CN111551697A - 一种含增稠体系的圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法 - Google Patents
一种含增稠体系的圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111551697A CN111551697A CN202010461336.3A CN202010461336A CN111551697A CN 111551697 A CN111551697 A CN 111551697A CN 202010461336 A CN202010461336 A CN 202010461336A CN 111551697 A CN111551697 A CN 111551697A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ink
- temperature
- ball
- long
- point pen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 230000007774 longterm Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000008719 thickening Effects 0.000 title abstract description 9
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 17
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 claims 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 146
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 26
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000283070 Equus zebra Species 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 238000000703 high-speed centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
- G01N33/32—Paints; Inks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- G01M99/008—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by doing functionality tests
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/14—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by using rotary bodies, e.g. vane
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/24—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
- G01N2203/0075—Strain-stress relations or elastic constants
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0092—Visco-elasticity, solidification, curing, cross-linking degree, vulcanisation or strength properties of semi-solid materials
- G01N2203/0094—Visco-elasticity
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
本发明提供一种含增稠体系的圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法，该圆珠笔墨水组合物包括中性墨水、水包油型(O/W)乳化墨水以及油包水型(W/O)乳化墨水等。根据时温等效原理，本发明通过高低温循环实验模拟墨水的长期存放过程，加速墨水的老化，使用旋转流变仪测量弹性模量G’的变化，在较短时间内对所涉及的圆珠笔墨水组合物的稳定性进行评估，获得其长期存放稳定性参数。所述方法包括对所述圆珠笔墨水组合物进行高低温循环实验，在恒定应变与频率下测试每个温度循环下的G’，与常温下测得的第一个G’值进行比较，通过评估G’在多次加热循环后的变化来确定墨水的长期稳定性，预测货架期。同时还可通过G’的变化对竞品配方的长期稳定性进行对比分析，从流变学的角度指导现有墨水配方的改善与新配方的研发。
Description
技术领域
