CN114106631A - 一种应用于文具的夜光油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种应用于文具的夜光油墨及其制备方法，涉及夜光油墨技术领域。本发明的夜光油墨由油墨用树脂、颜料、基础油、长余辉发光材料、丙烯酸酯单体、光引发剂、助剂制备而成，具有良好的干燥速度、附着力、稳定性，通过文具书写干燥后，在夜间的发光效果好，发光时间长。本发明的制备方法中，通过混合研磨均质设备完成对成分的保温搅拌、研磨粉碎、过滤、乳化均质，连续化的制备得到该夜光油墨，提高了夜光油墨的制备效率，保障了产品质量；研磨轴配合粉碎辊、研磨辊实现粉碎研磨的同步进行，提高物料研磨效率的同时，使得长余辉发光材料的粒径加速细化以达到尺寸要求，延长夜光油墨干燥后的发光时间。

Description

一种应用于文具的夜光油墨及其制备方法
技术领域
本发明涉及夜光油墨技术领域，具体涉及一种应用于文具的夜光油墨及其制备方法。
背景技术
夜光油墨能够吸收各种光和热，转换成光能储存，然后在黑暗中自动发光，通过吸收各种可见光实现发光功能。夜光油墨不含放射性元素，并可无限次数循环使用，尤其对450纳米以下的短波可见光、阳光和紫外线光（UV光）具有很强的吸收能力。
现有技术中的夜光油墨，包含着色剂、油墨用树脂、植物油、矿物油、稀土发光材料、金属盐以及调墨油。由于油墨中加入稀土发光材料，使用该油墨书写的图书作品具有长余辉发光的性能，读者或者用户不借助光源在黑暗的环境条件下也能够可视该油墨书写的图书作品。
但在实际使用过程中，却还存在以下的技术问题：夜光油墨无法兼具良好的稳定性、耐磨性、防腐性和发光时长，而且夜光油墨制备时无法完成连续化的保温搅拌、研磨粉碎、过滤、乳化均质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于文具的夜光油墨及其制备方法，用于解决现有技术中夜光油墨无法兼具良好的稳定性、耐磨性、防腐性和发光时长，制备时无法完成连续化的保温搅拌、研磨粉碎、过滤、乳化均质的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种应用于文具的夜光油墨，包括以下重量份的成分：油墨用树脂25~40份、颜料12~22份、基础油20~55份、长余辉发光材料6~15份、丙烯酸酯单体5~13份、光引发剂1~3份和助剂5~22份；助剂由以下重量份的成分组成：改性填料4~8份、分散剂1~3份、抗氧化剂0.2~0.5份、稀释剂8~15份、微晶纤维素2~5份、有机硅消泡剂0.6~2份。
进一步的，所述油墨用树脂选自环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、松香改性酚醛树脂中的一种或多种的混合物；基础油选自植物油或矿物油；长余辉发光材料为利用稀土元素激活的碱土铝酸盐、硅酸盐材料。
进一步的，所述光引发剂选自安息香异丙醚、二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、异丙基硫杂蒽酮中的一种或多种的混合物；稀释剂选自乙醇、二氯甲烷、甲苯中的一种或多种的混合物。
进一步的，所述改性填料的制备方法如下：按照重量份，将3~6份环氧丙烯酸树脂溶解于20~35份乙醇中，得到环氧丙烯酸树脂溶液；向环氧丙烯酸树脂溶液中加入2~5份耐磨防腐石墨烯，超声乳化、高速剪切使得耐磨防腐石墨烯分散均匀，得到改性填料溶液；改性填料溶液在温度85~90℃、转速800~1000rpm下保温搅拌2~3小时，待乙醇蒸发完全后，静置，粉碎得到粒径为4~6μm的改性填料。
本发明还提供了上述应用于文具的夜光油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将油墨用树脂加入混合研磨均质设备中，通入基础油，加热升温至230~255℃，保温搅拌均匀得到连接料；
