CN113583472B - 一种改性色料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工原料技术领域，公开了一种改性色料及其制备方法和应用。本发明提供的改性色料，包括色料和色料表面的包覆物，制备包覆物的原料组分包括分散剂和交联剂；分散剂含胺基；交联剂含羧基或/和环氧基。经改性的色料，不会受到墨水助剂竞争吸附或高温的影响，分散剂不会脱附失效，可以显著提高喷墨墨水的分散稳定性，能够有效抑制色料沉降，防止打印头的堵塞，改善打印的流畅度及鲜艳度。喷墨墨水在长时间放置中，其分散性、稀释性、墨水粘度和粒径、表面张力等均表现出良好的稳定性。

Description

一种改性色料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于化工原料技术领域，具体涉及一种改性色料及其制备方法和应用。
背景技术
耐光型有机色料，因其表面呈疏水性，不溶于水，因此，需要对其表面进行亲水化改性才能使其稳定地分散在水中。一般采用添加分散剂的方法提高色料表面的亲水性。利用分散剂具有亲油性的锚定基团与亲水性的可溶剂化基团，锚定基团对色料进行吸附，再由分散剂的溶剂化基团产生亲水化，以及形成空间障碍或静电斥力使色料分散稳定。这种方法能够在一定程度上对有机色料起到分散效果。
但是由于墨水、涂料等中还含有其他助剂，例如醇醚类溶剂、润湿剂或表面张力调节剂等，这些助剂极易与分散剂发生竞争吸附而导致分散剂脱附失效。此外，高温环境也导致分散剂与色料之间的吸附作用变弱，引起分散剂失效。因此，对于功能性要求高的喷墨墨水，分散剂失效的问题限制了很多功能助剂的添加，导致墨水的功能无法得到有效提升，或是引起墨水稳定性差的问题。
因此，亟需提供一种色料或色浆，能够避免因添加助剂或高温引起的分散剂失效，能够有效提高含该色料或色浆的墨水的稳定性。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种改性色料，能够避免因添加助剂或高温引起的分散剂失效，能够有效提高墨水的稳定性。
本发明第一方面提供了一种改性色料。
具体的，一种改性色料，包括色料和色料表面的包覆物，制备所述包覆物的原料组分包括分散剂和交联剂；所述分散剂含胺基；所述交联剂含羧基或/和环氧基。
优选的，所述交联剂选自C2-C12脂肪二酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇缩水甘油醚或山梨醇六缩水甘油醚中的至少一种。
优选的，所述分散剂包括丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、羟甲基丙烯酰胺基、羟乙基丙烯酰胺基或羟丙基丙烯酰胺基中的至少一种。胺基除了可与交联剂形成网状交联结构包覆色料外，对于含有偶氮、含氮杂环或酰胺基团的色料，胺基结构亦是良好的色料锚定基团，可以提升分散剂在色料表面的附着力，减少二次交联反应时分散剂热脱附，增加色料包覆成功率；此外，胺基交联反应能力强，可以使交联反应更快，色料包覆更完全。
优选的，所述分散剂还包含羧基。
优选的，所述羧基选自甲基丙烯酸基、丙烯酸基、丁烯二酸基或乙烯苯甲酸基中的至少一种；羧基除了可与交联剂形成网状立体结构包覆色料外，对于含有碱基的色料，羧基结构亦是良好的色料锚定基团，可以提升分散剂在色料表面的附着力；此外，离子化后的羧基结构带电荷，能形成静电斥力，稳定色料分散。
优选的，所述含分散剂还包含芳香基。由于常见的色料结构，大多带有芳香基结构或类似杂环结构，因此芳香基结构对色料的吸附性好，是优选的锚定基。
优选的，所述分散剂还包含可溶剂化基团，所述可溶剂化基团包括聚醚丙烯酸酯和/或烯丙基聚醚。
优选的，所述色料优选包括以下颜料与分散染料中的任一种或几种：
蓝色颜料PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4；
黄色颜料PY12、PY13、PY74、PY138、PY139、PY150、PY151、PY155、PY180、PY183、PY185、PY194；
红色颜料PV19、PR122、PR146、PR254、PR269；