本发明涉及一种圆珠笔墨水组合长期物稳定性的快速评估方法，尤其适用于含有增稠体系的圆珠笔墨水组合物，包括现用的中性墨水、水包油型(O/W)乳化墨水以 及油包水型(W/O)乳化墨水等。
背景技术
根据圆珠笔所用的墨水性质，我们可以将其分为油性笔、水性笔、中性笔、中油 笔和乳化笔等类别。油性墨水作为一种传统的圆珠笔墨水，具有较好的稳定性。中性 墨水在理化性质方面更加偏向于水性，因此也会存在一些短板，如干燥时间较长、稳 定性不如油性墨水等。乳化墨水是一种多组分两相乳液体系下的应用于圆珠笔书写的 新型墨水，由于水油两相的乳化体系在热力学上是不稳定的，故其稳定性不如油性墨 水。书写墨水的长期稳定性对其应用性能以及样品的货架期有着直接的影响，书写墨 水长期稳定性的快速评估方法，对现有墨水配方的改进以及新配方的研发具有重要的 指导意义。
书写墨水长期稳定性的传统考察是在自然环境下长期存放，不同时间节点对其理化、应用性能进行测试，直至其理化指标或应用性能出现异常才能得出书写墨水的稳 定周期，该稳定性检测方法周期太长且不利于指导现有墨水配方的改善和新配方的研 发。目前常用的墨水长期稳定性快速检测方法有①高温存放：如常用的中性墨水圆珠 笔稳定性试验方法QB/T2625-2011《中性墨水圆珠笔和笔芯》中就采用了高温存放一 定周期对稳定性进行考察；②高速离心+高温烘烤：刁宏亮、刘守军等在《中性墨水稳 定性的快速表征》(中国制笔2007.1)中公开了通过高温离心和高温烘烤从不同角度 检测中性墨水稳定性的方法；③理化指标的全方位监测：姚鹤忠、陈义军等在《中性 墨水圆珠笔稳定性快速检测方法》(CN 103196690A，2013.07.10)中提到以不破坏墨 水体系的前提下对墨水的各项指标进行多方位的考察，然后根据相关指标的变化情况 对其长期稳定性进行评估。
上述墨水长期稳定性的快速检测方法与传统的稳定性考察方法相比具有一定的优 势，如通过改变墨水存放环境加速墨水相关指标的变化以及差异性等。但还存在一定的问题，例如测试内容较多，测试时间较长等，不能达到对书写墨水的长期稳定性进 行快速、有效的评估预测的目的。同时，也不能对不同配方的圆珠笔墨水组合物的长 期稳定性进行快速的对比分析，并指导配方的改进等。
发明内容
针对上述圆珠笔墨水组合物在长期稳定性快速考察方面存在的问题，本发明提供一种含增稠体系的圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法。
根据聚合物黏弹行为的时温等效原理，较高温度下、较短时间内的黏弹性能等同于较长时间内、较低温度下的黏弹性能。也就是说，升高温度与延长时间对分子运动 是等效的。
本发明正是基于聚合物黏弹行为的时温等效原理来设计的。使用旋转流变仪对圆珠笔墨水组合物进行高低温循环实验来模拟其长期的存放过程。
所述高低温循环实验，其特征在于，在恒定应变与频率下，测试每个温度循环下的G’，与第一个G’值进行比较。
其中，弹性模量G’代表墨水体系的相结构强度，受热过程中墨水中的增稠体系 产生溶胀效果，导致弹性模量G’增加，体系相结构也随之增强，导致产品的长期稳 定性变差。
通过考察墨水体系弹性模量G’在多次加热循环后重新恢复至初始温度时的变化，对其长期稳定性进行评估，预测货架期长短。
为了实现上述对圆珠笔墨水组合物长期稳定性进行快速考察的目的，本发明采用了如下技术方案。
一种圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法，其特征在于，所述方法采用高低温循环实验来模拟圆珠笔墨水组合物的长期存放过程，加快墨水的老化速率，测 量弹性模量G’的变化参数，通过弹性模量的变化评估墨水样品的长期稳定性。
进一步地，所述高低温循环实验需借助流变仪完成。
进一步地，所述流变仪为旋转流变仪，所述旋转流变仪对待测样品体系的模量有着准确的反馈，优选在-20～100℃内具有良好的温控调节能力以及较佳的保温系统。
进一步地，所述高低温循环实验包括恒定应变步骤、恒定频率步骤以及温度设计步骤。
进一步地，所述恒定应变步骤包括采用旋转流变仪对所涉及的圆珠笔墨水组合物进行应变扫描，确定所测样品的线性黏弹区，并在线性黏弹区内选择合适的应变作为 高低温循环实验中的恒定应变。
进一步地，所述恒定频率步骤包括在不破坏墨水体系结构的前提下选择合适的振荡频率，常用的振荡频率为0.5～1.5HZ，优选1HZ(或6.28rad/s)。
进一步地，所述温度设计步骤包括在高温T2、低温T1交变循环8～15次，优选10 次循环。
进一步地，所述温度设计步骤包括，T1-T2阶段升温，T2阶段保温，T2-T1阶段降温，T1阶段保温，各阶段所用时间均为t。
进一步地，所述低温T1指的是室温，范围在25±5℃，优选温度为25℃；所述高 温T2应至少比1种测试样品的凝胶形成的起点温度TCR高。
进一步地，所述TCR可通过模量的温度相关性实验得到，在G’随温度变化曲线中 G’的最小值对应的温度即为TCR。
进一步地，所述各阶段所用时间t在3～10min之间，优选时间为5min。
进一步地，在恒定应变与频率条件下，测试每个温度循环下的G’，与常温下测 得的第一个G’值作比，绘制T1保温阶段的弹性模量比率-取点编号图。
进一步地，通过评估G’在多次加热循环后恢复至T1时的变化，来对墨水样品的 长期稳定性进行评估，预测其货架期的长短。
