CN116535903B - 一种感温油墨 - Google Patents

Abstract

本申请涉及油墨技术领域，具体公开了一种感温油墨。所述感温油墨包括如下重量份的组分：水性丙烯酸乳液25‑60份，湿润剂1‑2份，消泡剂1‑2份，蜡乳液1‑10份，乙醇水溶液2‑20份，温变颜料25‑35份。本申请通过对组分的遴选，得到了在65±2℃能够发生变色的油墨，通过油墨的变色实现了对操作者的提示。在使用本申请的感温油墨对运动部件表面进行涂覆之后，操作者仅靠观察即可在变色涂层颜色褪去时作出运动部件过热的判断，进而采取对应的降温措施，有助于减少过热对航空液压机械连续不间断检测仪带来的损伤。

Description

一种感温油墨

技术领域

本申请涉及油墨技术领域，更具体地说，它涉及一种感温油墨及其制备方法。

背景技术

机械设备的发热现象有多种可能的原因，过载、接线错误、通风不及时、电压波动等情况均有可能导致机械设备的温度升高。而对于目前市面上的精密检测仪器而言，设备温度过高会影响检测精度，严重时可能还会发生不可修复的损伤。

相关技术中有一种航空液压机械连续不间断检测仪，该检测仪中安装有运动部件。运动部件在运行过程温度会逐渐升高，直至发生过热。在过热状态下，该运动部件的温度超过65℃。一旦运动部件得不到及时散热，就容易发生故障导致整个仪器无法运行。

针对上述中的相关技术，发明人认为，该仪器实际运行时处于航空液压机械内部，虽然操作者凭借肉眼能够观测到运行状态，但是该仪器的运动部件发生过热后在外观上没有明显的变化，导致过热现象难以被及时发现。而安排专人频繁进行测温则会显著增加操作者的工作量，给该设备的运行维护带来不便。

发明内容

相关技术中，航空液压机械连续不间断检测仪的运动部件发生过热后在外观上没有明显的变化，导致过热现象难以被及时发现。而安排专人频繁进行测温则会显著增加操作者的工作量，给该设备的运行维护带来不便。为了改善这一缺陷，本申请提供一种感温油墨及其制备方法。

本申请提供一种感温油墨，采用如下的技术方案：

一种感温油墨，所述感温油墨包括如下重量份的组分：水性丙烯酸乳液25-60份，湿润剂1-2份，消泡剂1-2份，蜡乳液1-10份，乙醇水溶液2-20份，温变颜料25-35份。

通过采用上述技术方案，本申请参考了适合航空液压机械连续不间断检测仪的工作环境，对能够在65℃附近变色的油墨配方进行了遴选，得到了感温油墨，并将该油墨涂覆在运动部件表面，形成了变色涂层。在65±2℃的范围内，变色涂层的颜色随着温度的升高而逐渐减淡。当温度超出此范围时，变色涂层的颜色褪去。当温度下降到该范围以下时，变色涂层的颜色恢复。因此，操作者通过观察运动部件的颜色变化，即可在变色涂层颜色褪去时作出运动部件过热的判断，进而采取对应的降温措施，有助于减少过热对航空液压机械连续不间断检测仪带来的损伤。

作为优选，所述感温油墨包括如下重量份的组分：水性丙烯酸乳液30-60份，湿润剂1-2份，消泡剂1-2份，蜡乳液1-10份，乙醇水溶液10-20份，温变颜料25-35份。

通过采用上述技术方案，优选了感温油墨的原料配比，按照该配比配制的油墨具有较好的流动性，但是粘结力相对较差。

作为优选，所述感温油墨的组分还包括1-5重量份的填料，所述填料包括改性氮化硼，所述改性氮化硼按照以下方法制备：

(1)将纳米氮化硼和过氧化氢混合，在100-105℃加热搅拌回流5-6h，然后离心分离并收集沉淀物，沉淀物经过洗涤和干燥后得到羟基氮化硼；

(2)将硅烷偶联剂和水混合，在60-70℃保温25-30min后得到硅烷水解液，将硅烷水解液和羟基氮化硼加入N-甲基吡咯烷酮中，在115-125℃搅拌4-5h，然后进行离心分离，沉淀物经过洗涤和干燥后得到氨基氮化硼；本步骤中，所使用的硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷；

