CN110183907A - 一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水及其制备方法。该方法先进行甲醇和冰醋酸混合液的配置；将聚芴类原料加入所配置的甲醇与冰醋酸混合液中，超声分散；然后将乙二醇加入超声分散后的混合液，搅拌均匀，得到粗制墨水；加入粘度剂，调节墨水粘度，并超声分散，过滤后得到颜料颗粒直径为58～87纳米，zeta电位可由‑30mV减小到‑70mV的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水。本发明制得的喷墨墨水具有分散性好，载流子传输能力高，光吸收利用能力强，环境友好，成本低等特点，并且制作过程中无需通过复杂的微胶囊过渡，节省了大量的工作。

Description

一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水及其制备方法

技术领域

本发明涉及3d打印墨水，特别是涉及一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水及其制备方法，该聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水可以应用于3d打印墨水，半导体导电材料等领域。

背景技术

颜料型墨水能提供更好的耐水、耐光稳定性及抗老化性能，不易受天气影响，抗日晒牢度较高。但由于有机颜料不能溶解而是分散于墨水介质中，颜料型墨水在长期存储中由于颜料分散的不稳定性而可能引起喷墨打印机喷嘴堵塞，从而降低打印品质。改善颜料分散性的主要方法为分散剂法。传统的表面活性剂等分散剂分散效果不理想，高分子分散剂能有效提高颜料的分散稳定性，但其对颜料粒子形状等不可控。

聚芴及其衍生物就是一类重要的蓝色电致发光材料,这类聚合物具有较高的荧光量子效率、光和热稳定性、良好的溶解性、成膜性；电荷迁移率高、带隙宽、可以在大范围内调节材料的最高占有轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)能级，从而调节其最大发光波长、发光效率、饱和色纯度以及载流子传输能力，广泛用于制备电致发光材料、有机太阳能电池等有机半导体材料中。

目前分散制备聚芴类阴极缓冲层微球材料的方法主要有两种：一种是固相氧化偶联研磨法，其效果不理想，分散后聚芴类阴极缓冲层材料颗粒直径不均，而且操作难度较大，难以保持材料受力均匀；另一种是单体聚合成球法，制备过程需引入引发剂、稳定剂或乳化剂等有机试剂，在产生环境污染的同时还会导致产物组分复杂，纯度降低。

《高分子材料科学与工程》1000-7555(2018)02-0184-07文中发布的聚芴类微纳颗粒材料的制备与应用研究进展中公开了固相氧化偶联研磨法，方法是在无水，并且确保受力均匀的环境下研磨聚芴类微纳颗粒材料，最终得到聚芴类阴极缓冲层材料纳米颗粒。该方法仪器单一，步骤简单，可以得到较为粗制的颜料颗粒。但是该方法制作过程要求严格，很难保持材料受力均匀，并且制作的聚芴类阴极缓冲层材料颗粒直径不均匀，差别过大，若用在喷墨打印机中容易堵塞喷空。

《高分子材料科学与工程》1000-7555(2018)02-0184-07文中发布的聚芴类微纳颗粒材料的制备与应用研究进展中公开了单体聚合成球法，制备过程需引入引发剂、稳定剂或乳化剂等有机试剂，在产生环境污染的同时还会导致产物组分复杂，纯度降低，因此，在近几年的聚芴类微纳颗粒材料制备研究中已很少采用一制备方法。

目前分散聚芴类阴极缓冲层材料的方法主要有两种：一种是固相氧化偶联研磨法，其效果不理想，分散后聚芴类阴极缓冲层材料颗粒直径不均，而且操作难度较大，难以保持材料受力均匀；另一种是单体聚合成球法，制备过程需引入引发剂、稳定剂或乳化剂等有机试剂，在产生环境污染的同时还会导致产物组分复杂，纯度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水及其制备方法，聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水分散性好，制备过程耗时少，简单、无毒，无腐蚀性，无刺激性，所制备的聚芴类阴极缓冲层材料水颗粒达到纳米级。

为了解决现有技术存在的问题，本发明先进行甲醇和冰醋酸混合液的配置；将聚芴类阴极缓冲层材料加入配置好的甲醇、冰醋酸混合液，并进行搅拌，然后在超声分散器中分散；将乙二醇加入超声分散后的混合液，并在搅拌器中搅拌，得到粗制墨水；加入粘度剂，调节墨水粘度，并在超声分散其中再分散，经过滤器过滤后得到粘度合格，分散充分的喷墨墨水。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：