步骤二，向混合研磨均质设备中加入颜料、长余辉发光材料，搅拌均匀后，研磨粉碎，过滤得到粒径为10~15μm的预分散料；
步骤三，将预分散料与稀释剂、丙烯酸酯单体、光引发剂、改性填料、分散剂、抗氧化剂、微晶纤维素、有机硅消泡剂依次加入到混合研磨均质设备中，乳化均质得到混合料，混合料静置、过滤得到该夜光油墨。
进一步的，步骤一的具体过程为：将油墨用树脂与基础油依次从混合研磨均质设备的进料斗加入后，启动第一驱动电机，第一驱动电机通过第一联轴器驱动搅拌轴和多组搅拌框转动，电加热组件将搅拌腔内温度迅速升温至230~255℃，多组搅拌框促进油墨用树脂与基础油的充分混合搅拌；开启提升泵，油墨用树脂与基础油的混合料经返料管、回料管进入搅拌腔内继续搅拌混合，促进油墨用树脂与基础油的充分分散混合，得到连接料。
进一步的，步骤二的具体过程为：将颜料、长余辉发光材料从混合研磨均质设备的进料斗加入，第一驱动电机通过第一联轴器驱动搅拌轴和多组搅拌框转动，多组搅拌框促进混合物料的混合搅拌；开启排料阀，混合物料由储存腔、进料管进入研磨腔内；启动第二驱动电机，第二驱动电机驱动主动皮带轮转动，主动皮带轮通过传动皮带使从动皮带轮转动，从动皮带轮使研磨轴转动，研磨轴带动其外围的粉碎辊和研磨辊转动，对混合物料进行持续的粉碎和研磨，研磨至粒径5~15μm后经第一过滤网滤过得到预分散料。
进一步的，步骤三的具体过程为：预分散料进入乳化腔内，向乳化腔内依次加入稀释剂、丙烯酸酯单体、光引发剂、改性填料、分散剂、抗氧化剂、微晶纤维素、有机硅消泡剂，第三驱动电机驱动均质结构高速旋转，对物料进行乳化均质，乳化均质后物料经排料管进入乳化均质室内，经第二过滤板过滤后从油墨出口排出得到夜光油墨。
进一步的，所述研磨辊包括固定座以及设于固定座外围的研磨座，固定座的外形呈圆形柱，其轴心设有与研磨轴装配的第二中心孔，研磨座呈圆柱形且相对第二中心孔偏心设置，研磨座的外围环形阵列设置多个研磨刀，研磨刀从靠近研磨座端至远离研磨座端的截面尺寸不断减小。
进一步的，所述均质结构包括上安装板、下安装板和中心轴，中心轴设于上安装板与下安装板的中心之间，中心轴的底部与第三驱动电机的电机轴连接，中心轴的外围设有多个均质叶片，上安装板的下表面与下安装板的上表面之间设置有若干个支撑柱，上安装板与下安装板上均贯穿设有通孔。
本发明具备下述有益效果：
1、本发明应用于文具的夜光油墨，由油墨用树脂、颜料、基础油、长余辉发光材料、丙烯酸酯单体、光引发剂、助剂制备而成，发光材料选用长余辉发光材料，长余辉发光材料在激发光停止照射后物质仍能够持续发光，光引发剂在紫外光区或可见光区有一定吸光能力，在直接或间接吸收光能后，引发剂分子从基态跃迁到激发单线态，经系间窜跃至激发三线态；在激发单线态或三线态经历单分子或双分子化学作用后，产生能够引发丙烯酸酯单体聚合的活性碎片，促进油墨表干、固化，而微晶纤维素分子之间存在氢键，受压时氢键缔合，故具有高度的可压性，能够促进对长余辉发光材料的粘合。因此，本发明的夜光油墨具有良好的干燥速度、附着力、稳定性，通过文具书写干燥后，在夜间的发光效果好，发光时间长。
2、本发明中改性填料选用环氧丙烯酸树脂与耐磨防腐石墨烯制备得到，耐磨防腐石墨烯分散于环氧丙烯酸树脂内，容易与油墨用树脂相容混合，耐磨防腐石墨烯提高了环氧丙烯酸树脂的耐磨性能、防腐性能，进一步提高了夜光油墨的耐磨性能、防腐性能。
3、本发明夜光油墨的制备方法中，通过混合研磨均质设备完成对成分的保温搅拌、研磨粉碎、过滤、乳化均质，连续化的制备得到该夜光油墨，提高了夜光油墨的制备效率，保障了产品质量；研磨轴配合粉碎辊、研磨辊实现粉碎研磨的同步进行，提高物料研磨效率的同时，使得长余辉发光材料的粒径加速细化以达到尺寸要求，延长夜光油墨干燥后的发光时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中混合研磨均质设备的结构示意图。