进一步地，该圆珠笔墨水组合物为含增稠体系的圆珠笔墨水组合物，包括中性墨水、水包油型(O/W)乳化墨水以及油包水型(W/O)乳化墨水等。
该评估方法通过考察墨水体系弹性模量G’随温度的变化情况，对其长期稳定性进行评估；同时可通过G’随温度的变化情况对不同类型的圆珠笔墨水组合物的长期 稳定性进行对比，做竞品分析等；另外，将瓶装墨水与笔芯内的墨水进行对比分析， 还可研究灌注工艺对圆珠笔墨水组合物长期稳定性的影响等。
附图说明
图1是圆珠笔墨水组合物在高温循环实验过程中弹性模量G’随时间的变化曲线示意图。
图2是圆珠笔墨水组合物在高温循环实验过程中，测得的每个25℃循环阶段的G’与25℃第一个G’值作比得到的弹性模量比率-取点编号示意图。
图3是中性墨水实施例1～5进行高温循环实验，得到的25℃循环阶段的弹性模量比率-取点编号图。
图4是乳化墨水实施例6～9进行高温循环实验，得到的25℃循环阶段的弹性模量比率-取点编号图。
图5是中性墨水实施例2进行高温循环实验得到的25℃循环阶段的弹性模量比率-取点编号曲线，与经过高温处理不同节点取出后测得的25℃弹性模量比率-取点编号 曲线的对比图。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。本发明的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。
本发明使用HAAKE RS6000旋转流变仪对圆珠笔墨水组合物进行高低温循环实验，通过考察墨水体系弹性模量G’随温度的变化情况，达到了对其长期稳定性进行 快速评估的目的。
首先对圆珠笔墨水组合物进行应变扫描(0.001-10CD，1HZ)实验，确定其线性 黏弹区并选取合适的应变值作为高低温循环实验的振荡应变，该实验的应变值可选 0.1。
然后对圆珠笔墨水组合物进行模量的相关性实验(0.01CD，1HZ，1℃/min升温)，G’随温度变化曲线中G’的最小值对应的温度即为TCR。
为保证不同配方的圆珠笔墨水组合物在高低温循环过程中存在差异性和可对比性，实验采用的高温温度T2应至少比1种测试样品的凝胶形成的起点温度TCR高，该 实验的高温温度T2可选50℃。
高低温循环实验的具体内容如下：
1)加样阶段：实验采用60/1°TiL的锥板，加入适量的待测样品于平板中央。
2)保温阶段：加样结束后25℃保温10～15min(需要加保温盖)。
3)循环阶段：25-50-25℃循环10次(需要加保温盖)。更具体为：25℃保温5min，25-50℃升温5min，50℃保温5min，50-25℃降温5min。
高低温循环实验结束后，对所测得数据进行整理，绘制弹性模量-取点编号图和弹性模量比率-取点编号图。
弹性模量-取点编号图，如附图1所示。圆珠笔墨水组合物在25-50℃升温过程中弹性模量G’下降，50-25℃降温过程中弹性模量G’上升，在经过多次加热循环后重新 回到25℃或50℃保温阶段弹性模量G’均有所增加且随着循环次数的增加呈现出不 断上涨的趋势。
弹性模量比率-取点编号图，如附图2所示。本发明所涉及的弹性模量比率-取点编号图只针对25℃保温阶段，主要研究圆珠笔墨水组合物经过高低温处理重新恢复至 25℃后的弹性模量G’的变化情况。
通过以下实施例对本发明作进一步的详细说明。
1)中性墨水实施例1：GI-1(来自上海德克化工有限公司，瓶装黑色墨水)；中 性墨水实施例2：MK-1(来自日本MIKUNI，瓶装黑色墨水)；中性墨水实施例3： MG-1，中性墨水实施例4：MG-2，中性墨水实施例5：MG-3(均来自上海晨光文具 股份有限公司，瓶装黑色墨水)。
2)O/W型乳化墨水实施例6：宝林乳化黑-G19，O/W型乳化墨水实施例7：宝林 乳化黑-G17(均来自浙江金华宝林墨水有限公司，瓶装黑色墨水)。
3)W/O型乳化墨水实施例8：Zebra black，W/O型乳化墨水实施例9：Zebra red (均来自日本斑马株式会社，分别为黑色、红色笔芯墨水)。
对上述中性墨水实施例1～5、O/W型乳化墨水6～7、W/O型乳化墨水8～9进行高 低温循环实验，并绘制25℃循环阶段的弹性模量比率-取点编号图。
如附图3所示，中性墨水实施例1～5在高低温循环过程中，25℃保温阶段的弹性模量比率随循环次数的增加呈现出不断增长的趋势。
其中，中性墨水实施例3、4、5在多次加热循环后弹性模量比率随取点编号的变 化较大，且在25℃保温阶段弹性模量G’的恢复出现了明显的滞后现象。此时增稠体 系受温度影响较大，表现为体系受热不均，对应的长期稳定性也较差。
相比之下，中性墨水实施例1、2的弹性模量比率随取点编号的变化较小，G’受 温度影响变化较小，曲线整体呈缓慢增长的趋势，与中性墨水实施例3、4、5相比稳 定性较好。
中性墨水实施例的稳定性参数、稳定存储期和书写积墨点统计结果如表1所示。
表1中性墨水实施例的稳定性参数、稳定存储期和书写积墨点的统计
上述稳定性参数，其特征在于，稳定性参数
其中，25℃ 初始G’是指在进行高温循环之前的25℃保温阶段测得的第一个G’值；高温循环结 束后25℃是指高温循环过程中最后一个25℃保温阶段测得的最后一个G’值。