黑色颜料为碳黑；
蓝色分散染料14、28、56、60、72、87、165、291、359、360、366；
红色分散染料4、11、22、54、60、74、82、92、146、278、343；
黄分散染料3、23、42、51、54、60、65、82、98、114、160、211；
棕色分散染料27；
橙色分散染料25、73。
本发明第二方面提供了一种改性色料的制备方法。
具体的，一种改性色料的制备方法，包括以下步骤：
将所述分散剂、色料和水混合，研磨，然后再加入所述交联剂，反应，制得所述改性色料。
优选的，所述分散剂与所述色料的质量比为(2-7)：(2-7)；进一步优选的，所述分散剂与所述色料的质量比为(2-5)：(2-5)；更优选的，所述分散剂与所述色料的质量比为(2-3)：(2-3)。本发明通过控制分散剂的添加量在上述范围内，能够使色料充分润湿分散，有利于后续包覆程序的进行。
优选的，所述色料与所述水的质量比为(1-7)：(6-18)；进一步优选的，所述色料与所述水的质量比为(2-6)：(8-17)；更优选的，所述色料与所述水的质量比为(2-5)：(10-16)。
优选的，所述分散剂与所述交联剂的质量比为1：(0.06-0.4)；进一步优选的，所述分散剂与所述交联剂的质量比为1：(0.08-0.3)；更优选的，所述分散剂与所述交联剂的质量比为1：(0.1-0.2)。本发明优选控制交联剂添加量在上述范围内，能够使色料被充分包覆，确保分散剂不脱附。
优选的，所述研磨的过程为：在研磨转速为8-15m/s，研磨介质的直径为0.1-0.6mm，研磨介质的填充率为80-95％的条件下，研磨至平均粒径为70-170nm。
优选的，所述反应的温度为50-95℃，所述反应的时间为5-12h；进一步优选的，所述反应的温度为60-90℃，所述反应的时间为6-11h；更优选的，所述反应的温度为70-80℃，所述反应的时间为7-10h。
优选的，在所述制备方法中，在所述反应结束后，还可以包括或不包括除去水的步骤。是否除去水可以根据实际需求选择，若不除去水，也可使所述改性色料以含有水的形式储存或使用。
优选的，当所述改性色料中含有水时，所述改性色料中有效色料浓度为5-40％；进一步优选的，所述有效色料浓度为10-30％；更优选的，所述有效色料浓度15-25％。
所述分散剂的制备方法，包括以下步骤：
将芳香基单体、可溶剂化单体、胺基单体混合，得到预混液A；将引发剂和溶剂混合，得到预混液B；将所述预混液A和所述预混液B混合，反应，反应结束后去溶剂，制得所述分散剂。
优选的，所述芳香基单体选自苯乙烯、苯甲酸乙烯酯、2-甲基丙烯酸苯乙烯酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯或甲基丙烯酸苄酯中的至少一种。
优选的，所述可溶剂化单体选自聚醚丙烯酸酯或/或烯丙基聚醚；所述可溶剂化单体为长链亲水基团，用于提升分散剂亲水性，并由分子链扩张形成立体障碍，达到稳定色料分散的目的。
优选的，所述聚醚丙烯酸酯选自聚氧乙烯醚丙烯酸酯、聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、聚氧丙烯醚丙烯酸酯、聚氧丙烯醚甲基丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯醚丙烯酸酯或聚氧乙烯聚氧丙烯醚甲基丙烯酸酯中的至少一种。
优选的，所述烯丙基聚醚选自烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧丙烯醚、甲基烯丙基聚氧丙烯烯醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚或甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少一种。
优选的，所述胺基单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺或羟丙基丙烯酰胺中的至少一种。
优选的，所述预混液A中还包含羧基单体。
优选的，所述羧基单体选自甲基丙烯酸、丙烯酸、丁烯二酸或乙烯苯甲酸中的至少一种。
