一种快速干燥的碳素墨水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种快速干燥的碳素墨水及其制备方法，所述墨水按照质量百分比的原料包括分散剂3-4%、炭黑23-30%、两亲性炭材料8-12%、甲基硅油0.05-1%、明胶1-2%、三乙胺0.05-0.15%、碱溶胀性丙烯酸10-15%、聚乙烯醇0.03-0.08%、苯甲酸钠0.05-0.1%、纳米二氧化钛0.01-0.02%、纳米氧化锌0.02-0.04%、酒精8-15%和水30-40%，其制备步骤为：预处理炭黑和两亲性炭材料；取甲基硅油、明胶、三乙胺、聚乙烯醇、苯甲酸钠、纳米二氧化钛、纳米氧化锌和水混合；加入碱溶胀性丙烯酸；加入分散剂、炭黑和两亲性炭材料；分散；离心；加酒精，分散，脱泡制得。

【技术实现步骤摘要】
一种快速干燥的碳素墨水及其制备方法
本专利技术涉及办公
，具体是一种快速干燥的碳素墨水及其制备方法。
技术介绍
碳素墨水是黑墨水中的一种，碳素墨水的主要成分是碳，由于碳在常温常压下化学性质很稳定，不容易与其他物质反应，因此用碳素墨水书写的文字便于保存，不易褪色。不过在使用碳素墨水的过程中，有一个大的问题：由于凝结时间较长，非常容易造成身体衣物和手部的污染，尤其还会造成之前的字迹出现拖影，导致信息的模糊，难以辨识。因此，研究一种快速干燥的碳素墨水具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有良好的着色力、渗透性、耐水性和抗菌性的快速干燥的碳素墨水及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种快速干燥的碳素墨水，按照质量百分比的原料包括分散剂3-4%、炭黑23-30%、两亲性炭材料8-12%、甲基硅油0.05-1%、明胶1-2%、三乙胺0.05-0.15%、碱溶胀性丙烯酸10-15%、聚乙烯醇0.03-0.08%、苯甲酸钠0.05-0.1%、纳米二氧化钛0.01-0.02%、纳米氧化锌0.02-0.04%、酒精8-15%和水30-40%。作为本专利技术进一步的方案：按照质量百分比的原料包括分散剂3.4%、炭黑26%、两亲性炭材料9%、甲基硅油0.07%、明胶1.3%、三乙胺0.075%、碱溶胀性丙烯酸13%、聚乙烯醇0.045%、苯甲酸钠0.07%、纳米二氧化钛0.015%、纳米氧化锌0.025%、酒精12%和水35%。作为本专利技术进一步的方案：所述分散剂为萘酚聚氧乙烯醚、苯乙烯-马来酸酐树脂铵盐溶液和十二烷基苯磺酸钠中的一种。作为本专利技术进一步的方案：所述两亲性炭材料为煤沥青基两亲性炭材料、石油沥青基两亲性炭材料、中间相沥青基两亲性炭材料、石油焦基两亲性炭材料、针状焦基两亲性炭材料和沥青焦基两亲性炭材料中的一种。所述的快速干燥的碳素墨水的制备方法，包括以下步骤：1）分别将炭黑和两亲性炭材料磨细后，于95-105℃下烘干20-30h，取出后放入干燥器内备用；2）按比例称取甲基硅油、明胶、三乙胺、聚乙烯醇、苯甲酸钠、纳米二氧化钛、纳米氧化锌和水混合，并搅拌均匀；3）再加入碱溶胀性丙烯酸，搅拌均匀后，作为母液备用；4）在母液中加入分散剂、预处理的炭黑和两亲性炭材料，搅拌均匀；5）将其置于超声波清洗器中，超声分散40-50min；6）离心分离10min，除去沉降物；7）最后加入酒精，放入超声波清洗器中，超声分散10-15min，真空条件下脱泡30min，即得碳素墨水。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术以炭黑和两亲性炭材料共同充当着色剂，与普通的碳黑单一着色剂相比，大大提高了墨水的着色能力和耐水性能；以三乙胺为pH调节剂，使得墨水呈弱碱性，配合碱溶胀性丙烯酸在弱碱性环境中的增稠作用，既保证了其稳定性能，又提高了其渗透性，解决了现有技术中墨水耐水性能不佳的问题；以纳米二氧化钛和纳米氧化锌为抗菌剂，避免了因为水的浸渍使墨水脱色、变质和腐败；通过添加易挥发的酒精溶剂，加快了墨水的干燥速度，避免了因为墨水的凝结时间较长造成身体衣物、手部及字迹的污染，使用效果更佳。本专利技术制备方法简单，生产成本低，制得的碳素墨水具有良好的着色力、渗透性、耐水性和抗菌性，可以在较短的时间内快速干燥，尤其适合中小学生的书写使用。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例中，一种快速干燥的碳素墨水，按照质量百分比的原料包括分散剂3%、炭黑30%、两亲性炭材料12%、甲基硅油0.05%、明胶1.7%、三乙胺0.14%、碱溶胀性丙烯酸15%、聚乙烯醇0.03%、苯甲酸钠0.05%、纳米二氧化钛0.01%、纳米氧化锌0.02%、酒精8%和水30%。