上述稳定存储期，其特征在于，将圆珠笔墨水组合物常温放置并在不同存放节点取出，灌装制成笔芯后放置3天，然后对其书写性能进行测试，书写线迹开始出现明 显缺陷(断线、中空、单边、积墨点等)的圆珠笔墨水组合物所对应的存放节点即为 该墨水组合物的稳定存储期。
上述百米积墨点，其特征在于，将存放周期为12个月和24个月的书写墨水匹配670/0.5的笔头，灌装制成笔芯(各5支)，静置3天后使用书写划圆仪进行划线测试， 并计算百米积墨点的个数。
由表1可知，中性墨水实施例的稳定性参数ΔG’与其稳定存储期存在密切关联，其特征在于，ΔG’变化率越小，稳定存储期越长。具体表现为，当ΔG’小于2时， 中性墨水的稳定存储期在24个月以上；当ΔG’介于2到5之间时，中性墨水的稳定 存储期在12至24个月之间；当ΔG’大于5时，中性墨水的稳定存储期在12个月以 下。
同时，中性墨水实施例的稳定性参数ΔG’与其灌装制成笔芯后在书写过程中的百米积墨点个数存在密切关联，其特征在于，ΔG’越大，在书写过程中积墨点的个数越 多，且随中性墨水存放周期的增加，书写积墨现象越明显，相应的稳定性变差。
如附图4所示，O/W型乳化墨水实施例6～7、W/O型乳化墨水8～9在高低温循环 过程中，25℃保温阶段的弹性模量比率随循环次数的增加呈现出不断增长的趋势。
其中，O/W型乳化墨水实施例7在加热循环过程中，25℃保温阶段的弹性模量比 率随取点编号的变化很大，弹性模量G’的恢复出现了明显的滞后现象，体系受热不 均，稳定性较差。事实上，将O/W型乳化墨水实施例7灌装制成笔芯后的实际稳定性 能也比较差。
W/O型乳化墨水实施例8在第一次加热循环结束后，弹性模量比率有一个小幅度的增加，在后续的加热循环过程中，弹性模量随取点编号的变化幅度较小，呈缓慢增 长的趋势，整体稳定性较好。
对于W/O型乳化墨水实施例8弹性模量比率的变化情况，推测可能是该墨水体系中存在对温度较敏感的影响因子，在第一次升温加热过程中该影响因子受温度影响较 大全部释放出来，产生小幅度增长，后续加热循环过程对体系弹性模量G’的影响较 小。
乳化墨水实施例的稳定性参数、稳定存储期和书写积墨点统计结果如表2所示。
表2乳化墨水实施例的稳定性参数、稳定存储期和书写积墨点的统计
由表2可知，乳化墨水实施例的稳定性参数ΔG’与其稳定存储期存在密切关联，其特征在于，ΔG’越小，稳定存储期越长。对于O/W型乳化墨水而言，ΔG’小于3 时，稳定存储期在24个月以上；ΔG’大于8时，稳定存储期在6个月以下。对于W/O 型乳化墨水而言，ΔG’在小于3时，稳定存储期在36个月以上。
同时，乳化墨水实施例的稳定性参数ΔG’与其灌装制成笔芯后在书写过程中的百米积墨点个数存在密切关联，其特征在于，ΔG’越大，在书写过程中积墨点的个数越 多，且随乳化墨水存放周期的增加，书写积墨现象越明显，相应的稳定性变差。
本领域技术人员应当注意的是，上述稳定性参数ΔG’对应的墨水稳定存储期只在本发明所述实验条件下适用，若更改实验条件，则会有新的对应关系。且使用稳定性 参数ΔG’对墨水的稳定存储期进行预测仅适用于相同体系下的不同墨水。
为了验证本发明所述含增稠体系的圆珠笔墨水组合物稳定性的快速评估方法的可 靠性，进行了如下实验：
将瓶装中性墨水实施例2放入50℃恒温烘箱内，在不同时间节点取出，恢复室温后测试其在25℃保温阶段的弹性模量G’，绘制弹性模量比率-取点编号曲线，并与未 经过高温处理进行高低温循序实验所测得的弹性模量比率-取点编号曲线进行对比分 析。
如附图5所示，可得到如下信息：
1)中性墨水实施例2经过50℃高温存放处理一定时间后，其25℃的弹性模量G’ 较未经过高温处理的G’有所增加，且随着高温处理时间的延长，G’呈现出不断增 长的趋势。这一点与高低温循环实验所得结果一致，体现出本发明所述方法的可靠性。
2)中性墨水实施例2经50℃高温存放处理27天后，其25℃弹性模量G’的变化 率介于高低温循环实验的第3、4次循环之间。这一点充分说明了本发明所涉及方法与 常规50℃高温存放相比，具有明显的高效性。
Claims (14)
1.一种圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法，其特征在于，所述方法采用高低温循环实验来模拟圆珠笔墨水组合物的长期存放过程，测量弹性模量G’的变化参数，通过弹性模量的变化评估墨水样品的长期稳定性。
2.如权利要求1所述的快速评估方法，其特征在于，所述高低温循环实验需借助流变仪完成。
3.如权利要求2所述的快速评估方法，其特征在于，所述流变仪为旋转流变仪，其优选在-20～100℃内具有良好的温控调节能力以及较佳的保温系统。
4.如权利要求1所述的快速评估方法，其特征在于，所述高低温循环实验包括恒定应变步骤、恒定频率步骤以及温度设计步骤。
5.如权利要求4所述的快速评估方法，其特征在于，所述恒定应变步骤包括采用旋转流变仪对所涉及的圆珠笔墨水组合物进行应变扫描，确定所测样品的线性黏弹区，并在线性黏弹区内选择合适的应变作为高低温循环实验中的恒定应变。
6.如权利要求4所述的快速评估方法，其特征在于，所述恒定频率步骤包括在不破坏墨水体系结构的前提下选择合适的振荡频率，常用的振荡频率为0.5～1.5HZ，优选1HZ(或6.28rad/s)。
7.如权利要求4所述的快速评估方法，其特征在于，所述温度设计步骤包括在高温T2、低温T1交变循环8～15次，优选10次循环。