优选的，所述引发剂包括偶氮二异庚腈(Vazo52)、偶氮二异丁腈(Vazo64)、偶氮二异戊腈(Vazo67)或偶氮二氰基戊酸(Vazo68)等至少一种。
优选的，所述溶剂包括丙酮、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、丁酮或四氢呋喃中的至少一种。
优选的，所述芳香基单体、可溶剂化单体与所述胺基单体的质量比为(10-35)：(5-30)：(5-25)；优选的，所述芳香基单体、可溶剂化单体与所述胺基单体的质量比为(15-30)：(7-25)：(10-20)；更优选的，所述芳香基单体、可溶剂化单体与所述胺基单体的质量比为(18-26)：(8-21)：(11-16)。本发明优选控制反应单体比例的添加量在上述范围内，能够使反应单体充分聚合，得到锚定基与可溶化基优化的分散剂结构。
优选的，所述预混液A和预混液B同时加入到反应容器中。
优选的，所述预混液A的加入速率为0.5-5.0g/min；进一步优选的，所述预混液A的加入速率为1.0-4.0g/min；更优选的，所述预混液A的加入速率为2.0-3.0g/min。
优选的，所述预混液B的加入速率为0.1-1g/min；进一步优选的，所述预混液B的加入速率为0.2-0.9g/min；更优选的，所述预混液B的加入速率为0.3-0.8g/min。本发明优选控制反应单体加入速率在上述范围内，可以调控聚合单体及引发剂浓度，进而得到窄分子量分布的分散剂。
优选的，所述反应的温度为50-95℃，所述反应的时间为0.5-5h；进一步优选的，所述反应的温度为60-90℃，所述反应的时间为1-4h；更优选的，所述反应的温度为70-80℃，所述反应的时间为1.5-3h。
所述反应时间以所述预混液A和所述预混液B混合完毕开始计；本发明通过检测反应过程中体系中反应单体的总残留量确定反应结束时间，具体的，当体系中反应单体的总残留量低于3wt.％时，停止加热，完成分散剂的聚合反应。
本发明第三方面提供了所述改性色料的应用。
具体的，所述改性色料在制备墨水或涂料中的应用。所述改性色料能够有效提高墨水或涂料的稳定性。
本发明第四方面提供了一种喷墨墨水。
具体的，一种喷墨墨水，包含所述改性色料。
优选的，所述喷墨墨水，还包含助剂和水。
优选的，按重量份计，所述喷墨墨水包含5-80份所述改性色料、0.1-40份助剂和20-90份水。进一步优选的，按重量份计，所述喷墨墨水包含10-70份所述改性色料、0.1-40份助剂和20-90份水；更优选的，按重量份计，所述喷墨墨水包含15-60份所述改性色料、0.1-40份助剂和20-90份水；最优选的，按重量份计，所述喷墨墨水包含20-50份所述改性色料、0.1-40份助剂和20-90份水。
优选的，所述助剂包括有机溶剂、润湿剂、保湿剂、渗透剂、粘合剂、表面张力控制剂或消泡剂中的至少一种。
本发明对上述助剂的种类和型号没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的通用功能助剂即可；在本发明的具体实施例中，所述有机溶剂包括醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醇醚类溶剂或醚酯类溶剂中的一种或几种，具体如异丙醇、卡必醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇醋酸酯；所述润湿剂包括表面活性剂，具体优选为动态张力低的表面活性剂，具体如BYK-3450、BYK-349、Dynol-604、Dynol-810；所述保湿剂优选包括多元醇，具体为高沸点吸水性强的多元醇，如丙三醇、丙二醇、乙二醇、山梨糖醇；所述渗透剂包括表面张力低的表面活性剂或溶剂，具体如BYK-360、BYK-378、Surfynol-104E或Surfynol-420；所述粘合剂包括丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、氯醋树脂或醋酸乙烯树脂中的一种或几种；所述表面张力控制剂包括表面张力低的表面活性剂，具体如BYK-348、杜邦1157或杜邦FS-3100；所述消泡剂包括表面张力低的抑泡剂，具体如BYK-088或BYK-019。