图2为本发明实施例中研磨室的内部结构示意图。
图3为本发明实施例中粉碎辊的结构示意图。
图4为本发明实施例中研磨辊的结构示意图。
图5为本发明实施例中乳化均质机构的结构示意图。
图6为本发明实施例中均质结构的示意图。
附图标记：100、混合搅拌机构；110、混合箱；111、返料管；112、提升泵；113、回料管；120、搅拌腔；121、第一驱动电机；122、第一联轴器；123、搅拌轴；124、搅拌框；125、电加热组件；126、分隔板；127、进料斗；128、排料阀；130、储存腔；200、粉碎研磨机构；210、研磨室；211、研磨轴；212、第一密封垫片；213、第二密封垫片；214、研磨腔；215、进料管；216、第一过滤网；220、第二驱动电机；221、主动皮带轮；222、从动皮带轮；223、传动皮带；230、粉碎辊；231、第一中心孔；232、粉碎刀；240、研磨辊；241、固定座；242、研磨座；243、第二中心孔；244、研磨刀；300、乳化均质机构；310、乳化均质室；311、乳化腔；312、电机安装室；313、第三驱动电机；314、排料管；315、单向阀；316、第二过滤板；317、油墨出口；320、升降气缸；330、均质结构；331、上安装板；332、下安装板；333、中心轴；334、均质叶片；335、支撑柱；336、通孔。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种应用于文具的夜光油墨，包括以下重量份的成分：环氧丙烯酸树脂35份、黄色颜料18份、植物油42份、长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+10份、丙烯酸酯单体8份、光引发剂安息香异丙醚2.5份和助剂20份。助剂由以下重量份的成分组成：改性填料7份、分散剂SRE-4013 1.6份、抗氧化剂1010 0.36份、稀释剂乙醇13份、微晶纤维素3.5份、有机硅消泡剂1.6份。
改性填料的制备方法如下：按照重量份，将4.6份环氧丙烯酸树脂溶解于27份乙醇中，得到环氧丙烯酸树脂溶液；向环氧丙烯酸树脂溶液中加入3.5份耐磨防腐石墨烯，超声乳化、高速剪切使得耐磨防腐石墨烯分散均匀，得到改性填料溶液；改性填料溶液在温度88℃、转速950rpm下保温搅拌2.5小时，待乙醇蒸发完全后，静置，粉碎得到粒径为4~6μm的改性填料。耐磨防腐石墨烯的比表面积为200~210 m2/g，粒径为4~6μm，固定碳含量为92.5~94.6%，pH为7.1~7.2。
本实施例应用于文具的夜光油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将油墨用树脂加入混合研磨均质设备中，通入基础油，加热升温至250℃，保温搅拌均匀得到连接料；
步骤二，向混合研磨均质设备中加入颜料、长余辉发光材料，搅拌均匀后，研磨粉碎，过滤得到粒径为10~15μm的预分散料；
步骤三，将预分散料与稀释剂、丙烯酸酯单体、光引发剂、改性填料、分散剂、抗氧化剂、微晶纤维素、有机硅消泡剂依次加入到混合研磨均质设备中，乳化均质得到混合料，混合料静置、过滤得到该夜光油墨。
具体地，如图1-6所示，步骤一的具体过程为：将油墨用树脂与基础油依次从混合研磨均质设备的进料斗127加入后，启动第一驱动电机121，第一驱动电机121通过第一联轴器122驱动搅拌轴123和多组搅拌框124转动，电加热组件125将搅拌腔120内温度迅速升温至230~255℃，多组搅拌框124促进油墨用树脂与基础油的充分混合搅拌；开启提升泵112，油墨用树脂与基础油的混合料经返料管111、回料管113进入搅拌腔120内继续搅拌混合，促进油墨用树脂与基础油的充分分散混合，得到连接料。