8.如权利要求7所述的快速评估方法，其特征在于，所述温度设计步骤进一步地包括，T1-T2阶段升温，T2阶段保温，T2-T1阶段降温，T1阶段保温，各阶段所用时间均为t。
9.如权利要求7所述的快速评估方法，其特征在于，所述低温T1指的是室温，范围在25±5℃，优选温度为25℃；所述高温T2应至少比1种测试样品的凝胶形成的起点温度TCR高。
10.如权利要求9所述的快速评估方法，其特征在于，所述TCR可通过模量的温度相关性实验得到，在G’随温度变化曲线中G’的最小值对应的温度即为TCR。
11.如权利要求8所述的快速评估方法，其特征在于，所述各阶段所用时间t在3～10min之间，优选时间为5min。
12.如权利要求4所述的快速评估方法，其特征在于，进一步地，在恒定应变与频率条件下，测试每个温度循环下的G’，与常温下测得的第一个G’值作比，绘制T1保温阶段的弹性模量比率-取点编号图。
13.如权利要求12所述快速评估方法，其特征在于，通过评估G’在多次加热循环后恢复至T1时的变化，来对墨水样品的长期稳定性进行评估，预测其货架期的长短。
14.如权利要求1～13中任一项所述的快速评估方法，其特征在于，所述圆珠笔墨水组合物包括中性墨水、水包油型(O/W)乳化墨水以及油包水型(W/O)乳化墨水等。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010461336.3A CN111551697A (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种含增稠体系的圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010461336.3A CN111551697A (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种含增稠体系的圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111551697A true CN111551697A (zh) | 2020-08-18 |
Family
ID=72002110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010461336.3A Pending CN111551697A (zh) | 2020-05-27 | 2020-05-27 | 一种含增稠体系的圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111551697A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117589663A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 西南石油大学 | 一种用于油气田非金属管道的剩余寿命预测方法 |
Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006131062A1 (fr) * | 2005-06-08 | 2006-12-14 | Zhongyuan Bai | Procede de preparation d'un film ecologique a echelle cellulaire contenant une poudre de tourmaline micronanometrique |
| CN101571475A (zh) * | 2009-06-16 | 2009-11-04 | 哈尔滨工业大学 | 沥青紫外老化程度的检测方法 |
| CN101597444A (zh) * | 2008-12-25 | 2009-12-09 | 天津兆阳纳米科技有限公司 | 一种防水型黑色纳米水性颜料分散液 |
| JP2010256346A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Dic Corp | カーボンブラックを含む印刷インキ用組成物の評価方法及び印刷インキ用組成物の製造方法 |
| US20130072612A1 (en) * | 2009-12-22 | 2013-03-21 | Rene Maillot | Ink for printing on molded parts, and method for using said ink |
| CN103105334A (zh) * | 2013-02-07 | 2013-05-15 | 湘潭大学 | 一种构建黏弹性材料力学性能主曲线的方法 |
| CN103196690A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-07-10 | 上海晨光文具股份有限公司 | 中性墨水圆珠笔稳定性快速检测方法 |
| CN104407238A (zh) * | 2014-05-20 | 2015-03-11 | 国家电网公司 | 基于时温水叠加方法的油纸绝缘热老化寿命评估方法 |