(3)将氨基氮化硼、肉桂醛和丙酮混合，在40-50℃搅拌6-8h，然后抽滤除去丙酮，得到改性氮化硼。

通过采用上述技术方案，本申请通过过氧化氢处理使得纳米氮化硼表面带有了羟基，然后通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷与羟基之间的缩合使得纳米氮化硼表面带有了氨基，再通过氨基与醛基之间的席夫碱反应得到了改性氮化硼。通过这种方式得到的席夫碱基团虽然在水性丙烯酸乳液造成的弱酸性环境下会发生水解，但是水解产生的肉桂醛仍然具有抑菌作用，因此油墨不会因席夫碱基团的水解而出现抑菌效果显著减弱的情况。

虽然运动部件工作时表面的温度不利于常见的致病菌繁殖，但是在涂刷油墨后到运动部件开始运行前，油墨仍然可能因细菌、霉菌的活动而发生变色，不利于操作者对运动部件的温度作出准确判断。而在添加改性氮化硼之后，改性氮化硼表面的席夫碱基团具有一定的抑菌作用，能够减少细菌在油墨中的滋生，减少了细菌的代谢产物对油墨颜色带来的影响，有助于维持油墨外观的稳定。

作为优选，所述填料包括电气石粉。

通过采用上述技术方案，电气石粉是一种远红外填料，电气石粉在受热之后产生的远红外辐射具有抑制细菌生长繁殖的作用，配合改性氮化硼的杀菌效果能够更加有效地减少细菌的繁殖。

作为优选，所述电气石粉与改性氮化硼的重量比为1:(3.2-3.6)。

通过采用上述技术方案，优选了电气石粉与改性氮化硼的配比，有助于充分改善感温油墨对细菌生长繁殖的抑制作用。

作为优选，所述感温油墨包括如下重量份的组分：水性丙烯酸乳液25-55份，湿润剂1-2份，消泡剂1-2份，蜡乳液1-10份，乙醇水溶液2-8份，温变颜料25-35份。

通过采用上述技术方案，优选了感温油墨的原料配比，按照该配比配制的感温油墨具有较好的粘结力，但是流动性相对较差，适合对表面经过抛光处理的工件进行涂覆。

作为优选，所述感温油墨的组分还包括2-5重量份的水性树脂，所述水性树脂为水性聚氨酯树脂。

通过采用上述技术方案，通过添加水性聚氨酯树脂，进一步提升了感温油墨的粘结力，但同时也会令感温油墨的流动性下降。

作为优选，所述感温油墨的组分还包括0.1-1重量份的中和剂，所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺。

通过采用上述技术方案，通过添加中和剂，使得感温油墨的pH升高，添加了中和剂的感温油墨对于适宜在酸性环境下生长的霉菌具有更好的抑制作用。

作为优选，所述感温油墨的组分还包括0.1-1重量份的有机防霉剂。

通过采用上述技术方案，在添加中和剂的基础上，进一步添加有机防霉剂能够更加充分地改善感温油墨的防霉性能，有助于减少霉菌的滋生对感温油墨的颜色造成的影响。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请通过对组分的遴选，得到了在65±2℃能够发生变色的油墨，通过油墨的变色实现了对操作者的提示。在使用本申请的感温油墨对运动部件表面进行涂覆之后，操作者仅靠观察即可在变色涂层颜色褪去时作出运动部件过热的判断，进而采取对应的降温措施，有助于减少过热对航空液压机械连续不间断检测仪带来的损伤。

2、本申请中优选改性氮化硼作为填料的组分，改性氮化硼除了通过席夫碱基团实现抑菌之外，还能够通过席夫碱基团酸性水解产生的肉桂醛实现抑菌，有助于减少细菌和霉菌的繁殖对感温油墨的颜色造成的影响。

附图说明

图1是航空液压机械连续不间断检测仪的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、运动部件；2、油墨层；3、监控设备。

具体实施方式

以下结合实施例、制备例和对比例对本申请作进一步详细说明，本申请涉及的原料均可通过市售获得。

改性氮化硼的制备例

以下以制备例1为例说明。

制备例1

本制备例中，改性氮化硼按照以下方法制备：

(1)将纳米氮化硼和过氧化氢按照1:100的重量比混合，在105℃加热搅拌回流5h，然后离心分离并收集沉淀物，沉淀物经过洗涤和干燥后得到羟基氮化硼；

(2)将硅烷偶联剂和水混合，在65℃保温30min后得到硅烷偶联剂质量分数为5％的硅烷水解液，将硅烷水解液和羟基氮化硼加入N-甲基吡咯烷酮中，在120℃搅拌4.5h，然后进行离心分离，沉淀物经过洗涤和干燥后得到氨基氮化硼；本步骤中，所使用的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；硅烷水解液与羟基氮化硼的重量比为200:1，硅烷水解液与N-甲基吡咯烷酮的重量比为1:1.5；