步骤二的具体过程为：将颜料、长余辉发光材料从混合研磨均质设备的进料斗127加入，第一驱动电机121通过第一联轴器122驱动搅拌轴123和多组搅拌框124转动，多组搅拌框124促进混合物料的混合搅拌；开启排料阀128，混合物料由储存腔130、进料管215进入研磨腔214内；启动第二驱动电机220，第二驱动电机220驱动主动皮带轮221转动，主动皮带轮221通过传动皮带223使从动皮带轮222转动，从动皮带轮222使研磨轴211转动，研磨轴211带动其外围的粉碎辊230和研磨辊240转动，对混合物料进行持续的粉碎和研磨，研磨至粒径5~15μm后经第一过滤网216滤过得到预分散料。
步骤三的具体过程为：预分散料进入乳化腔311内，向乳化腔311内依次加入稀释剂、丙烯酸酯单体、光引发剂、改性填料、分散剂、抗氧化剂、微晶纤维素、有机硅消泡剂，第三驱动电机313驱动均质结构330高速旋转，对物料进行乳化均质，乳化均质后物料经排料管314进入乳化均质室310内，经第二过滤板316过滤后从油墨出口317排出得到夜光油墨。
实施例2
本实施例提供一种应用于文具的夜光油墨，包括以下重量份的成分：聚酯丙烯酸树脂32份、红色颜料20份、矿物油40份、长余辉发光材料Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+12份、丙烯酸酯单体9份、光引发剂α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮1.8份和助剂15份。助剂由以下重量份的成分组成：改性填料7份、分散剂SRE-4190 2.5份、抗氧化剂264 0.4份、稀释剂甲苯12份、微晶纤维素3.6份、有机硅消泡剂1.5份。
改性填料的制备方法如下：按照重量份，将5份环氧丙烯酸树脂溶解于32份乙醇中，得到环氧丙烯酸树脂溶液；向环氧丙烯酸树脂溶液中加入4份耐磨防腐石墨烯，超声乳化、高速剪切使得耐磨防腐石墨烯分散均匀，得到改性填料溶液；改性填料溶液在温度89℃、转速860rpm下保温搅拌2.6小时，待乙醇蒸发完全后，静置，粉碎得到粒径为4~6μm的改性填料。耐磨防腐石墨烯的比表面积为200~210 m2/g，粒径为4~6μm，固定碳含量为92.5~94.6%，pH为7.1~7.2。
本实施例应用于文具的夜光油墨的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供一种应用于文具的夜光油墨，包括以下重量份的成分：松香改性酚醛树脂33份、蓝色颜料17份、植物油48份、长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+.Dy3+13份、丙烯酸酯单体11份、光引发剂异丙基硫杂蒽酮2.5份和助剂18份。助剂由以下重量份的成分组成：改性填料8份、分散剂SRE-4029 2.5份、抗氧化剂168 0.5份、稀释剂二氯甲烷14份、微晶纤维素4.5份、有机硅消泡剂1.6份。
改性填料的制备方法如下：按照重量份，将6份环氧丙烯酸树脂溶解于34份乙醇中，得到环氧丙烯酸树脂溶液；向环氧丙烯酸树脂溶液中加入5份耐磨防腐石墨烯，超声乳化、高速剪切使得耐磨防腐石墨烯分散均匀，得到改性填料溶液；改性填料溶液在温度90℃、转速1000rpm下保温搅拌3小时，待乙醇蒸发完全后，静置，粉碎得到粒径为4~6μm的改性填料。耐磨防腐石墨烯的比表面积为200~210 m2/g，粒径为4~6μm，固定碳含量为92.5~94.6%，pH为7.1~7.2。