| CN104458552A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-25 | 国家电网公司 | 复合绝缘子用硅橡胶的高低温循环老化试验及评价方法 |
| CN105223125A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-06 | 哈尔滨工业大学 | 基于应力和结合强度演变机制的涂层寿命预测方法 |
| CN105259074A (zh) * | 2015-10-14 | 2016-01-20 | 华北石油管理局总医院 | 一种医疗器械用聚乙烯的流变学评价方法 |
| CN105954150A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-09-21 | 广州立邦涂料有限公司 | 一种快速评定水性高分子涂层材料耐冻融性的方法 |
| CN106840967A (zh) * | 2015-12-04 | 2017-06-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种劣质超重油流动改进剂的流变学评价方法 |
| CN107271327A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 评价乳状液稳定性的可视化流变学方法 |
| CN109187223A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-01-11 | 石家庄铁道大学 | 测试土工合成材料蠕变性能的试验设备及试验方法 |
| CN109766624A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-05-17 | 北京航空航天大学 | 一种胶接结构粘接层在高低温冷热循环条件下疲劳寿命的预测方法 |
| CN109975527A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-07-05 | 华南理工大学 | 一种电子材料墨水可印刷性的评估方法 |
| CN110006653A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-12 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种固体发动机装药低温应力等效加速试验方法 |
| CN110423514A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-08 | 上海晨光文具股份有限公司 | 一种抑制积墨圆珠笔墨水组合物 |
| CN111175190A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 立邦涂料（中国）有限公司 | 一种使用旋转流变仪快速评价水性高分子材料流平流挂性能的测试方法 |
-
2020
- 2020-05-27 CN CN202010461336.3A patent/CN111551697A/zh active Pending
Patent Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006131062A1 (fr) * | 2005-06-08 | 2006-12-14 | Zhongyuan Bai | Procede de preparation d'un film ecologique a echelle cellulaire contenant une poudre de tourmaline micronanometrique |
| CN101597444A (zh) * | 2008-12-25 | 2009-12-09 | 天津兆阳纳米科技有限公司 | 一种防水型黑色纳米水性颜料分散液 |
| JP2010256346A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Dic Corp | カーボンブラックを含む印刷インキ用組成物の評価方法及び印刷インキ用組成物の製造方法 |
| CN101571475A (zh) * | 2009-06-16 | 2009-11-04 | 哈尔滨工业大学 | 沥青紫外老化程度的检测方法 |
| US20130072612A1 (en) * | 2009-12-22 | 2013-03-21 | Rene Maillot | Ink for printing on molded parts, and method for using said ink |
| CN103105334A (zh) * | 2013-02-07 | 2013-05-15 | 湘潭大学 | 一种构建黏弹性材料力学性能主曲线的方法 |
| CN103196690A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-07-10 | 上海晨光文具股份有限公司 | 中性墨水圆珠笔稳定性快速检测方法 |