分散剂为十二烷基苯磺酸钠。两亲性炭材料为煤沥青基两亲性炭材料。所述的快速干燥的碳素墨水的制备方法，包括以下步骤：1）分别将炭黑和两亲性炭材料磨细后，于95-105℃下烘干20-30h，取出后放入干燥器内备用；2）按比例称取甲基硅油、明胶、三乙胺、聚乙烯醇、苯甲酸钠、纳米二氧化钛、纳米氧化锌和水混合，并搅拌均匀；3）再加入碱溶胀性丙烯酸，搅拌均匀后，作为母液备用；4）在母液中加入分散剂、预处理的炭黑和两亲性炭材料，搅拌均匀；5）将其置于超声波清洗器中，超声分散40-50min；6）离心分离10min，除去沉降物；7）最后加入酒精，放入超声波清洗器中，超声分散10-15min，真空条件下脱泡30min，即得碳素墨水。实施例2本专利技术实施例中，一种快速干燥的碳素墨水，按照质量百分比的原料包括分散剂3.6%、炭黑24%、两亲性炭材料10%、甲基硅油0.08%、明胶1%、三乙胺0.15%、碱溶胀性丙烯酸12%、聚乙烯醇0.05%、苯甲酸钠0.08%、纳米二氧化钛0.01%、纳米氧化锌0.03%、酒精11%和水38%。分散剂为萘酚聚氧乙烯醚。两亲性炭材料为石油沥青基两亲性炭材料。所述的快速干燥的碳素墨水的制备方法，包括以下步骤：1）分别将炭黑和两亲性炭材料磨细后，于95-105℃下烘干20-30h，取出后放入干燥器内备用；2）按比例称取甲基硅油、明胶、三乙胺、聚乙烯醇、苯甲酸钠、纳米二氧化钛、纳米氧化锌和水混合，并搅拌均匀；3）再加入碱溶胀性丙烯酸，搅拌均匀后，作为母液备用；4）在母液中加入分散剂、预处理的炭黑和两亲性炭材料，搅拌均匀；5）将其置于超声波清洗器中，超声分散40-50min；6）离心分离10min，除去沉降物；7）最后加入酒精，放入超声波清洗器中，超声分散10-15min，真空条件下脱泡30min，即得碳素墨水。实施例3本专利技术实施例中，一种快速干燥的碳素墨水，按照质量百分比的原料包括分散剂3.4%、炭黑26%、两亲性炭材料9%、甲基硅油0.07%、明胶1.3%、三乙胺0.075%、碱溶胀性丙烯酸13%、聚乙烯醇0.045%、苯甲酸钠0.07%、纳米二氧化钛0.015%、纳米氧化锌0.025%、酒精12%和水35%。分散剂为苯乙烯-马来酸酐树脂铵盐溶液。两亲性炭材料为中间相沥青基两亲性炭材料。所述的快速干燥的碳素墨水的制备方法，包括以下步骤：1）分别将炭黑和两亲性炭材料磨细后，于95-105℃下烘干20-30h，取出后放入干燥器内备用；2）按比例称取甲基硅油、明胶、三乙胺、聚乙烯醇、苯甲酸钠、纳米二氧化钛、纳米氧化锌和水混合，并搅拌均匀；3）再加入碱溶胀性丙烯酸，搅拌均匀后，作为母液备用；4）在母液中加入分散剂、预处理的炭黑和两亲性炭材料，搅拌均匀；5）将其置于超声波清洗器中，超声分散40-50min；6）离心分离10min，除去沉降物；7）最后加入酒精，放入超声波清洗器中，超声分散10-15min，真空条件下脱泡30min，即得碳素墨水。实施例4本专利技术实施例中，一种快速干燥的碳素墨水，按照质量百分比的原料包括分散剂3.7%、炭黑24%、两亲性炭材料9%、甲基硅油0.06%、明胶2%、三乙胺0.05%、碱溶胀性丙烯酸12%、聚乙烯醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速干燥的碳素墨水，其特征在于，按照质量百分比的原料包括分散剂3‑4%、炭黑23‑30%、两亲性炭材料8‑12%、甲基硅油0.05‑1%、明胶1‑2%、三乙胺0.05‑0.15%、碱溶胀性丙烯酸10‑15%、聚乙烯醇0.03‑0.08%、苯甲酸钠0.05‑0.1%、纳米二氧化钛0.01‑0.02%、纳米氧化锌0.02‑0.04%、酒精8‑15%和水30‑40%。

【技术特征摘要】
1.一种快速干燥的碳素墨水制备方法，按照质量百分比的原料包括分散剂3%、炭黑30%、两亲性炭材料12%、甲基硅油0.05%、明胶1.7%、三乙胺0.14%、碱溶胀性丙烯酸15%、聚乙烯醇0.03%、苯甲酸钠0.05%、纳米二氧化钛0.01%、纳米氧化锌0.02%、酒精8%和水30%，分散剂为十二烷基苯磺酸钠，两亲性炭材料为煤沥青基两亲性炭材料，其特征在于，所述的快速干燥的碳素墨水的制备方法，包括以下步骤：1）分别将炭黑和两亲性炭材料磨细后，于95-105℃下烘干20-30h，取出后放入干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜小卫，
申请(专利权)人：杜小卫，
类型：发明
国别省市：陕西;61