本实施例应用于文具的夜光油墨的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供一种应用于文具的夜光油墨，包括以下重量份的成分：环氧丙烯酸树脂22份、聚酯丙烯酸树脂15份、黄色颜料19份、植物油24份、矿物油22份、长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+ 10份、丙烯酸酯单体9份、光引发剂异丙基硫杂蒽酮2.2份和助剂18份。助剂由以下重量份的成分组成：改性填料6份、分散剂SRE-4190 2.5份、抗氧化剂264 0.45份、稀释剂乙醇12份、微晶纤维素4.5份、有机硅消泡剂1.3份。
改性填料的制备方法如下：按照重量份，将4.8份环氧丙烯酸树脂溶解于32份乙醇中，得到环氧丙烯酸树脂溶液；向环氧丙烯酸树脂溶液中加入3.5份耐磨防腐石墨烯，超声乳化、高速剪切使得耐磨防腐石墨烯分散均匀，得到改性填料溶液；改性填料溶液在温度89℃、转速950rpm下保温搅拌2.8小时，待乙醇蒸发完全后，静置，粉碎得到粒径为4~6μm的改性填料。
本实施例应用于文具的夜光油墨的制备方法与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供一种应用于文具的夜光油墨，包括以下重量份的成分：环氧丙烯酸树脂15份、聚酯丙烯酸树脂10份、松香改性酚醛树脂8份、蓝色颜料17份、植物油26份、矿物油12份、长余辉发光材料Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+ 12份、丙烯酸酯单体9份、光引发剂二苯基乙酮1.6份和助剂16份。助剂由以下重量份的成分组成：改性填料7份、分散剂SRE-4190 1.8份、抗氧化剂168 0.45份、稀释剂甲苯14份、微晶纤维素3.6份、有机硅消泡剂1.5份。
改性填料的制备方法如下：按照重量份，将6份环氧丙烯酸树脂溶解于35份乙醇中，得到环氧丙烯酸树脂溶液；向环氧丙烯酸树脂溶液中加入3.5份耐磨防腐石墨烯，超声乳化、高速剪切使得耐磨防腐石墨烯分散均匀，得到改性填料溶液；改性填料溶液在温度90℃、转速950rpm下保温搅拌2.5小时，待乙醇蒸发完全后，静置，粉碎得到粒径为4~6μm的改性填料。
本实施例应用于文具的夜光油墨的制备方法与实施例1相同。
实施例6
如图1所示，本实施例提供一种混合研磨均质设备，用于夜光油墨制备过程中的混合搅拌、粉碎研磨、乳化均质，具体包括混合搅拌机构100、粉碎研磨机构200和乳化均质机构300，混合搅拌机构100包括混合箱110，混合箱110内从上到下依次设有搅拌腔120、储存腔130，搅拌腔120的顶部设有第一驱动电机121，第一驱动电机121通过第一联轴器122连接有伸入搅拌腔120的搅拌轴123，搅拌轴123的径向方向设有多组搅拌框124；搅拌腔120内设有电加热组件125，搅拌腔120的底部设有分隔板126。搅拌腔120的侧壁顶部设有进料斗127，搅拌腔120的侧壁底部通过返料管111与提升泵112的进料端连接，提升泵112的出料端连接有伸入搅拌腔120顶部的回料管113。电加热组件125为电加热管，两个电加热组件125对称设置在搅拌轴123的两侧。分隔板126的底部设有排料阀128。
混合搅拌机构100的设置，当将油墨用树脂与基础油从进料斗127加入后，启动第一驱动电机121，第一驱动电机121通过第一联轴器122驱动搅拌轴123和多组搅拌框124转动，开启电加热组件125将搅拌腔120内温度迅速升温至230~255℃，多组搅拌框124促进油墨用树脂与基础油的充分混合搅拌。开启提升泵112后，混合物料经返料管111、回料管113进入搅拌腔120内继续搅拌混合，促进油墨用树脂与基础油的充分分散混合，得到质量优良的连接料。