| CN104407238A (zh) * | 2014-05-20 | 2015-03-11 | 国家电网公司 | 基于时温水叠加方法的油纸绝缘热老化寿命评估方法 |
| CN104458552A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-25 | 国家电网公司 | 复合绝缘子用硅橡胶的高低温循环老化试验及评价方法 |
| CN105223125A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-06 | 哈尔滨工业大学 | 基于应力和结合强度演变机制的涂层寿命预测方法 |
| CN105259074A (zh) * | 2015-10-14 | 2016-01-20 | 华北石油管理局总医院 | 一种医疗器械用聚乙烯的流变学评价方法 |
| CN106840967A (zh) * | 2015-12-04 | 2017-06-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种劣质超重油流动改进剂的流变学评价方法 |
| CN107271327A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 评价乳状液稳定性的可视化流变学方法 |
| CN105954150A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-09-21 | 广州立邦涂料有限公司 | 一种快速评定水性高分子涂层材料耐冻融性的方法 |
| CN111175190A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 立邦涂料（中国）有限公司 | 一种使用旋转流变仪快速评价水性高分子材料流平流挂性能的测试方法 |
| CN109187223A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-01-11 | 石家庄铁道大学 | 测试土工合成材料蠕变性能的试验设备及试验方法 |
| CN109766624A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-05-17 | 北京航空航天大学 | 一种胶接结构粘接层在高低温冷热循环条件下疲劳寿命的预测方法 |
| CN109975527A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-07-05 | 华南理工大学 | 一种电子材料墨水可印刷性的评估方法 |
| CN110006653A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-12 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种固体发动机装药低温应力等效加速试验方法 |
| CN110423514A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-08 | 上海晨光文具股份有限公司 | 一种抑制积墨圆珠笔墨水组合物 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 刁宏亮等: "中性墨水稳定性及其快速评价方法的研究", 《应用技术》 * |
| 张西广: "颜料型蓝色中性墨水制备技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
| 江振林等: "缔合型丙烯酸酯增稠剂对中性墨水流变与书写性能的影响", 《中国制笔》 * |
| 王伟超: "碳黑中性墨水润滑性和流变学研究及红色中性墨水开发", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
| 王进等: "彩色喷墨打印纸涂料的流变性能研究", 《中国造纸》 * |
| 钱国平等: "含电弧炉钢渣粗骨料的温拌沥青混合料长期老化评价", 《中外公路》 * |
| 钱纪军等: "炭黑中性笔墨水书写性能的流变学表征", 《精细化工》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117589663A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 西南石油大学 | 一种用于油气田非金属管道的剩余寿命预测方法 |
| CN117589663B (zh) * | 2024-01-18 | 2024-03-19 | 西南石油大学 | 一种用于油气田非金属管道的剩余寿命预测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| May et al. | Quantitative kinetic inhibitor comparisons and memory effect measurements from hydrate formation probability distributions | |