1)甲醇、冰醋酸溶液的配置：将甲醇与冰醋酸混合，配置甲醇与冰醋酸混合液；

2)聚芴类颜料分散：将聚芴类原料加入所配置的甲醇与冰醋酸混合液中，超声分散，得超声分散液；所述的聚芴类阴极缓冲层材料为聚[(9,9-二(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴)]；

3)沸点调节：将乙二醇加至步骤2)所得的超声分散液中，搅拌均匀，得到粗制墨水；

4)粘度调节：将增粘剂加入步骤3)所得的粗制墨水中，搅拌调节粘度至2～40Pa·s；所述的增粘剂是脂肪族石油树脂；

5)分散处理：将步骤4)所得混合液进行超声分散；

6)过滤及保存：将步骤5)处理好的墨水过滤，得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，保存。

为了进一步实现本发明目的，优选地，步骤1)中，所述的甲醇与冰醋酸质量比为99:0.01～1。

优选地，步骤2)中，每100ml甲醇与冰醋酸混合液加入聚芴类原料2～4mg。所述的肪族石油树脂为C5石油树脂。C5石油树脂包括5#C5石油树脂、6#C5石油树脂、7#C5石油树脂或8#C5石油树脂，其中5、6、7、8是指色相。

优选地，步骤3)中，所述的乙二醇与超声分散液体积比为0.5～1:1；步骤3)中，所述的搅拌均匀的搅拌转速为60～100r/min，时间为30～60min。

优选地，步骤2)和步骤5)中，所述的超声分散的超声频率为20～30KHZ，功率为200～800w，超声分散的时间为30～50min。

优选地，步骤5)中，所述的超声分散为多次，30～50min为一个周期，分散3～10周期。

优选地，步骤6)中，所述的过滤是使步骤5)处理好的墨水通过过滤嘴滤孔，滤孔直径为0.22～0.47μm。

优选地，所述的保存是密封于玻璃器皿中，隔绝空气，保存温度为0～40℃，避免光照。

一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，由上述述制备方法制得。

所述聚芴类颜料喷墨墨水的颜料颗粒直径为58～87纳米，分散均匀，颗粒呈球形；Zeta电位为-70～-30Mv；减少了胶束，胶体的影响；粘度为2～40Pa·s，符合3d打印机对墨水的粘度要求。墨水饱和、色彩还原性良好。

本发明采用甲醇和冰醋酸混合液对有机颜料聚芴类阴极缓冲层材料进行改性，可降低聚芴类阴极缓冲层材料粒子Zeta电位，并有效调控有机颜料聚芴类阴极缓冲层材料的粒子尺寸及形貌，可有效调控有机聚芴类阴极缓冲层材料的粒子尺寸至90nm以下。当按甲醇：冰醋酸为99:0.01～1的比例配置甲醇、冰醋酸混合液时，颜料粒子的平均粒径可达纳米级，粘度好并且分散性稳定。本发明所制作的墨水有着较好的耐光和耐气候色牢度以及经济、无毒性等优点，完全达到3d打印墨水的使用标准，可以应用从一般家庭使用拓展到档案、工业特种纸打印已经柔性太阳能电池打印等领域。

本发明制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的颜料颗粒直径为58～87纳米，粒径比现有的制作技术的粒径均匀，达到了纳米级；用Zeta电位仪测得所制墨水Zeta电位为-30mv～-70mv；取所制的墨水静置1周，并未出现不分层，稳定性高。所制备的聚芴类阴极缓冲层材料颗粒粒径小，达到61纳米，形状规则成球形。墨水的zeta电位低，可以很好地解决打印过程中的静电作用所导致的絮聚以及墨水与基材之间的极性作用问题，适合于高精度喷墨打印；所制墨水粘度达到2～40Pa·s，符合打印墨水的指标要求，并且静置后不分层，颜色淡蓝，可以很好的用于柔性基材的打印。

本发明主要利用阴极缓冲层材料对空穴和电子的定向传输的能力，电子可以定向传输，空穴也可以定向，均不可以逆向，且本发明要保留适当的噁唑啉，否则其空穴定向传输能力将会下降。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)本发明制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，具有粘度高，载流子能力好，沸点适合打印的优点，可以广泛用于太阳能电池、柔性电极及3d打印等领域。