(3)将氨基氮化硼、肉桂醛和丙酮按照1:4:200的重量比混合，在45℃搅拌7h，然后抽滤除去丙酮，得到改性氮化硼。

实施例

实施例1-5

以下以实施例1为例进行说明。

实施例1

本实施例中，一份感温油墨样品由如下重量的组分配制而成：水性丙烯酸乳液25g，湿润剂1g，消泡剂1g，蜡乳液1g，乙醇水溶液2g，温变颜料25g。消泡剂为BYK011。

本实施例中，感温油墨按照以下方法制备：

(1)将水和乙醇按照2:1的体积比混合均匀，得到乙醇水溶液；

(2)向乙醇水溶液中添加水性丙烯酸乳液，以150rpm的搅拌速率搅拌混合5min后再加入消泡剂、湿润剂、蜡乳液，以300rpm的速率继续搅拌10min，得到基体液；

(3)向基体液中添加温变颜料，以400rpm的速率搅拌40min后进行封装保存，得到感温油墨。

参照图1的航空液压机械连续不间断检测仪，运动部件1表面覆盖有感温油墨固化形成的油墨层2，监控设备3通过激光对油墨层2的颜色进行识别，并在油墨层2褪色的情况下进行声光报警。按照这种设置方式，操作者除了能够通过观察颜色判断运动部件是否过热外，并且能够根据声光报警信息进行辅助判断，提高了判断的准确度。

如表1,实施例1-10的不同之处主要在于感温油墨的原料配比不同。

表1感温油墨的原料配比

实施例11-15

实施例11

本实施例与实施例3的不同之处在于，一份感温油墨样品的组分还包括1g填料，填料为制备例1的改性氮化硼。

如表2，实施例11-15的不同之处在于填料的用量不同。

表2填料的用量

实施例16

本实施例与实施例15的不同之处在于，填料由电气石粉和制备例1的改性氮化硼按照不同比例(重量比)混合而成。

如表3，实施例16-20的不同之处在于电气石粉和改性氮化硼的比例不同。

表3电气石粉和改性氮化硼的比例

样本	实施例16	实施例17	实施例18	实施例19	实施例20
						电气石粉：改性氮化硼	1:3.0	1:3.2	1:3.4	1:3.6	1:3.8

实施例21

本实施例与实施例1的不同之处在于，一份感温油墨样品的组分还包括2g水性树脂，水性树脂选用水性聚氨酯树脂。

如表4，实施例21-25的不同之处在于，水性树脂的用量不同。

表4水性树脂的用量

实施例26

本实施例与实施例3的不同之处在于，一份感温油墨样品的组分还包括0.1g的中和剂，中和剂为N,N-二甲基乙醇胺。

如表5，实施例26-30的不同之处在于，中和剂的用量不同。

表5中和剂的用量

样本	实施例26	实施例27	实施例28	实施例29	实施例30
						中和剂/g	0.1	0.3	0.5	0.8	1

实施例31

本实施例与实施例30的不同之处在于，一份感温油墨样品的组分还包括0.1g的有机防霉剂，有机防霉剂为K9N防霉剂。

如表6，实施例31-35的不同之处在于，有机防霉剂的用量不同。

表6有机防霉剂的用量

样本	实施例31	实施例32	实施例33	实施例34	实施例35
						有机防霉剂/g	0.1	0.3	0.5	0.8	1

对比例

对比例1

本对比例提供一种油墨，其与实施例1的感温油墨的不同之处在于，本对比例的油墨组分中，将温变颜料换为同色号的非感温颜料。

性能检测试验方法

将实施例1-35的感温油墨和对比例1的油墨分别涂刷在36组运动部件表面，得到油墨层。每组运动部件包括两个运动部件，且每组运动部件均和实施例1-35、对比例1中的一个对应。将同组的两个运动部件分别在60℃和70℃的恒温干燥箱中放置150min，然后观察颜色变化情况。结果显示，60℃的干燥箱中，实施例1-35和对比例1对应的运动部件的颜色均为初始的有色状态；而在70℃的干燥箱中，实施例1-35对应的运动部件均已褪色为无色状态，而对比例1对应的运动部件仍为初始的有色状态；将70℃的干燥箱恢复至25℃室温，结果显示所有运动部件表面均恢复到初始的有色状态。

参照《GB/T 14624.3-2008胶印油墨流动度检验方法》检测感温油墨的流动度，计算实施例1-10、实施例21-25测得的流动度与实施例1的流动度之间的比值，将结果记为相对流动度，结果见表7。