本发明第六方面提供了一种喷墨墨水的制备方法。
具体的，一种喷墨墨水的制备方法，包括以下步骤：
将所述改性色料、助剂和水混合，经过滤，取滤液即制得所述喷墨墨水。
优选的，所述过滤步骤为依次利用0.45μm孔径的玻纤滤膜和0.45μm孔径的聚丙烯滤膜过滤去除胶体及大粒径颗粒，得到分散稳定的喷墨墨水。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明提供的改性色料，包括色料和包覆物，所述包覆物由分散剂和交联剂发生交联反应而形成。其中交联剂含有羧基或/和环氧基，分散剂含有胺基，会与交联剂的羧基产生酰胺反应，会与交联剂的环氧基产生开环反应，形成网状交联结构包覆住色料，得到改性色料。经改性的色料，不会受到墨水助剂竞争吸附或高温的影响，分散剂不会脱附失效，可以显著提高喷墨墨水的分散稳定性，能够有效抑制色料沉降，防止打印头的堵塞，改善打印的流畅度及鲜艳度。喷墨墨水在长时间放置中，其分散性、稀释性、墨水粘度和粒径、表面张力等均表现出良好的稳定性。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
一种分散剂的制备方法，包括以下步骤：
将芳香基单体254.1g 2-苯氧基乙基丙烯酸酯、可溶剂化单体88.3g聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(韩国美源MIRAMER M193)与胺基单体157.6g乙烯苯胺混合得到预混液A；再将110.4g丁酮及27.6g偶氮二异庚腈混合搅拌至溶解，得到预混液B；在架有冷凝回流装置的反应瓶中通入氮气，并加入溶剂362g丁酮及搅拌加热至80℃；然后将预混液A及预混液B，各别以2.8g/min及0.7g/min添加速率，同时加入反应瓶中进行反应；添加完毕后持续反应1小时，检测残留的单体量小于3wt％终止反应，得到50％有效份的聚合物溶液；将聚合物溶液进行减压蒸馏，去除溶剂后，得到分散剂。所得分散剂重均分子量Mw＝15127，数均分子量Mn＝10200，分子量分布Mw/Mn＝1.48。
实施例2
一种分散剂的制备方法，包括以下步骤：
将芳香基单体181.3g甲基苄基丙烯酸酯、可溶剂化单体205.8g烯丙基聚氧乙烯醚(中国科隆APEG2000)、羧基单体8.9g甲基丙烯酸与胺基单体104g羟甲基丙烯酰胺混合得到预混液A；再将59.6g乙酸乙酯及14.9g偶氮二异丁腈混合搅拌至溶解，得到预混液B；在架有冷凝回流装置的反应瓶中通入氮气，并加入溶剂425.5g乙酸乙酯，加热至70℃；然后将预混液A及预混液B，各别以2.8g/min及0.4g/min添加速率，同时加入反应瓶中进行反应；添加完毕后持续反应1小时，检测残留的单体量小于3wt％终止反应，得到50％有效份的聚合物溶液；将聚合物溶液进行减压蒸馏，去除溶剂后，得到含胺基及羧基的分散剂。所得分散剂重均分子量Mw＝14581，数均分子量Mn＝10821，分子量分布Mw/Mn＝1.35。
实施例3
一种分散剂的制备方法，包括以下步骤：
将芳香基单体198.5g苯甲酸乙烯酯、可溶剂化单体187.5g烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚(中国海安石化F-6)与胺基单体114g甲基丙烯酰胺混合得到预混液A；再将86.4g异丙醇及21.6g偶氮二异戊腈混合搅拌至溶解，得到预混液B；在架有冷凝回流装置的反应瓶中通入氮气，并加入溶剂392g异丙醇，加热至80℃；然后将预混液A及预混液B，各别以2.8/min及0.5g/min添加速率，同时加入反应瓶中进行反应；添加完毕后持续反应3小时，检测残留的单体量小于3wt％终止反应，得到50％有效份的聚合物溶液；将聚合物溶液进行减压蒸馏，去除溶剂后，得到分散剂。所得分散剂重均分子量Mw＝18663，数均分子量Mn＝12041，分子量分布Mw/Mn＝1.55。
实施例4
一种改性色料，包括R60分散染料200g和包覆物，制备包覆物的原料包括实施例1制得的分散剂200g和交联剂己二酸30.9g。
