CN113235314A - 一种高温直喷分散水基墨水及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，包括改性埃洛石纳米管的制备、Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶的制备、异氰酸酯化复合气溶胶的制备、三聚氰胺修饰复合气溶胶的制备、端醛基三嗪修饰复合气溶胶的制备和高温直喷分散水基墨水的制备，本发明通过引入纤维状黏土埃洛石纳米管，可以为高温染料分子提供活性点，有利于紫外光的吸收和散射，同时还提供了一种耐高温骨架；同时还引入Mg(OH)2对染料进行二次保护，在使用过程中Mg(OH)2受热分解生成MgO和水，光滑致密的MgO层包裹在聚合物染料表面，隔绝了O2，也阻挡了聚合物内外热量的传递，同时由于该反应本身是吸热反应，生成的水也可以降低聚合物表面的温度，从而达到保护染料的效果。

Description

一种高温直喷分散水基墨水及制备方法
技术领域
本发明涉及油墨技术领域，具体涉及一种高温直喷分散水基墨水及制备方法。
背景技术
高温直喷数码印花技术与热转印印花技术相比具有以下优点：(1)用水量少：整个印花过程中，仅仅上浆需要微量的水量；(2)数码打印过程和高温固色中，不仅不需要调色浆，而且无印染废液，真正彻底摆脱了传统印花的高能耗、高污染、高排放和低效益的三高一低的困境；(3)高温数码印花中不需要使用纸张，不会产生二次污染；(4)印花成品的耐热升华牢度、耐摩擦牢度和耐热牢度均有大幅度的提高；(5)印花产品品质具有稳定性、持久性。
中国专利文献CN107904984A公开了一种水性纳米数码印花直喷墨水、生产工艺及打印方法，通过在墨水的制备组分中加入高分子聚合物乳液，使得喷墨印花后的织物在烘焙发色的时候，高分子聚合物乳液在此条件下产生交联聚合，而墨水中的分散染料产生气体染料向织物纤维的内部无定型区充分扩散进行上染，同时，由于高分子聚合物膜的屏蔽作用，使得染料分子更趋向于向纤维内部扩散，进一步减少了表面浮色，使得印花织物色彩更为饱满。此外，由于高分子聚合物交联的成膜作用，在织物固色冷却后，紧紧包覆织物纤维，不仅减少了织物表面的浮色，而且提升了分散染料的升华牢度，从而使得经本发明的直喷墨水打印的织物，无需采用现有技术中还原清洗的复杂后清洗工艺，也能够满足纺织行业对织物水洗以及干、湿摩擦牢度的要求，简化了成品的加工工艺，节省了大量的水资源，但是在高温直喷印刷领域存在以下不足：(1)水性墨水直接喷印到纺织面料上，着色不深，会有翻纱露白的情况；(2)不耐高温；(3)紫外吸收性能差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，旨在解决传统的水性直喷墨水不耐高温和紫外吸收性能差的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，包括如下步骤：
(1)制备埃洛石纳米管分散液：向去离子水和乙醇的混合溶剂中加入乙烯基磺酸钠、埃洛石纳米管、过氧化苯甲酰和苯基乙烯基硅油，磁力搅拌均匀，静置后，将产物过滤、离心、洗涤，然后加入到去离子水中分散均匀，得到埃洛石纳米管分散液；
(2)制备改性埃洛石纳米管：将步骤(1)所制备的埃洛石纳米管分散液放入100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热2-4h，待反应完毕后，将反应产物进行洗涤、离心，得到改性埃洛石纳米管；
(3)制备埃洛石纳米管微乳液：将十二烷基硫酸钠和步骤(2)得到的改性埃洛石纳米管加入到去离子水中，超声分散均匀，然后向其中加入环己烷，继续超声分散，得到分散液，接着将分散液放入恒温水浴锅中进行水浴加热，待反应结束后，得到埃洛石纳米管微乳液；
(4)制备Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶：将Mg(OH)2溶液、过氧化苯甲酰和步骤(3)所制备的埃洛石纳米管微乳液混合后进行水热反应，待反应结束后，将反应液倒入树脂模具中，经冷冻干燥后得到Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶；
(5)制备异氰酸酯化复合气溶胶：向N，N二甲基甲酰胺溶剂中加入甲苯二异氰酸酯和步骤(4)所得的Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶，在氮气氛围中，在70-100℃条件下改性处理3-8h，反应完成后离心分离除去溶剂，然后洗涤产物，得到异氰酸酯化复合气溶胶；