2)本发明所制备的墨水Zeta电位低，稳定性高，更有利于喷墨打印、制作精密电路。

3)本发明所制备的墨水聚芴类阴极缓冲层材料颗粒粒径小，达到纳米级，形状规则成球形。

4)本发明方法相比于传统的机械研磨制备方法成本低，并且整个过程中技术要求低，不会排放挥发有毒物质，分散效果远好于传统制备方法。

5)本发明所得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水分散性好，载流子传输能力高，光吸收利用能力强，环境友好，成本低，并且制作过程中无需通过复杂的微胶囊过渡，节省了大量的工作。

附图说明

图1为实施例1所得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水放大1000倍的透射电子显微镜图。

图2为实施例1所得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水放大100万倍的电镜图。

图3为实施例1所得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水静置一周后肉眼分散图。

具体实施方式

为了更加深入理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1

一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：

(1)甲醇、冰醋酸溶液的配置：按照甲醇：冰醋酸质量比为99:0.01的比例配置甲醇、冰醋酸混合液100ml；

(2)聚芴类颜料分散：取2mg聚芴类阴极缓冲材料聚[(9,9-二(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴)]于步骤(1)所配置的30ml混合液，并在超声分散器中分散30min；超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w。

(3)沸点调节：取20ml乙二醇加至步骤(2)分散完成后的30ml超声分散混合液中，并在搅拌机中搅拌60min，得到粗制墨水，其中搅拌速度为100r/min。

(4)粘度调节：将增粘剂加入步骤(3)处理后的墨水中，并不断搅拌调节粘度至2Pa·s，增粘剂为肪族石油树脂为5#C5石油树脂；

(5)分散处理：将步骤(4)所得混合液进行超声分散处理，40min为一个周期，分散3周期；超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w。

(6)过滤及保存：将步骤(6)处理好的墨水使用过滤嘴过滤，使其通过滤孔，滤孔直径为0.22μm。得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，密封于玻璃器皿中保存，隔绝空气，避免光照。

对所制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水中的聚芴类阴极缓冲层材料粒子进行表征，如图1所示，结果表明，本发明实施例制备的聚芴类阴极缓冲层材料在透射电子显微镜1000倍下纳米粒子的粒径主要分布在67～72纳米范围内，平均粒径约69.7纳米，呈球形。

图2为实施例1所制聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水放大100万倍的电镜图，粒径在69.63～71.63纳米，分散效果较好；从图2中可看出聚芴类阴极缓冲层材料颗粒成球型，并且分布均匀，说明聚芴类阴极缓冲层材料分散彻底，分散效果优良。

图3为实施例1所制墨水静置一周肉眼分散图，用Zeta电位仪测得所制墨水Zeta电位为-30mv；取所制的墨水静置1周，并未出现不分层，稳定性高。本实施例所制备的聚芴类阴极缓冲层材料颗粒粒径小，达到67纳米，形状规则成球形。墨水的zeta电位低，可以很好地解决打印过程中的静电作用所导致的絮聚以及墨水与基材之间的极性作用，所以适合于高精度喷墨打印。

喷墨墨水主要指标是沸点，粘度，和颗粒直径。本发明加入乙二醇可以调节沸点，沸点要达到打印机内部最高温度以上，其中乙二醇沸点180，这样混合搅拌后混合液沸点达到130摄氏度，达到要求。本发明通过石油树脂去调节粘度2-40Pa·s。本发明喷墨墨水通过仪器测试已经达到纳米级。

本发明原料中聚芴类材料具有载流子能力，以及阻挡空穴传输的能力，但本发明将其作为墨水原料，取所制备的墨水用粘度测试仪测试，测得所制墨水粘度达到2Pa·s，符合打印墨水的指标要求，并且静置后不分层，颜色淡蓝。聚芴类阴极缓冲层材料以其优异的耐热、耐气候牢度，颜色鲜艳而广泛应用于油墨、涂料、塑料、橡胶、皮革与文具的着色，喷墨打印要求墨水颗粒粒径至少达到微米级，否则极易形成堵塞，本发明所制作的墨水达到纳米级，可以用与喷墨打印，不会出现堵塞喷头的现象。

