一种除臭水性UV光固化陶瓷喷墨油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种除臭水性UV光固化陶瓷喷墨油墨及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤A、先将20~30%水性丙烯酸酯、1~20%溶剂和0.5~3%油墨助剂充分混合后，边搅拌边加入20~38%陶瓷色料，分散，再加入10~20%水性环氧丙烯酸酯及1~5%除臭剂，混合均匀；再加入0~5%抗菌复合物，混合均匀，获得混合物料；步骤B、将混合物料研磨分散，直至细度达到低于1μm；步骤C、加入0.5~4%水性光引发剂，分散均匀后，得成品。和现有光固化陶瓷喷墨油墨相比，本发明专利技术制造的油墨配料科学，制备合理，性能稳定，无毒不刺激，除臭剂和抗菌复合材料协同作用，具有持久的抗菌特性、防污自清洁功能以及除臭的特性，进一步拓宽了光固化陶瓷喷墨油墨的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了陶瓷
，特别是涉及了一种除臭水性UV光固化陶瓷喷墨油墨及其制备方法。
技术介绍
细菌，霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大危害，影响人们的健康甚至危及生命，带来了重大的经济损失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人们的关注，抗菌制品的需求将构成巨大的市场。墙砖，无论家居室内装饰，或是用于工业生产或公共场所，在满足外观实用之余，如何使其具备更多关乎人们健康保障方面的功能，也是业界科研工作者顺应时代潮流和生活风向标而做出的思考。在现有墙砖等建筑装饰材料中，陶瓷喷墨油墨受到越来越多的关注，特别是紫外光固化油墨。但，目前用于陶瓷喷墨的紫外光固化油墨的生产中，一些活性稀释剂，对人体的刺激性较大，对生产和使用油墨的人体均可能造成过敏或灼伤，需要谨慎的使用，而且陶瓷喷墨的紫外光固化油墨一般贮存和使用期限不长。而且，目前也鲜有报道特定功能型光固化陶瓷油墨，特别是多功能光固化陶瓷喷墨油墨，使其应用受到较大局限。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种除臭水性UV光固化陶瓷喷墨油墨及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种除臭水性UV光固化陶瓷喷墨油墨及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：步骤A、先将20~30%水性丙烯酸酯、1~20%溶剂和0.5~3%油墨助剂经高速分散机充分混合后，边高速搅拌边加入20~38%陶瓷色料，然后转速提高一倍，高速分散30~60min，再加入10~20%水性环氧丙烯酸酯及1~5%除臭剂，继续高速搅拌至混合均匀；再加入0~5%抗菌复合物，继续高速搅拌至混合均匀，获得混合物料；步骤B、将混合物料先经球磨机进行初步砂磨分散，然后转入砂磨机进一步砂磨分散，直至其中的所述陶瓷色料的细度达到低于300nm；步骤C、加入0.5~4%水性光引发剂，经搅拌分散均匀后，获得UV光固化陶瓷喷墨油墨的成品。在本专利技术中，所述除臭剂制备方法如下：混合以下重量百分比的原料：ZrO21~10%，TiO25~15%，SiO210~20%，V2O51~5%，K2O1~5%，SnO21~5%，Cr2O31~3%，Al2O310~15%，Fe2O310~15%，MgO10~20%，Na2O5~10%，MnO25~10%，投入到砂磨机中进行砂磨，控制粒径在10~500nm之间，制得无机氧化物；将30~40%环氧树脂、30~50%酚醛树脂及20~30%无机氧化物充分混合，加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶，排料后，检测、调整配制成可以涂敷的浆料；将此浆料涂敷于基板上，干燥成膜；然后放在充氮保护气氛炉中，升温到900~1000℃，保温1~2h；将膜刮离该基板，得除臭剂。在本专利技术中，所述抗菌复合物可通过以下方法制得：（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以500~600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1~3g高锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应3~5h；快速加入100~150ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天，得石墨烯量子点（GQDs）悬浮液；100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照30~60min，激光辐照功率为0.5~2W；备用；（2）超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液（磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2~3:1），超声搅拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；（3）取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液，30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4；继续超声搅拌，调节混合溶液PH值至7.0；边超声搅拌，边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼，在30~40℃下还原反应0.5~1h；之后，再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼，在85℃下还原反应30~48h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；（4）将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比3~5:1的水和氨水，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯（与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:1~3），调节pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应30~60min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h，冷却至室温后，浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得抗菌粉；（5）氮气环境下，将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比2~4:2混合，同时加入步骤（4）制得的抗菌粉，磁力搅拌60~120min后加入苯胺，抗菌粉与苯胺质量比为2:12~18；持续搅拌60~90min后，逐滴滴加过硫酸铵，苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1；20℃～30℃下反应15~30h；丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥，碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物；（6）用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，向溶胶中加入占溶胶0.01~1.0wt％的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物，混合均匀；静置陈化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；碾磨后将所得复合物400～550℃下煅烧1~2h，去除聚苯胺，得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物；（7）将30~45%环氧树脂、35~50%酚醛树脂及8~20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合，加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶，排料后，检测、调整配制成可以涂敷的浆料；将此浆料涂敷于基板上，干燥成膜；然后放在充氮保护气氛炉中，升温到900~1000℃，保温1~2h；将膜刮离该基板，获得抗菌复合物。