(6)制备三聚氰胺修饰复合气溶胶：向二甲亚砜溶剂中加入三聚氰胺、二月桂酸二丁基锡和步骤(5)所得的异氰酸酯化复合气溶胶，分散均匀后进行加成反应，反应完成后，经离心分离除去溶剂，然后依次使用二甲亚砜和去离子水洗涤产物，得到三聚氰胺修饰复合气溶胶；
(7)制备端醛基三嗪修饰复合气溶胶：向二甲亚砜溶剂中加入对苯二甲醛和步骤(6)所得的三聚氰胺修饰复合气溶胶，进行缩合反应，反应完成后，经离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，得到端醛基三嗪修饰复合气溶胶；
(8)制备高温直喷分散水基墨水：向蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入水性丙烯酸树脂、聚乙烯醇、高温染料、流平剂、消泡剂和步骤(7)所得的端醛基三嗪修饰复合气溶胶，经分散均匀后得到高温直喷分散水基墨水。
优选的，步骤(1)中，乙烯基磺酸钠、埃洛石纳米管、过氧化苯甲酰和苯基乙烯基硅油的质量比为10:100:2:3-7，去离子水和乙醇的体积比为1:1。
优选的，步骤(3)中，去离子水、十二烷基硫酸钠、改性埃洛石纳米管和环己烷的质量比为100:25:5:13-26，水浴加热的温度为50-60℃，水浴加热的时间为30-60min。
优选的，步骤(4)中，埃洛石纳米管微乳液、Mg(OH)2溶液和过氧化苯甲酰的质量比为100:5-8:1，水热反应的温度为90-100℃，水热反应时间为30-60min，水热反应时的搅拌速度为500-800r/min。
优选的，步骤(5)中，Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶和甲苯二异氰酸酯的质量比为100:120-160。
优选的，步骤(6)中，异氰酸酯化复合气凝胶、三聚氰胺和二月桂酸二丁基锡的质量比为100:80-140:0.2-0.5，加成反应的温度为40-70℃，加成反应时间为4-10h。
优选的，步骤(7)中，三聚氰胺修饰复合气凝胶和对苯二甲醛的质量比为100:100-150，缩合反应的温度为100-140℃，缩合反应时间为6-12h。
优选的，步骤(8)中，水性丙烯酸树脂、端醛基三嗪修饰复合气凝胶、聚乙烯醇、高温染料、流平剂和消泡剂的质量比100:0.5-3:1-3:10-20:0.5-2:1-3。
优选的，所述流平剂为聚二甲基硅氧烷，所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。
此外，本发明还要求保护由所述方法制备得到的高温直喷分散水基墨水。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，引入了纤维状黏土埃洛石纳米管(HNTs)，HNTs是具有中空管状结构和较大长径比的天然纳米材料，其外表面主要由Si-O-Si键组成，内壁主要是Al-OH，其具有较高的理论强度和较大的比表面积，由其制备的复合气凝胶具有比表面积高、孔道结构丰富、吸附能力强和表面活性位点多的特点，可以为高温染料分子提供活性点，有利于紫外光的吸收和散射，同时还提供了一种耐高温骨架。
(2)本发明提供一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，本发明引入Mg(OH)2对染料进行二次保护，在使用过程中Mg(OH)2受热分解生成MgO和水，光滑致密的MgO层包裹在聚合物染料表面，隔绝了O2，也阻挡了聚合物内外热量的传递，同时由于该反应本身是吸热反应，生成的水也可以降低聚合物表面的温度，从而达到保护染料的效果。
(3)本发明提供一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，本发明通过复合气凝胶的表面羟基与甲苯二异氰酸酯的一个异氰酸酯基团反应，得到异氰酸酯化复合气凝胶，在复合气凝胶表面引入异氰酸酯基团，然后在二月桂酸二丁基锡的催化作用下，与三聚氰胺的氨基发生加成反应，得到三聚氰胺修饰复合气凝胶，进一步引入的三聚氰胺与对苯二甲醛的醛基发生席夫碱缩合反应，得到端醛基三嗪修饰复合气凝胶，实现对埃洛石气凝胶的有机官能团接枝改性，增强了整个油墨体系的亲和性，同时将具有紫外吸收性能的三嗪官能团引入到复合气凝胶的表面，作为复合紫外吸收剂，应用到丙烯酸树脂基水性油墨中，显著提升了水性油墨的紫外吸收性能，拓展了水性油墨的实际应用。