本实施例所制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，经过用增粘剂调节粘度后，墨水粘度为2Pa·s，符合喷墨墨水2～40Pa·s的要求。墨水采用聚芴类阴极缓冲层材料作为墨水材料，并且制作的墨水达到纳米级，墨水更加光亮透彻。并且聚芴类阴极缓冲层材料其载流子的迁移率较高，打印在透明基材上可以保持高透明度，因此常被用于太阳能电池的给体材料，柔性电极。同时墨水采用乙二醇作为调节沸点的溶剂，沸点达到130℃，可以保证在打印加热后，墨水凝固在pet薄膜等柔性材料上，打印过程中即使打印机内部温度达到极值100℃时，墨水也不会在打印过程中挥发凝固，因其色彩光亮透明，载流子牵引率高，现在是3d打印电池的主要材料。因此本实施例制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，具有粘度高，颜色光亮，沸点适合打印的优点，可以广泛用于太阳能电池、柔性电极及3d打印等领域。

《高分子材料科学与工程》1000-7555(2018)02-0184-07文中发布的聚芴类微纳颗粒材料的制备与应用研究进展中公开了固相氧化偶联研磨法，方法是在无水，并且确保受力均匀的环境下研磨聚芴类微纳颗粒材料，最终得到聚芴类阴极缓冲层材料颗粒。该方法仪器单一，步骤简单，可以得到较为粗制的颜料颗粒。但是该方法制作过程要求严格，很难保持材料受力均匀，并且制作的聚芴类阴极缓冲层材料颗粒直径不均匀，差别过大，若用在喷墨打印机中容易堵塞喷空。《高分子材料科学与工程》1000-7555(2018)02-0184-07文中发布的聚芴类微纳颗粒材料的制备与应用研究进展中公开了单体聚合成球法，制备过程需引入引发剂、稳定剂或乳化剂等有机试剂，在产生环境污染的同时还会导致产物组分复杂，纯度降低，因此，在近几年的聚芴类微纳颗粒材料制备研究中已很少采用一制备方法。

本发明采用甲醇和冰醋酸混合液对有机颜料聚芴类阴极缓冲层材料进行改性，可降低聚芴类阴极缓冲层材料粒子Zeta电位，并有效调控有机颜料聚芴类阴极缓冲层材料的粒子尺寸及形貌，可有效调控有机聚芴类阴极缓冲层材料的粒子尺寸至90nm以下。当按甲醇：冰醋酸为99:0.01～1的比例配置甲醇、冰醋酸混合液时，颜料粒子的平均粒径可达纳米级，粘度好并且分散性稳定。本发明所制作的墨水有着较好的耐光和耐气候色牢度以及经济、无毒性等优点，完全达到3d打印墨水的使用标准，可以应用从一般家庭使用拓展到档案、工业特种纸打印已经柔性太阳能电池打印等领域

实施例2

一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：

(1)甲醇、冰醋酸溶液的配置：按照甲醇：冰醋酸质量比为99:0.01的比例配置甲醇、冰醋酸混合液100ml；

(2)聚芴类颜料分散：取3mg聚芴类阴极缓冲材料聚[(9,9-二(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴)]于步骤(1)所配置的30ml混合液，并在超声分散器中分散30min，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(3)沸点调节：取20ml乙二醇加至步骤(2)分散完成后的30ml超声分散混合液中，并在搅拌机中搅拌60min，得到粗制墨水，其中搅拌速度为100r/min。

(4)粘度调节：将增粘剂加入步骤(3)处理后的墨水中，并不断搅拌调节粘度至2Pa·s，增粘剂为肪族石油树脂为5#C5石油树脂；

(5)分散处理：将步骤(4)所得混合液进行超声分散处理，40min为一个周期，分散3周期，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(6)过滤及保存：将步骤(6)处理好的墨水使用过滤嘴过滤，使其通过滤孔，滤孔直径为0.22μm，得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，保存。

采用透射电子显微镜对所制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水中的聚芴类阴极缓冲层材料粒子进行表征，结果表明，本发明实施例制备的聚芴类阴极缓冲层材料粒子的粒径主要分布在68～75纳米范围内，平均粒径约71.3纳米，呈球形，墨水Zeta电位为-45mv，粘度为2.75Pa·s，静置1周不分层，稳定性高。

实施例3

一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：

(1)甲醇、冰醋酸溶液的配置：按照甲醇：冰醋酸质量比为99:0.5的比例配置甲醇、冰醋酸混合液100ml；

(2)聚芴类颜料分散：取2mg聚芴类阴极缓冲材料聚[(9,9-二(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴)]于步骤(1)所配置的30ml混合液，并在超声分散器中分散30min，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(3)沸点调节：取20ml乙二醇加至步骤(2)分散完成后的30ml超声分散混合液中，并在搅拌机中搅拌60min，得到粗制墨水，其中搅拌速度为100r/min；