一种改性色料的制备方法，包括以下步骤：
取实施例1制得的分散剂200g、水600g及R60分散染料200g搅拌混合，使色料充分润湿，得到色料预处理液；再将色料预处理液导入研磨机中，研磨转速10m/s，研磨介质直径0.3mm，研磨介质填充率88％，研磨至平均粒径为100±20nm，得到吸附分散剂的色料分散液；然后把色料分散液加热至80℃，然后在搅拌下加入交联剂己二酸30.9g，进行色料表面改性，持续反应7h，得到改性色料。该改性色料中含有水，其有效色浓度约20％。
实施例5
一种改性色料，包括PR122色料200g和包覆物，制备包覆物的原料包括实施例1制得的分散剂100g和交联剂1，6-己二醇二缩水甘油醚24.4g。
一种改性色料的制备方法，包括以下步骤：
取实施例1分散剂100g、700g水及PR122色料200g搅拌混合，使色料充分润湿，得到色料预处理液；再将色料预处理液导入研磨机中，研磨转速10m/s，研磨介质直径0.3mm，研磨介质填充率88％，研磨至平均粒径为130±20nm，得到吸附分散剂的色料分散液；然后把色料分散液加热至90℃，然后在搅拌下加入交联剂1，6-己二醇二缩水甘油醚24.4g，进行色料表面改性，持续反应6h，得到改性色料。该改性色料中含有水，其有效色浓度约20％。
实施例6
一种改性色料，包括PB15:3色料200g和包覆物，制备包覆物的原料包括实施例2制得的含胺基及羧基的分散剂300g和交联剂三羟甲基丙烷三缩水甘油醚54.7g。
一种改性色料的制备方法，包括以下步骤：
取实施例2制得的含胺基及羧基的分散剂300g、500g水及PB15:3色料200g搅拌混合，使色料充分润湿得到色料预处理液，并调整预处理液pH＝8-10；再将色料预处理液导入研磨机中，研磨转速10m/s，研磨介质直径0.3mm，研磨介质填充率88％，研磨至平均粒径为130±20nm，得到吸附分散剂的色料分散液；然后把色料分散液加热至90℃，然后在搅拌下加入交联剂三羟甲基丙烷三缩水甘油醚54.7g，进行色料表面改性，持续反应5h，得到改性色料。该改性色料中含有水，其有效色浓度约20％。
实施例7
一种改性色料，包括碳黑色料200g和包覆物，制备包覆物的原料包括实施例2制得的含胺基及羧基的分散剂150g和交联剂辛二酸15.8g。
一种改性色料的制备方法，包括以下步骤：
取实施例2制得的含胺基及羧基的分散剂150g、650g水及碳黑色料200g搅拌混合，使色料充分润湿，得到色料预处理液；再将色料预处理液导入研磨机中，研磨转速10m/s，研磨介质直径0.3mm，研磨介质填充率88％，研磨至平均粒径为100±20nm，得到吸附分散剂的色料分散液；然后把色料分散液加热至70℃，然后在搅拌下加入交联剂辛二酸15.8g，进行色料表面改性，持续反应8h，得到改性色料。该改性色料中含有水，其有效色浓度约20％。
实施例8
一种改性色料，包括PY74色料300g和包覆物，制备包覆物的原料包括实施例3制得的分散剂400g和交联剂98.7g新戊二醇二缩水甘油醚。
一种改性色料的制备方法，包括以下步骤：
取实施例3制得的分散剂400g、300g水及PY74色料300g搅拌混合，使色料充分润湿，得到色料预分散液；再将色料预分散液导入纳米研磨机中，研磨转速10m/s，研磨介质直径0.3mm，研磨介质填充率88％，研磨至平均粒径为90±20nm，得到吸附分散剂的色料分散液；然后把色料分散液加热至60℃，然后在搅拌下加入交联剂98.7g新戊二醇二缩水甘油醚，进行色料表面改性，持续反应10h，得到改性色料。该改性色料中含有水，其有效色浓度约30％。
实施例9
一种改性色料，包括Y54分散染料250g和包覆物，制备包覆物的原料包括实施例3制得的分散剂300g和交联剂月桂二酸73.4g。
一种改性色料的制备方法，包括以下步骤：
取实施例3制得的分散剂300g、水450g及Y54分散染料250g，搅拌混合，使色料充分润湿，得到色料预处理液；再将色料预处理液导入研磨机中，研磨转速10m/s，研磨介质直径0.3mm，研磨介质填充率88％，研磨至平均粒径为100±20nm，得到吸附分散剂的色料分散液；然后把色料分散液加热至90℃，然后在搅拌下加入交联剂月桂二酸73.4g，进行色料表面改性，持续反应6h，得到改性色料。该改性色料中含有水，其有效色浓度约25％。