较佳地，在步骤（4）和（5）之间增加一步骤：取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:1~5；10~100W超声60~120min，静置，去离子水洗涤数次，干燥得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉。在本专利技术中，所述抗菌复合物还可以通过以下方法制得：（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合，烧杯放在冰水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除臭水性UV光固化陶瓷喷墨油墨的制备方法，其包括以下步骤：步骤A、先将20~30%水性丙烯酸酯、1~20%溶剂和0.5~3%油墨助剂经高速分散机充分混合后，边高速搅拌边加入20~38%陶瓷色料，然后转速提高一倍，高速分散30~60min，再加入10~20%水性环氧丙烯酸酯及1~5%除臭剂，继续高速搅拌至混合均匀；再加入0~5%抗菌复合物，继续高速搅拌至混合均匀，获得混合物料；步骤B、将混合物料先经球磨机进行初步砂磨分散，然后转入砂磨机进一步砂磨分散，直至其中的所述陶瓷色料的细度达到低于300nm；步骤C、加入0.5~4%水性光引发剂，经搅拌分散均匀后，获得UV 光固化陶瓷喷墨油墨的成品。

【技术特征摘要】
1.一种除臭水性UV光固化陶瓷喷墨油墨的制备方法，其包括以下步骤：步骤A、先将20~30%水性丙烯酸酯、1~20%溶剂和0.5~3%油墨助剂经高速分散机充分混合后，边高速搅拌边加入20~38%陶瓷色料，然后转速提高一倍，高速分散30~60min，再加入10~20%水性环氧丙烯酸酯及1~5%除臭剂，继续高速搅拌至混合均匀；再加入0~5%抗菌复合物，继续高速搅拌至混合均匀，获得混合物料；步骤B、将混合物料先经球磨机进行初步砂磨分散，然后转入砂磨机进一步砂磨分散，直至其中的所述陶瓷色料的细度达到低于300nm；步骤C、加入0.5~4%水性光引发剂，经搅拌分散均匀后，获得UV光固化陶瓷喷墨油墨的成品。2.根据权利要求1所述的除臭水性UV光固化陶瓷喷墨油墨的制备方法，其特征在于，所述抗菌复合物的制备方法如下：（1）称取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml质量分数为98％的浓硫酸，将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合，烧杯放在冰水浴中，同时以500~600rpm的速度搅拌，得混合液；称取1~3g高锰酸钾粉末，缓慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，换成水浴，保持水浴温度30~40℃，反应3~5h；快速加入100~150ml纯水，过滤，然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天，得GQDs悬浮液；100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液，同时激光辐照30~60min，激光辐照功率为0.5~2W；备用；（2）超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液，滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液；逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液，超声搅拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液，调节PH值至11，而后静置、离心，用去离子水和乙醇交替洗涤三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；（3）取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液，30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4；继续超声搅拌，调节混合溶液PH值至7.0；边超声搅拌，边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼，在30~40℃下还原反应0.5~1h；之后，再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼，在85℃下还原反应30~48h后；过滤，用去离子水洗涤数次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；（4）将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中；之后加入体积比3~5:1的水和氨水，搅拌均匀后加入，调节pH值为9~10，反应温度为20~25℃，反应30~60min；进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀；将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h，冷却至室温后，浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min，去除表面局部二氧化硅，离心并干燥，获得抗菌粉；（5）氮气环境下，将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比2~4:2混合，同时加入步骤（4）制得的抗菌粉，磁力搅拌60~120min后加入苯胺，抗菌粉与苯胺质量比为2:12~18；持续搅拌60~90min后，逐滴滴加过硫酸铵，苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1；20℃～30℃下反应15~30h；丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥，碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物；（6）用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶，向溶胶中加入占溶胶0.01~1.0wt％的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物，混合均匀；静置陈化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；碾磨后将所得复合物400～550℃下煅烧1~2h，去除聚苯胺，得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物；（7）将30~45%环氧树脂、35~50%酚醛树脂及8~20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合，加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶，排料后，检测、调整配制成可以涂敷的浆料；将此浆料涂敷于基板上，干燥成膜；然后放在充氮保护气氛炉中，升温到900~1000℃，保温1~2h；将膜刮离该基板，获得抗菌复合物。3.根据权利要求2所述的除臭水性UV光固化陶瓷喷墨油墨的制备方法，其特征在于，步骤（4）和（5）之间增加一步骤：取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中，三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:1~5；10~100W超声60~120min，静置，去离子水洗涤数次，干燥得GQDs/Ag2...

【专利技术属性】
技术研发人员：于庆九，邱杰华，
申请(专利权)人：佛山市高明区海帝陶瓷原料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44