(4)粘度调节：将增粘剂加入步骤(3)处理后的墨水中，并不断搅拌调节粘度至2Pa·s，增粘剂为肪族石油树脂为8#C5石油树脂；

(5)分散处理：将步骤(4)所得混合液进行超声分散处理，40min为一个周期，分散3周期，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(6)过滤及保存：将步骤(6)处理好的墨水使用过滤嘴过滤，使其通过滤孔，滤孔直径为0.22μm，得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，保存。

采用透射电子显微镜对所制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水中的聚芴类阴极缓冲层材料粒子进行表征，结果表明，本发明实施例制备的聚芴类阴极缓冲层材料粒子的粒径主要分布在61～67纳米范围内，平均粒径约65.8纳米，呈球形，墨水Zeta电位为-49mv，粘度为2.68Pa·s，静置1周不分层，稳定性高。

实施例4

一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：

(1)甲醇、冰醋酸溶液的配置：按照甲醇：冰醋酸质量比为99:0.5的比例配置甲醇、冰醋酸混合液100ml；

(2)聚芴类颜料分散：取3mg聚芴类阴极缓冲材料聚[(9,9-二(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴)]于步骤(1)所配置的30ml混合液，并在超声分散器中分散30min，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(3)沸点调节：取20ml乙二醇加至步骤(2)分散完成后的30ml超声分散混合液中，并在搅拌机中搅拌60min，得到粗制墨水，其中搅拌速度为100r/min；

(4)粘度调节：将增粘剂加入步骤(3)处理后的墨水中，并不断搅拌调节粘度至2Pa·s，增粘剂为肪族石油树脂为5#型C5石油树脂；

(5)分散处理：将步骤(4)所得混合液进行超声分散处理，40min为一个周期，分散3周期，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(6)过滤及保存：将步骤(6)处理好的墨水使用过滤嘴过滤，使其通过滤孔，滤孔直径为0.22μm，得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，保存。

采用透射电子显微镜对所制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水中的聚芴类阴极缓冲层材料粒子进行表征，结果表明，本发明实施例制备的聚芴类阴极缓冲层材料粒子的粒径主要分布在58～63纳米范围内，平均粒径约61.2纳米，呈球形，墨水Zeta电位为-53mv，粘度为2.76Pa·s，静置1周不分层，稳定性高。

实施例5

一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：

(1)甲醇、冰醋酸溶液的配置：按照甲醇：冰醋酸质量比为99:1的比例配置甲醇、冰醋酸混合液100ml；

(2)聚芴类颜料分散：取2mg聚芴类阴极缓冲材料聚[(9,9-二(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴)]于步骤(1)所配置的混合液，并在超声分散器中分散30min，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(3)沸点调节：取20ml乙二醇加至步骤(2)分散完成后的30ml超声分散混合液中，并在搅拌机中搅拌60min，得到粗制墨水，其中搅拌速度为100r/min；

(4)粘度调节：将增粘剂加入步骤(3)处理后的墨水中，并不断搅拌调节粘度至2Pa·s，增粘剂为肪族石油树脂为5#C5石油树脂；

(5)分散处理：将步骤(4)所得混合液进行超声分散处理，40min为一个周期，分散3周期，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(6)过滤及保存：将步骤(6)处理好的墨水使用过滤嘴过滤，使其通过滤孔，滤孔直径为0.22μm，得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，保存。

采用透射电子显微镜对所制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水中的聚芴类阴极缓冲层材料粒子进行表征，结果表明，本发明实施例制备的聚芴类阴极缓冲层材料粒子的粒径主要分布在57～60纳米范围内，平均粒径约58.3纳米，呈球形，墨水Zeta电位为-70mv，粘度为2.95Pa·s，静置1周不分层，稳定性高本次实施例所制备的墨水，效果最佳。在透射电镜下，材料粒子基本呈现为球形，而且粒子总体比较均匀，适合打印精密仪器级电路。颜料颗粒的颜料表面Zeta电位达到-70mv，减小了胶体、胶束和颜料之间的相互作用，分散性稳定，墨水静置2周没有分层现象，符合3d打印墨水的要求，可以用于高精度的3d打印设备，避免了堵塞喷头，喷墨不均，色彩不好等问题，远超过是面试流通的其他打印墨水，并且解决了聚芴类阴极缓冲层材料难以分散的难题，制作过程没有毒气排放，优于其他聚芴类阴极缓冲层材料铜分散方法。