如图1-4所示，粉碎研磨机构200包括研磨室210、第二驱动电机220，第二驱动电机220的电机轴连接有主动皮带轮221，主动皮带轮221的上方设有从动皮带轮222，主动皮带轮221与从动皮带轮222之间环绕涨紧设置有传动皮带223，从动皮带轮222的轴心连接有水平伸入研磨室210的研磨轴211，研磨轴211的一端外围位于研磨室210的内壁和外壁设有第一密封垫片212，研磨轴211的另一端外围位于研磨室210的内壁和外壁设有第二密封垫片213。研磨室210的内部设有研磨腔214，研磨轴211位于研磨腔214内部的外围依次间隔设置粉碎辊230和研磨辊240。研磨室210的底部设有孔径5~15μm的第一过滤网216。
粉碎研磨机构200的设置，当启动第二驱动电机220后，第二驱动电机220驱动主动皮带轮221转动，主动皮带轮221通过传动皮带223使从动皮带轮222转动，从动皮带轮222使研磨轴211转动，研磨轴211带动其外围的粉碎辊230和研磨辊240转动，对进入研磨室210的连接料、颜料与长余辉发光材料组成的混合料进行持续的粉碎和研磨，研磨轴211配合粉碎辊230、研磨辊240实现了粉碎研磨的同步进行，提高物料研磨效率的同时，使得物料的粒径加速细化以达到第一过滤网216的孔径要求。
粉碎辊230的外形呈圆柱形，其轴心设有与研磨轴211装配的第一中心孔231，粉碎辊230的外围环形阵列设置多组粉碎刀232，粉碎刀232呈弧形，粉碎刀232从靠近粉碎辊230端至远离粉碎辊230端的截面尺寸不断减小。
粉碎辊230转动的过程中，多组粉碎刀232与物料的接触面积大，高速旋转的过程中对物料进行剪切粉碎，从靠近粉碎辊230端至远离粉碎辊230端截面尺寸不断减小的粉碎刀232使得其外表更加锋利，粉碎效率高。
研磨辊240包括固定座241以及设于固定座241外围的研磨座242，固定座241的外形呈圆形柱，其轴心设有与研磨轴211装配的第二中心孔243，研磨座242呈圆柱形且相对第二中心孔243偏心设置，研磨座242的外围环形阵列设置多个研磨刀244，研磨刀244从靠近研磨座242端至远离研磨座242端的截面尺寸不断减小。研磨刀244的外端靠近研磨腔214的内壁。研磨腔214的顶部设有与储存腔130连通的进料管215。
粉碎辊230转动的过程中，固定座241带动研磨座242偏心转动，多个研磨刀244对物料进行进一步的细化研磨粉碎，偏心设置的研磨座242使得研磨过程中研磨刀244与研磨腔214内壁之间的距离发生变化，研磨刀244与研磨腔214内的物料接触几率增加，刮除粘附在研磨腔214内壁上的物料，避免物料的损失。
如图1、图5-6所示，乳化均质机构300包括乳化均质室310、升降气缸320，乳化均质室310设于第一过滤网216的下方，升降气缸320设于乳化均质室310的顶部延伸入其内腔，乳化均质室310内设有乳化腔311，乳化腔311的底部设有电机安装室312，电机安装室312内设有第三驱动电机313，第三驱动电机313的电机轴向上延伸连接有均质结构330。升降气缸320的活塞杆与乳化腔311的下表面连接，乳化腔311的底部两侧连接有伸入乳化均质室310的排料管314，排料管314上设有单向阀315。乳化均质室310的内腔底部设有第二过滤板316，第二过滤板316的底部连通有油墨出口317。
升降气缸320实现了乳化均质室310的升降，当物料经第一过滤网216过滤后进入乳化腔311内，向乳化腔311内加入助剂，第三驱动电机313驱动均质结构330高速旋转，对物料进行乳化均质，乳化均质后物料经排料管314进入乳化均质室310内，经第二过滤板316过滤后从油墨出口317排出油墨成品。乳化均质机构300能够完成对油墨物料的高速乳化均质、过滤，并及时排出符合粒径要求的油墨成品，促进乳化均质、过滤的连续性，保障油墨成品质量。