实施例10
一种改性色料，包括PB15:3色料200g和包覆物，制备包覆物的原料包括实施例2制得的含胺基及羧基的分散剂700g和交联剂三羟甲基丙烷三缩水甘油醚42.8g。
一种改性色料的制备方法，包括以下步骤：
取实施例2制得的含胺基及羧基的分散剂700g、1100g水及PB15:3色料200g搅拌混合，使色料充分润湿得到色料预处理液，并调整预处理液pH＝8-10；再将色料预处理液导入研磨机中，研磨转速10m/s，研磨介质直径0.3mm，研磨介质填充率88％，研磨至平均粒径为130±20nm，得到吸附分散剂的色料分散液；然后把色料分散液加热至90℃，然后在搅拌下加入交联剂三羟甲基丙烷三缩水甘油醚42.8g，进行色料表面改性，持续反应5h，得到改性色料。该改性色料中含有水，其有效色浓度约10％。
实施例11
一种改性色料，包括PB15:3色料350g和包覆物，制备包覆物的原料包括实施例2制得的含胺基及羧基的分散剂100g和交联剂环己二醇二缩水甘油醚40.2g。
一种改性色料的制备方法，包括以下步骤：
取实施例2制得的含胺基及羧基的分散剂100g、550g水及PB15:3色料350g搅拌混合，使色料充分润湿得到色料预处理液，并调整预处理液pH＝8-10；再将色料预处理液导入研磨机中，研磨转速10m/s，研磨介质直径0.3mm，研磨介质填充率88％，研磨至平均粒径为130±20nm，得到吸附分散剂的色料分散液；然后把色料分散液加热至90℃，然后在搅拌下加入交联剂环己二醇二缩水甘油醚40.2g，进行色料表面改性，持续反应5h，得到改性色料。该改性色料中含有水，其有效色浓度约35％。
实施例12-15
实施例12-15依次为含实施例4-7制备的改性色料的喷墨墨水。
喷墨墨水的制备方法，包括以下步骤：
分别取实施例4-7的改性色料160g，表面张力调整剂BYK-348 0.5g，溶剂乙二醇丁醚100g，混合，搅拌均匀，再加水及保湿剂丙三醇调至黏度3.5±0.5cp，墨水总量1000g，经0.45玻纤滤膜及0.45PP滤膜过滤后，所得滤液即为喷墨墨水，墨水色料含量约3.2％。
实施例16
喷墨墨水的制备方法，包括以下步骤：
分别取实施例8的改性色料106.7g，表面张力调整剂BYK-348 0.5g，溶剂乙二醇丁醚100g，混合，搅拌均匀，再加水及保湿剂丙三醇调至黏度3.5±0.5cp，墨水总量1000g，经0.45玻纤滤膜及0.45PP滤膜过滤后，所得滤液即为喷墨墨水，墨水色料含量约3.2％。
实施例17
喷墨墨水的制备方法，包括以下步骤：
分别取实施例9的改性色料128g，表面张力调整剂BYK-348 0.5g，溶剂乙二醇丁醚100g，混合，搅拌均匀，再加水及保湿剂丙三醇调至黏度3.5±0.5cp，墨水总量1000g，经0.45玻纤滤膜及0.45PP滤膜过滤后，所得滤液即为喷墨墨水，墨水色料含量约3.2％。
实施例18
喷墨墨水的制备方法，包括以下步骤：
分别取实施例10的改性色料320g，表面张力调整剂BYK-348 0.5g，溶剂乙二醇丁醚100g，混合，搅拌均匀，再加水及保湿剂丙三醇调至黏度3.5±0.5cp，墨水总量1000g，经0.45玻纤滤膜及0.45PP滤膜过滤后，所得滤液即为喷墨墨水，墨水色料含量约3.2％。
实施例19
喷墨墨水的制备方法，包括以下步骤：
分别取实施例11的改性色料91.4g，表面张力调整剂BYK-348 0.5g，溶剂乙二醇丁醚100g，混合，搅拌均匀，再加水及保湿剂丙三醇调至黏度3.5±0.5cp，墨水总量1000g，经0.45玻纤滤膜及0.45PP滤膜过滤后，所得滤液即为喷墨墨水，墨水色料含量约3.2％。
对比例1
取实施例1分散剂200g、水600g及R60分散染料200g搅拌混合，使色料充分润湿，得到色料预处理液；再将色料预处理液导入研磨机中，研磨转速10m/s，研磨介质直径0.3mm，研磨介质填充率88％，研磨至平均粒径为100±20nm，得到吸附分散剂的色料分散液，其有效色浓度约20％。