具体实施方式
需要说明的是，无特殊说明外，本发明中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
以下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
实施例1
一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：向400g去离子水和乙醇的混合溶剂中加入10g乙烯基磺酸钠、100g埃洛石纳米管、2g过氧化苯甲酰和3g苯基乙烯基硅油，磁力搅拌10min，静置24h后，过滤、离心、洗涤，然后加去离子水得到埃洛石纳米管分散液；
步骤S2：将步骤S1所制备的埃洛石纳米管分散液放入100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热2h，待反应完毕后，用去离子水洗涤、离心，得到改性埃洛石纳米管；
步骤S3：将500g十二烷基硫酸钠和100g步骤S2得到的改性埃洛石纳米管加入到2000g去离子水中，在30℃下超声分散20min，然后向其中加入260g环己烷，继续超声分散30min，得到分散液，接着将分散液放入恒温水浴锅中，在50℃条件下进行水浴加热30min，得到埃洛石纳米管微乳液；
步骤S4：将5gMg(OH)2溶液、1g过氧化苯甲酰和步骤S3所制备的100g埃洛石纳米管微乳液混合后放入水浴锅中，在转速为600r/min，95℃的条件下进行水热反应30min，待水热反应结束后，将反应液倒入树脂模具中，经冷冻干燥48h后得到Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶；
步骤S5：向800gN，N二甲基甲酰胺溶剂中加入120g甲苯二异氰酸酯和步骤S4所得的100gMg(OH)2埃洛石复合气凝胶，在氮气氛围中，在70℃条件下进行改性处理3h，离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和乙醇洗涤产物，得到异氰酸酯化复合气溶胶；
步骤S6：向500g二甲亚砜溶剂中加入80g三聚氰胺、0.2g二月桂酸二丁基锡和步骤S5所得的100g异氰酸酯化复合气溶胶，分散均匀后在40℃的条件下进行加成反应4h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用二甲亚砜和去离子水洗涤产物，得到三聚氰胺修饰复合气溶胶；
步骤S7：向600g二甲亚砜溶剂中加入100g对苯二甲醛和步骤S6所得的100g三聚氰胺修饰复合气溶胶，在100℃条件下进行缩合反应6h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，得到端醛基三嗪修饰复合气溶胶；
步骤S8：向300g蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入100g水性丙烯酸树脂、1g聚乙烯醇、10g高温染料、0.5g聚二甲基硅氧烷、1g聚氧丙烯甘油醚和步骤S7所得的0.5g端醛基三嗪修饰复合气溶胶，经分散均匀后得到高温直喷分散水基墨水。
实施例2
一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：向400g去离子水和乙醇的混合溶剂中加入10g乙烯基磺酸钠、100g埃洛石纳米管、2g过氧化苯甲酰和4g苯基乙烯基硅油，磁力搅拌10min，静置24h后，过滤、离心、洗涤，然后加去离子水得到埃洛石纳米管分散液；
步骤S2：将步骤S1所制备的埃洛石纳米管分散液放入100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热2h，待反应完毕后，用去离子水洗涤、离心，得到改性埃洛石纳米管；
步骤S3：将500g十二烷基硫酸钠和100g步骤S2得到的改性埃洛石纳米管加入到2000g去离子水中，在30℃下超声分散20min，然后向其中加380g入环己烷，继续超声分散30min，得到分散液，接着将分散液放入恒温水浴锅中，在50℃条件下进行水浴加热30min，得到埃洛石纳米管微乳液；