| Cohen et al. | Characterization of inhomogeneous polyacrylamide hydrogels | |
| Evans et al. | Determining multiple component glass transition temperatures in miscible polymer blends: Comparison of fluorescence spectroscopy and differential scanning calorimetry | |
| CN111551697A (zh) | 一种含增稠体系的圆珠笔墨水组合物长期稳定性的快速评估方法 | |
| CN105158085B (zh) | 一种复合聚酰亚胺保持架储存寿命的预测方法 | |
| Bellon et al. | Advanced memory effects in the aging of a polymer glass | |
| Burgess et al. | Physical aging in amorphous poly (ethylene furanoate): Enthalpic recovery, density, and oxygen transport considerations | |
| Alicke et al. | Guidelines for the rheological characterization of biodiesel | |
| CN107576589A (zh) | 一种评价抗老化剂对沥青短期老化影响的方法 | |
| Cantu | Comments on the accelerated aging of ink | |
| Kong et al. | Searching for the ideal glass transition: Going to yotta seconds and beyond | |
| JP6060198B2 (ja) | 熱劣化試験方法 | |
| Tan et al. | Viscoelasticity of concentrated polyacrylonitrile solutions: effects of solution composition and temperature | |
| JPWO2020027098A5 (zh) | ||
| Ahmad Wazir et al. | Schizophyllan as potential environmental friendly eor polymer for a selected Malaysian field | |
| CN113008931A (zh) | 一种材料热分析动力学参数的获取方法 | |
| Clark | Stimulation Fluid Rheology-A New Approach | |
| Chen et al. | Mechanical properties of block poly (propylene carbonate‐cyclohexyl carbonate) investigated by nanoindentation and DMA methodologies | |
| Clarke et al. | The relationship between gasoline additive thermal stability and combustion chamber deposits | |
| Cowart et al. | Using Machine Learning to Predict Derived Cetane Number and Fuel Similarity | |
| Ezzawam et al. | Diffusion and Relaxometry to Study Carbohydrates Dissolved in Ionic Liquids | |
| Stone | The influence of selected individual-difference variables upon utility for risk | |
| Petri et al. | Temperature of nonequilibrium lattice systems | |
| Van Lokeren et al. | Phase Behavior in Blends of Ethylene Oxide–Propylene Oxide Copolymer and Poly (ether sulfone) Studied by Modulated‐Temperature DSC and NMR Relaxometry | |
| Bartolotta et al. | Plasticization, Antiplasticization, and Fragility in Blends of Polyvinyl Butyral and Polyethylene Glycol Dimethyl Ether |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200818 |