均质结构330包括上安装板331、下安装板332和中心轴333，中心轴333设于上安装板331与下安装板332的中心之间，中心轴333的底部与第三驱动电机313的电机轴连接，中心轴333的外围设有多个均质叶片334，上安装板331的下表面与下安装板332的上表面之间设置有若干个支撑柱335，上安装板331与下安装板332上均贯穿设有通孔336。
均质结构330中，油墨物料进入上安装板331与下安装板332之间后，第三驱动电机313驱动中心轴333转动，均质叶片334对油墨物料进行高速剪切，促进其乳化均质，油墨物料还可与支撑柱335和乳化腔311的内壁接触撞击，促进连续化的乳化均质。
对比例1
本对比例制备的文具用夜光油墨，与实施例4的区别在于，未添加改性填料。
对比例2
本对比例制备的文具用夜光油墨，与实施例4的区别在于，未添加光引发剂。
性能测试
将实施例1-5、对比例1-2制备的文具用夜光油墨，通过文具如油墨笔在5cm*5cm的纸张上书写相同文字，进行干燥时间、发光强度、发光时间、耐腐蚀性的检测。其中，干燥时间为肉眼观察在25±2℃下干燥成型所需的时间，发光强度采用TM-30光强测试仪检测得到，发光时间为黑暗环境下发出肉眼可见光的时间，耐腐蚀性分别采用20wt%氢氧化钠溶液与20wt%盐酸溶液喷洒至干燥后的夜光油墨上，观察其明显变化并记录溶解所需的时间。具体测试结果见表1：
表1. 性能测试结果
Figure 490120DEST_PATH_IMAGE002
由上表可以看出，本发明实施例制备的夜光油墨，干燥时间短，发光强度高，发光时间长，且具有良好的耐酸碱腐蚀性。对比例1由于未添加改性填料，使得夜光油墨明显变化并溶解所需时间大大减少，耐腐蚀性大大降低。对比例2由于未添加光引发剂，不能产生可引发丙烯酸酯单体聚合的活性碎片，使得油墨表干、固化时间增加，干燥时间增长。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种应用于文具的夜光油墨，其特征在于，包括以下重量份的成分：油墨用树脂25~40份、颜料12~22份、基础油20~55份、长余辉发光材料6~15份、丙烯酸酯单体5~13份、光引发剂1~3份和助剂5~22份；助剂由以下重量份的成分组成：改性填料4~8份、分散剂1~3份、抗氧化剂0.2~0.5份、稀释剂8~15份、微晶纤维素2~5份、有机硅消泡剂0.6~2份。
2.根据权利要求1所述的一种应用于文具的夜光油墨，其特征在于，所述油墨用树脂选自环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、松香改性酚醛树脂中的一种或多种的混合物；基础油选自植物油或矿物油；长余辉发光材料为利用稀土元素激活的碱土铝酸盐、硅酸盐材料。
3.根据权利要求1所述的一种应用于文具的夜光油墨，其特征在于，所述光引发剂选自安息香异丙醚、二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、异丙基硫杂蒽酮中的一种或多种的混合物；稀释剂选自乙醇、二氯甲烷、甲苯中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种应用于文具的夜光油墨，其特征在于，所述改性填料的制备方法如下：按照重量份，将3~6份环氧丙烯酸树脂溶解于20~35份乙醇中，得到环氧丙烯酸树脂溶液；向环氧丙烯酸树脂溶液中加入2~5份耐磨防腐石墨烯，超声乳化、高速剪切使得耐磨防腐石墨烯分散均匀，得到改性填料溶液；改性填料溶液在温度85~90℃、转速800~1000rpm下保温搅拌2~3小时，待乙醇蒸发完全后，静置，粉碎得到粒径为4~6μm的改性填料。
5.一种应用于文具的夜光油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将油墨用树脂加入混合研磨均质设备中，通入基础油，加热升温至230~255℃，保温搅拌均匀得到连接料；