步骤S4：将6gMg(OH)2溶液、1g过氧化苯甲酰和步骤S3所制备的100g埃洛石纳米管微乳液混合后放入水浴锅中，在转速为600r/min，95℃的条件下进行水热反应30min，待水热反应结束后，将反应液倒入树脂模具中，经冷冻干燥48h后得到Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶；
步骤S5：向800gN，N二甲基甲酰胺溶剂中加入130g甲苯二异氰酸酯和步骤S4所得的100gMg(OH)2埃洛石复合气凝胶，在氮气氛围中，在70℃条件下进行改性处理3h，离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和乙醇洗涤产物，得到异氰酸酯化复合气溶胶；
步骤S6：向500g二甲亚砜溶剂中加入100g三聚氰胺、0.3g二月桂酸二丁基锡和步骤S5所得的100g异氰酸酯化复合气溶胶，分散均匀后在50℃的条件下进行加成反应8h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用二甲亚砜和去离子水洗涤产物，得到三聚氰胺修饰复合气溶胶；
步骤S7：向600g二甲亚砜溶剂中加入115g对苯二甲醛和步骤S6所得的100g三聚氰胺修饰复合气溶胶，在140℃条件下进行缩合反应8h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，得到端醛基三嗪修饰复合气溶胶；
步骤S8：向300g蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入100g水性丙烯酸树脂、1.5g聚乙烯醇、13g高温染料、1g聚二甲基硅氧烷、1.2g聚氧丙烯甘油醚和步骤S7所得的1.2g端醛基三嗪修饰复合气溶胶，经分散均匀后得到高温直喷分散水基墨水。
实施例3
一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：向400g去离子水和乙醇的混合溶剂中加入10g乙烯基磺酸钠、100g埃洛石纳米管、2g过氧化苯甲酰和5g苯基乙烯基硅油，磁力搅拌10min，静置24h后，过滤、离心、洗涤，然后加去离子水得到埃洛石纳米管分散液；
步骤S2：将步骤S1所制备的埃洛石纳米管分散液放入100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热2h，待反应完毕后，用去离子水洗涤、离心，得到改性埃洛石纳米管；
步骤S3：将500g十二烷基硫酸钠和100g步骤S2得到的改性埃洛石纳米管加入到2000g去离子水中，在30℃下超声分散20min，然后向其中加入480g环己烷，继续超声分散30min，得到分散液，接着将分散液放入恒温水浴锅中，在50℃条件下进行水浴加热30min，得到埃洛石纳米管微乳液；
步骤S4：将7gMg(OH)2溶液、1g过氧化苯甲酰和步骤S3所制备的100g埃洛石纳米管微乳液混合后放入水浴锅中，在转速为600r/min，95℃的条件下进行水热反应30min，待水热反应结束后，将反应液倒入树脂模具中，经冷冻干燥48h后得到Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶；
步骤S5：向800gN，N二甲基甲酰胺溶剂中加入145g甲苯二异氰酸酯和步骤S4所得的100gMg(OH)2埃洛石复合气凝胶，在氮气氛围中，在80℃条件下进行改性处理5h，离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和乙醇洗涤产物，得到异氰酸酯化复合气溶胶；
步骤S6：向500g二甲亚砜溶剂中加入120g三聚氰胺、0.4g二月桂酸二丁基锡和步骤S5所得的100g异氰酸酯化复合气溶胶，分散均匀后在60℃的条件下进行加成反应8h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用二甲亚砜和去离子水洗涤产物，得到三聚氰胺修饰复合气溶胶；
步骤S7：向600g二甲亚砜溶剂中加入135g对苯二甲醛和步骤S6所得的100g三聚氰胺修饰复合气溶胶，在120℃条件下进行缩合反应8h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，得到端醛基三嗪修饰复合气溶胶；
步骤S8：向300g蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入100g水性丙烯酸树脂、2.3g聚乙烯醇、16g高温染料、1.5g聚二甲基硅氧烷、2g聚氧丙烯甘油醚和步骤S7所得的2.0g端醛基三嗪修饰复合气溶胶，经分散均匀后得到高温直喷分散水基墨水。
