料粉体20-25份，待热升华染料粉体完全润湿后，在研磨机研磨3-4h，过滤得到热升华墨水色浆。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述研磨机的研磨转速为3000-3200r/min。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在所述研磨机中投入的研磨介质为锆珠，且该锆珠的直径为0.4-0.6mm。
10.一种如权利要求1-5中任意一项所述的研磨分散剂在热升华墨水中的应用。
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