步骤二，向混合研磨均质设备中加入颜料、长余辉发光材料，搅拌均匀后，研磨粉碎，过滤得到粒径为10~15μm的预分散料；
步骤三，将预分散料与稀释剂、丙烯酸酯单体、光引发剂、改性填料、分散剂、抗氧化剂、微晶纤维素、有机硅消泡剂依次加入到混合研磨均质设备中，乳化均质得到混合料，混合料静置、过滤得到该夜光油墨。
6.根据权利要求5所述的一种应用于文具的夜光油墨的制备方法，其特征在于，步骤一的具体过程为：将油墨用树脂与基础油依次从混合研磨均质设备的进料斗（127）加入后，启动第一驱动电机（121），第一驱动电机（121）通过第一联轴器（122）驱动搅拌轴（123）和多组搅拌框（124）转动，电加热组件（125）将搅拌腔（120）内温度迅速升温至230~255℃，多组搅拌框（124）促进油墨用树脂与基础油的充分混合搅拌；开启提升泵（112），油墨用树脂与基础油的混合料经返料管（111）、回料管（113）进入搅拌腔（120）内继续搅拌混合，促进油墨用树脂与基础油的充分分散混合，得到连接料。
7.根据权利要求5所述的一种应用于文具的夜光油墨的制备方法，其特征在于，步骤二的具体过程为：将颜料、长余辉发光材料从混合研磨均质设备的进料斗（127）加入，第一驱动电机（121）通过第一联轴器（122）驱动搅拌轴（123）和多组搅拌框（124）转动，多组搅拌框（124）促进混合物料的混合搅拌；开启排料阀（128），混合物料由储存腔（130）、进料管（215）进入研磨腔（214）内；启动第二驱动电机（220），第二驱动电机（220）驱动主动皮带轮（221）转动，主动皮带轮（221）通过传动皮带（223）使从动皮带轮（222）转动，从动皮带轮（222）使研磨轴（211）转动，研磨轴（211）带动其外围的粉碎辊（230）和研磨辊（240）转动，对混合物料进行持续的粉碎和研磨，研磨至粒径5~15μm后经第一过滤网（216）滤过得到预分散料。
8.根据权利要求5所述的一种应用于文具的夜光油墨的制备方法，其特征在于，步骤三的具体过程为：预分散料进入乳化腔（311）内，向乳化腔（311）内依次加入稀释剂、丙烯酸酯单体、光引发剂、改性填料、分散剂、抗氧化剂、微晶纤维素、有机硅消泡剂，第三驱动电机（313）驱动均质结构（330）高速旋转，对物料进行乳化均质，乳化均质后物料经排料管（314）进入乳化均质室（310）内，经第二过滤板（316）过滤后从油墨出口（317）排出得到夜光油墨。
9.根据权利要求7所述的一种应用于文具的夜光油墨的制备方法，其特征在于，所述研磨辊（240）包括固定座（241）以及设于固定座（241）外围的研磨座（242），固定座（241）的外形呈圆形柱，其轴心设有与研磨轴（211）装配的第二中心孔（243），研磨座（242）呈圆柱形且相对第二中心孔（243）偏心设置，研磨座（242）的外围环形阵列设置多个研磨刀（244），研磨刀（244）从靠近研磨座（242）端至远离研磨座（242）端的截面尺寸不断减小。
10.根据权利要求8所述的一种应用于文具的夜光油墨的制备方法，其特征在于，所述均质结构（330）包括上安装板（331）、下安装板（332）和中心轴（333），中心轴（333）设于上安装板（331）与下安装板（332）的中心之间，中心轴（333）的底部与第三驱动电机（313）的电机轴连接，中心轴（333）的外围设有多个均质叶片（334），上安装板（331）的下表面与下安装板（332）的上表面之间设置有若干个支撑柱（335），上安装板（331）与下安装板（332）上均贯穿设有通孔（336）。
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