实施例4
一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：向400g去离子水和乙醇的混合溶剂中加入10g乙烯基磺酸钠、100g埃洛石纳米管、2g过氧化苯甲酰和7g苯基乙烯基硅油，磁力搅拌10min，静置24h后，过滤、离心、洗涤，然后加去离子水得到埃洛石纳米管分散液；
步骤S2：将步骤S1所制备的埃洛石纳米管分散液放入100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热2h，待反应完毕后，用去离子水洗涤、离心，得到改性埃洛石纳米管；
步骤S3：将500g十二烷基硫酸钠和100g步骤S2得到的改性埃洛石纳米管加入到2000g去离子水中，在30℃下超声分散20min，然后向其中加入520g环己烷，继续超声分散30min，得到分散液，接着将分散液放入恒温水浴锅中，在50℃条件下进行水浴加热30min，得到埃洛石纳米管微乳液；
步骤S4：将8gMg(OH)2溶液、1g过氧化苯甲酰和步骤S3所制备的100g埃洛石纳米管微乳液混合后放入水浴锅中，在转速为600r/min，95℃的条件下进行水热反应30min，待水热反应结束后，将反应液倒入树脂模具中，经冷冻干燥48h后得到Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶；
步骤S5：向800gN，N二甲基甲酰胺溶剂中加入160g甲苯二异氰酸酯和步骤S4所得的100gMg(OH)2埃洛石复合气凝胶，在氮气氛围中，在100℃条件下进行改性处理8h，离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和乙醇洗涤产物，得到异氰酸酯化复合气溶胶；
步骤S6：向500g二甲亚砜溶剂中加入140g三聚氰胺、0.5g二月桂酸二丁基锡和步骤S5所得的100g异氰酸酯化复合气溶胶，分散均匀后在70℃的条件下进行加成反应10h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用二甲亚砜和去离子水洗涤产物，得到三聚氰胺修饰复合气溶胶；
步骤S7：向600g二甲亚砜溶剂中加入150g对苯二甲醛和步骤S6所得的100g三聚氰胺修饰复合气溶胶，在140℃条件下进行缩合反应12h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，得到端醛基三嗪修饰复合气溶胶；
步骤S8：向300g蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入100g水性丙烯酸树脂、3g聚乙烯醇、20g高温染料、2.0g聚二甲基硅氧烷、3g聚氧丙烯甘油醚和步骤S7所得的3.0g端醛基三嗪修饰复合气溶胶，经分散均匀后得到高温直喷分散水基墨水。
对比例1
一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：向400g去离子水和乙醇的混合溶剂中加入10g乙烯基磺酸钠、100g埃洛石纳米管、2g过氧化苯甲酰和3g苯基乙烯基硅油，磁力搅拌10min，静置24h后，过滤、离心、洗涤，然后加去离子水得到埃洛石纳米管分散液；
步骤S2：将步骤S1所制备的埃洛石纳米管分散液放入100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热2h，待反应完毕后，用去离子水洗涤、离心，得到改性埃洛石纳米管；
步骤S3：将500g十二烷基硫酸钠和100g步骤S2得到的改性埃洛石纳米管加入到2000g去离子水中，在30℃下超声分散20min，然后向其中加入260g环己烷，继续超声分散30min，得到分散液，接着将分散液放入恒温水浴锅中，在50℃条件下进行水浴加热30min，经冷冻干燥48h得到埃洛石纳米管气凝胶；
步骤S4：向800gN，N二甲基甲酰胺溶剂中加入120g甲苯二异氰酸酯和步骤S3所得的100g埃洛石复合气凝胶，在氮气氛围中，在70℃条件下进行改性处理3h，离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和乙醇洗涤产物，得到异氰酸酯化复合气溶胶；