参照《GB/T 13217.7-1991凹版塑料油墨检验方法附着牢度检验》检测感温油墨的附着牢度，计算实施例1-10、实施例21-25测得的附着牢度与实施例1的附着牢度之间的比值，将结果记为相对附着牢度，结果见表7。

参照《GB/T 21866-2008抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果》检测感温油墨对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径，然后计算实施例11-20的抑菌圈直径与实施例8的抑菌圈直径的比值，将该比值定义为相对抑菌率，结果见表8。

参照《GB/T 21866-2008抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果》检测感温油墨对黑曲霉菌的抑菌圈直径，然后计算实施例26-35的抑菌圈直径与实施例26的抑菌圈直径的比值，将该比值定义为相对防霉率，结果见表9。

表7相对流动度和相对附着牢度

表8相对抑菌率

表9相对防霉率

结合实施例1-10并结合表7可以看出，实施例1-5的感温油墨相比于实施例6-10具有更好的流动性，但是实施例6-10的附着牢度优于实施例1-5。

结合实施例1、实施例21-25并结合表7可以看出，随着水性聚氨酯树脂的用量增加，感温油墨的附着牢度也在提升，同时流动性也有所下降。

结合实施例11-15并结合表8可以看出，随着改性氮化硼用量的增加，感温油墨的抑菌性能也得到了改善。但是在氮化硼用量增加的过程中，相对抑菌率并不呈线性变化，而是呈现逐渐减小的增长率，说明仅靠增加改性氮化硼的用量对改善抑菌效果所起到的作用有限。

结合实施例16-20和实施例15并结合表8可以看出，当将一部分改性氮化硼替换为电气石粉之后，改性氮化硼与电气石粉共同发挥的效果优于填料全部为改性氮化硼时发挥的效果。随着二者比例的变化，相对抑菌率先上升后下降，在电气石粉：改性氮化硼为1:3.4附近的抑菌效果相对较好。

结合实施例26-35并结合表9可以看出，实施例26-30通过添加中和剂使得感温油墨的pH升高，对于适宜在酸性环境下生长的霉菌具有更好的抑制作用。而在增加中和剂产生的效果逐渐衰减的情况下，进一步添加有机防霉剂能够更加充分地改善感温油墨的防霉性能，有助于减少霉菌的滋生对感温油墨的颜色造成的影响。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种感温油墨，其特征在于，所述感温油墨包括如下重量份的组分：水性丙烯酸乳液25-60份，湿润剂1-2份，消泡剂1-2份，蜡乳液1-10份，乙醇水溶液2-20份，温变颜料25-35份；所述感温油墨的组分还包括1-5重量份的填料，所述填料包括改性氮化硼，所述改性氮化硼按照以下方法制备：

（1）将纳米氮化硼和过氧化氢混合，在100-105℃加热搅拌回流5-6h，然后离心分离并收集沉淀物，沉淀物经过洗涤和干燥后得到羟基氮化硼；

（2）将硅烷偶联剂和水混合，在60-70℃保温25-30min后得到硅烷水解液，将硅烷水解液和羟基氮化硼加入N-甲基吡咯烷酮中，在115-125℃搅拌4-5h，然后进行离心分离，沉淀物经过洗涤和干燥后得到氨基氮化硼；本步骤中，所使用的硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷；

（3）将氨基氮化硼、肉桂醛和丙酮混合，在40-50℃搅拌6-8h，然后抽滤除去丙酮，得到改性氮化硼；

所述填料包括电气石粉；所述电气石粉与改性氮化硼的重量比为1:(3.2-3.6)；所述感温油墨的组分还包括0.1-1重量份的中和剂，所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺；所述感温油墨的组分还包括0.1-1重量份的有机防霉剂。

2.根据权利要求1所述的感温油墨，其特征在于，所述感温油墨包括如下重量份的组分：水性丙烯酸乳液30-60份，湿润剂1-2份，消泡剂1-2份，蜡乳液1-10份，乙醇水溶液10-20份，温变颜料25-35份。

3.根据权利要求1所述的感温油墨，其特征在于，所述感温油墨包括如下重量份的组分：水性丙烯酸乳液25-55份，湿润剂1-2份，消泡剂1-2份，蜡乳液1-10份，乙醇水溶液2-8份，温变颜料25-35份。

4.根据权利要求3所述的感温油墨，其特征在于，所述感温油墨的组分还包括2-5重量份的水性树脂，所述水性树脂为水性聚氨酯树脂。