实施例6

一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：

(1)甲醇、冰醋酸溶液的配置：按照甲醇：冰醋酸质量比为99:1的比例配置甲醇、冰醋酸混合液100ml；

(2)聚芴类颜料分散：取3mg聚芴类阴极缓冲材料聚[(9,9-二(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴)]于步骤(1)所配置的混合液，并在超声分散器中分散30min，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(3)沸点调节：取20ml乙二醇加至步骤(2)分散完成后的30ml超声分散混合液中，并在搅拌机中搅拌60min，得到粗制墨水，其中搅拌速度为100r/min；

(4)粘度调节：将增粘剂加入步骤(3)处理后的墨水中，并不断搅拌调节粘度至2Pa·s，增粘剂为肪族石油树脂为6#C5石油树脂；

(5)分散处理：将步骤(4)所得混合液进行超声分散处理，40min为一个周期，分散3周期，超声分散的超声频率为30KHZ，功率为300w；

(6)过滤及保存：将步骤(6)处理好的墨水使用过滤嘴过滤，使其通过滤孔，滤孔直径为0.22μm，得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，保存。

采用透射电子显微镜对所制备的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水中的聚芴类阴极缓冲层材料粒子进行表征，结果表明，本发明实施例制备的聚芴类阴极缓冲层材料粒子的粒径主要分布在78～87纳米范围内，平均粒径约83.4纳米，呈球形，墨水Zeta电位为-56mv，粘度为3.25Pa·s，静置1周不分层，稳定性高。

本发明不受上述实施例约束，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的替代方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：

1)甲醇、冰醋酸溶液的配置：将甲醇与冰醋酸混合，配置甲醇与冰醋酸混合液；

2)聚芴类颜料分散：将聚芴类原料加入所配置的甲醇与冰醋酸混合液中，超声分散，得超声分散液；所述的聚芴类阴极缓冲层材料为聚[(9,9-二(3'-(N,N-二甲氨基)丙基)-2,7-芴)-2,7-(9,9-二辛基芴)]；

3)沸点调节：将乙二醇加至步骤2)所得的超声分散液中，搅拌均匀，得到粗制墨水；

4)粘度调节：将增粘剂加入步骤3)所得的粗制墨水中，搅拌调节粘度至2～40Pa·s；所述的增粘剂是脂肪族石油树脂；

5)分散处理：将步骤4)所得混合液进行超声分散；

6)过滤及保存：将步骤5)处理好的墨水过滤，得聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，保存。

2.根据权利要求1所述的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的甲醇与冰醋酸质量比为99:0.01～1。

3.根据权利要求1所述的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，其特征在于，步骤2)中，每100ml甲醇与冰醋酸混合液加入聚芴类原料2～4mg。所述的肪族石油树脂为C5石油树脂。

4.根据权利要求1所述的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的乙二醇与超声分散液体积比为0.5～1:1；步骤3)中，所述的搅拌均匀的搅拌转速为60～100r/min，时间为30～60min。

5.根据权利要求1所述的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，其特征在于，步骤2)和步骤5)中，所述的超声分散的超声频率为20～30KHZ，功率为200～800w，超声分散的时间为30～50min。

6.根据权利要求1所述的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述的超声分散为多次，30～50min为一个周期，分散3～10周期。

7.根据权利要求1所述的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，其特征在于，步骤6)中，所述的过滤是使步骤5)处理好的墨水通过过滤嘴滤孔过滤，滤孔直径为0.22～0.47μm。

8.根据权利要求1所述的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水的制备方法，其特征在于，所述的保存是密封于玻璃器皿中，隔绝空气，保存温度为0～40℃，避免光照。

9.一种聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，其特征在于，其由权利要求1-8任一项所述制备方法制得。

10.根据权利要求9所述的聚芴类阴极缓冲层材料喷墨墨水，其特征在于，所述聚芴类颜料喷墨墨水的颜料颗粒直径为58～87纳米，分散均匀，颗粒呈球形；Zeta电位为-70～-30Mv；粘度为2～40Pa·s，符合3d打印机对墨水的粘度要求。