步骤S5：向500g二甲亚砜溶剂中加入80g三聚氰胺、0.2g二月桂酸二丁基锡和步骤S4所得的100g异氰酸酯化复合气溶胶，分散均匀后在40℃的条件下进行加成反应4h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用二甲亚砜和去离子水洗涤产物，得到三聚氰胺修饰复合气溶胶；
步骤S6：向600g二甲亚砜溶剂中加入100g对苯二甲醛和步骤S5所得的100g三聚氰胺修饰复合气溶胶，在100℃条件下进行缩合反应6h，反应完成后经离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，得到端醛基三嗪修饰复合气溶胶；
步骤S7：向300g蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入100g水性丙烯酸树脂、1g聚乙烯醇、10g高温染料、0.5g聚二甲基硅氧烷、1g聚氧丙烯甘油醚和步骤S6所得的0.5g端醛基三嗪修饰复合气溶胶，经分散均匀后得到高温直喷分散水基墨水。
对比例2
一种水性直喷墨水的制备方法，包括如下步骤：
向300g蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入100g水性丙烯酸树脂、1g聚乙烯醇、10g高温染料、0.5g聚二甲基硅氧烷、1g聚氧丙烯甘油醚，经分散均匀后得到水性直喷墨水。
对实施例1～4及对比例1～2制备得到的墨水材料进行性能测试，测试指标包括紫外光吸收率、打印流畅性、干摩擦色牢度和耐晒牢度。
使用L8UV762紫外可见分光光度计，测试墨水的紫外吸收值，每个墨水试样测试三次取平均值；
在喷墨打印机上打印长度为2米宽度为0.5m的色块，检测墨水的打印流畅性；
根据GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行干摩擦色牢度测试，测试结果评级参照GB/T250-2008/ISO105/A02-1993《纺织品色牢度试验评定变色用灰色样卡》进行评定；
将墨水材料用涂膜棒刮膜，厚度为20μm，然后直接放置在100w的紫外灯箱里照射96h，随后测试色粉的老化颜色阈值变化，测试结果如下表所示：
Figure BDA0003077083690000121
由实验结果分析可知，实施例1-4通过引入纤维状黏土埃洛石纳米管，可以为高温染料分子提供活性点，有利于紫外光的吸收和散射，同时还提供了一种耐高温骨架；并且还引入Mg(OH)2对染料进行二次保护，在使用过程中Mg(OH)2受热分解生成MgO和水，光滑致密的MgO层包裹在聚合物染料表面，隔绝了O2，也阻挡了聚合物内外热量的传递，同时由于该反应本身是吸热反应，生成的水也可以降低聚合物表面的温度，从而达到保护染料的效果；此外，通过将具有紫外吸收性能的官能团引入到复合气凝胶表面，应用到丙烯酸树脂基水性油墨中，显著提升了水性油墨的紫外吸收性能；对比例1没有添加Mg(OH)2，导致打印流畅性降低，干摩擦色牢度和耐晒度降低，对比例2采用常规配方，可以发现墨水的各项性能都降低。
最后需要说明的是：以上实施例不以任何形式限制本发明。对本领域技术人员来说，在本发明基础上，可以对其作一些修改和改进。因此，凡在不偏离本发明精神的基础上所做的任何修改或改进，均属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备埃洛石纳米管分散液：向去离子水和乙醇的混合溶剂中加入乙烯基磺酸钠、埃洛石纳米管、过氧化苯甲酰和苯基乙烯基硅油，磁力搅拌均匀，静置后，将产物过滤、离心、洗涤，然后加入到去离子水中分散均匀，得到埃洛石纳米管分散液；
(2)制备改性埃洛石纳米管：将步骤(1)所制备的埃洛石纳米管分散液放入100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热2-4h，待反应完毕后，将反应产物进行洗涤、离心，得到改性埃洛石纳米管；
(3)制备埃洛石纳米管微乳液：将十二烷基硫酸钠和步骤(2)得到的改性埃洛石纳米管加入到去离子水中，超声分散均匀，然后向其中加入环己烷，继续超声分散，得到分散液，接着将分散液放入恒温水浴锅中进行水浴加热，待反应结束后，得到埃洛石纳米管微乳液；