取上述色料分散液160g，表面张力调整剂BYK-348 0.5g，溶剂乙二醇丁醚100g混合搅拌均匀，再加水及保湿剂丙三醇调至黏度3.5±0.5cp，墨水总量1000g，经0.45玻纤滤膜及0.45PP滤膜过滤后，所得滤液即为喷墨墨水，墨水色料含量约3.2％。
产品效果测试
稳定性测试包括环境稳定性测试及加速沉降测试。环境稳定性测试指的是高温加速老化测试。将墨水置于60℃高温老化7天，加速色料凝聚后，检测墨水的黏度、表面张力、粒径及滤性变化。QC(质量)评判标准：老化后粒径变化小于10％，表面张力变化小于5％及黏度变化小于10％，滤性小于300秒/1kg，则为合格。粒径检测，采用英国马尔文(Malvern)Nano S90纳米粒径仪。黏度检测，采用美国博勒飞(Brookfield)Wells锥板粘度计。表面张力测试，采用日本协和(KYOWA)CBVP型表面张力仪。滤性测试，采用1.0μm孔径PVDF滤膜过滤。测试结果如表1所示。
加速沉降测试是指利用离心机，增加离心力加速色料沉降，并检测上层液色浓度。离心机采用国产盐城凯特实验仪器TG20G，最大转速20000rpm。QC评判标准：在10000rpm转速下，离心30min，上层液色浓度≥90％未离心墨水色浓度。测试结果如表2所示。
表1实施例12-19以及对比例1制备的水性喷墨墨水的环境稳定性测试结果
表2施例12-19以及对比例1制备的喷墨墨水的加速沉降测试结果
由表1及表2测试结果可知：采用本发明提供的改性色料制备喷墨墨水，所得喷墨墨水具有良好的环境稳定性、耐溶剂性，且储存沉降低；老化7天后，喷墨墨水的粒径、黏度、表面张力和滤性的变化小，沉降色浓度大，均优于QC评判标准。而对比例1使用未包覆的色料制备喷墨墨水，因受溶剂乙二醇丁醚以及表面张力调整剂的影响，分散剂易失效，使墨水储存稳定性明显变差，且在加速沉降测试中离心后色浓度仅有62％。

Claims (9)

1.一种改性色料，其特征在于，包括色料和色料表面的包覆物，制备所述包覆物的原料组分包括分散剂和交联剂；所述分散剂含胺基、芳香基和可溶剂化基团；所述交联剂含羧基和环氧基；
所述分散剂的制备方法，包括以下步骤：
将芳香基单体、可溶剂化单体、胺基单体混合，得到预混液A；将引发剂和溶剂混合，得到预混液B；将所述预混液A和所述预混液B混合，反应，反应结束后去溶剂，制得所述分散剂；
所述可溶剂化单体包括聚醚丙烯酸酯和/或烯丙基聚醚。
2.根据权利要求1所述的改性色料，其特征在于，所述交联剂选自C2-C12脂肪二酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇缩水甘油醚或山梨醇六缩水甘油醚中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的改性色料，其特征在于，所述分散剂包括丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、羟甲基丙烯酰胺基、羟乙基丙烯酰胺基或羟丙基丙烯酰胺基中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的改性色料，其特征在于，所述分散剂还包含羧基。
5.权利要求1-4中任一项所述的改性色料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述分散剂、色料和水混合，研磨，然后再加入所述交联剂，反应，制得所述改性色料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂与所述色料的质量比为(2-7)：(2-7)；所述分散剂与所述交联剂的质量比为1：(0.06-0.4)。
7.权利要求1-4中任一项所述的改性色料在制备墨水或涂料中的应用。
8.一种喷墨墨水，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的改性色料。
9.根据权利要求8所述的喷墨墨水，其特征在于，所述喷墨墨水还包括助剂；所述助剂包括有机溶剂、润湿剂、保湿剂、渗透剂、粘合剂、表面张力控制剂或消泡剂中的至少一种。
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