(4)制备Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶：将Mg(OH)2溶液、过氧化苯甲酰和步骤(3)所制备的埃洛石纳米管微乳液混合后进行水热反应，待反应结束后，将反应液倒入树脂模具中，经冷冻干燥后得到Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶；
(5)制备异氰酸酯化复合气溶胶：向N，N二甲基甲酰胺溶剂中加入甲苯二异氰酸酯和步骤(4)所得的Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶，在氮气氛围中，在70-100℃条件下改性处理3-8h，反应完成后离心分离除去溶剂，然后洗涤产物，得到异氰酸酯化复合气溶胶；
(6)制备三聚氰胺修饰复合气溶胶：向二甲亚砜溶剂中加入三聚氰胺、二月桂酸二丁基锡和步骤(5)所得的异氰酸酯化复合气溶胶，分散均匀后进行加成反应，反应完成后，经离心分离除去溶剂，然后依次使用二甲亚砜和去离子水洗涤产物，得到三聚氰胺修饰复合气溶胶；
(7)制备端醛基三嗪修饰复合气溶胶：向二甲亚砜溶剂中加入对苯二甲醛和步骤(6)所得的三聚氰胺修饰复合气溶胶，进行缩合反应，反应完成后，经离心分离除去溶剂，然后依次使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，得到端醛基三嗪修饰复合气溶胶；
(8)制备高温直喷分散水基墨水：向蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入水性丙烯酸树脂、聚乙烯醇、高温染料、流平剂、消泡剂和步骤(7)所得的端醛基三嗪修饰复合气溶胶，经分散均匀后得到高温直喷分散水基墨水。
2.根据权利要求1所述的一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，其特征在于，步骤(1)中，乙烯基磺酸钠、埃洛石纳米管、过氧化苯甲酰和苯基乙烯基硅油的质量比为10:100:2:3-7，去离子水和乙醇的体积比为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，其特征在于，步骤(3)中，去离子水、十二烷基硫酸钠、改性埃洛石纳米管和环己烷的质量比为100:25:5:13-26，水浴加热的温度为50-60℃，水浴加热的时间为30-60min。
4.根据权利要求1所述的一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，其特征在于，步骤(4)中，埃洛石纳米管微乳液、Mg(OH)2溶液和过氧化苯甲酰的质量比为100:5-8:1，水热反应的温度为90-100℃，水热反应时间为30-60min，水热反应时的搅拌速度为500-800r/min。
5.根据权利要求1所述的一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，其特征在于，步骤(5)中，Mg(OH)2埃洛石复合气凝胶和甲苯二异氰酸酯的质量比为100:120-160。
6.根据权利要求1所述的一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，其特征在于，步骤(6)中，异氰酸酯化复合气凝胶、三聚氰胺和二月桂酸二丁基锡的质量比为100:80-140:0.2-0.5，加成反应的温度为40-70℃，加成反应时间为4-10h。
7.根据权利要求1所述的一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，其特征在于，步骤(7)中，三聚氰胺修饰复合气凝胶和对苯二甲醛的质量比为100:100-150，缩合反应的温度为100-140℃，缩合反应时间为6-12h。
8.根据权利要求1所述的一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，其特征在于，步骤(8)中，水性丙烯酸树脂、端醛基三嗪修饰复合气凝胶、聚乙烯醇、高温染料、流平剂和消泡剂的质量比100:0.5-3:1-3:10-20:0.5-2:1-3。
9.根据权利要求8所述的一种高温直喷分散水基墨水及制备方法，其特征在于，所述流平剂为聚二甲基硅氧烷，所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述方法制备得到的高温直喷分散水基墨水。
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