一种防褪色耐高温水性黑墨水制造技术

本发明专利技术涉及一种防褪色耐高温水性黑墨水，原料组成为：黑色颜料、阴离子型水性聚氨酯‑丙烯酸酯复合乳液、羧甲基壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、硫酸软骨素、卵磷脂、超细硅酸铝、重钙粉、纳米锡、纳米二氧化硅、去离子水。本发明专利技术水性黑墨水提高了墨水的着色保色性能，稳定性好，长时间储存也不会出现沉淀分层团聚现象，书写流畅耐久，性能稳定，不会堵塞笔头。具有很好的耐高温性，可有效防止墨水褪色，延长字迹保存时间；原料无毒无害，安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种防褪色耐高温水性黑墨水
本专利技术属于墨水
，涉及一种防褪色耐高温水性黑墨水。
技术介绍
墨水是一种含有色素或染料的液体，可用于书写或绘画。黑墨水包括碳素墨水和染料墨水。目前较为常用的是碳素黑墨水，具有不易掉色，不怕水，奈腐蚀等优点，由于碳素墨水是以碳的颗粒作为着色的原料，为了使碳均匀分布要用胶体作为溶剂，粘性大，并且里面的颗粒粗，易堵笔，存在书写不流畅，若间歇书写很容易干涸以致堵塞笔具等现象存在。染料黑墨水的溶质是化学色素分子，以色素分子作为着色剂，流动性强，不易堵笔，不伤笔。但是染料型墨水的配方中通常含有一些对人体伤害的化学物质，且大部分颜料着色不够牢固，长期存放或遇水及稍高的温度的情况下，墨迹很容易渗化褪色，不利于文稿的保藏。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的上述问题，提供一种防褪色耐高温水性黑墨水，具有着色牢固，书写流畅，耐高温等优点。本专利技术技术方案如下：一种防褪色耐高温水性黑墨水，原料重量份组成为：黑色颜料30～50份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液3～5份，羧甲基壳聚糖10～15份，聚丙烯酰胺3～5份，聚丙烯酸钠16～22份，硫酸软骨素3～5份，卵磷脂6～8份，超细硅酸铝5～8份，重钙粉3～5份，纳米锡3～5份，纳米二氧化硅15～17份，去离子水75～90份。所述的黑色颜料为直接黑、酸性黑、还原黑等。所述的超细硅酸铝为3000目。所述的重钙粉为2500目。所述的纳米二氧化硅优选改性纳米二氧化硅，改性方法：纳米SiO2按质量比为1:5～8加入到乙二醇中，超声20min后逐滴滴加3-氨基丙基三乙氧基硅烷，加热回流20～24h，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤，烘干，然后分散到去离子水中，分散浓度15～20g/L，在惰性气体保护下，滴加0.2mol/L草酸钛铵至草酸钛铵在体系中浓度为15～20mmol/L，再滴加0.05mol/L的硝酸溶液调PH为2～3，搅拌，30～50℃反应25～30h后，抽滤，滤饼依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤，真空干燥即可。所述防褪色耐高温水性黑墨水制备方法为：首先，将聚丙烯酰胺、超细硅酸铝、纳米二氧化硅依次加入到去离子水中，搅拌，超声震荡20～25min，然后加入羧甲基壳聚糖、硫酸软骨素、卵磷脂、重钙粉和纳米锡，混匀后快速搅拌15min，然后在搅拌下逐滴滴加阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，送入球磨机中球磨至浆料粒度为950～1000nm，最后加入黑色颜料、聚丙烯酸钠，50～80℃搅拌30min，即得。本专利技术防褪色耐高温水性黑墨水配方中，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，是一种新型胶粘剂，具有高表面活性、良好的生态安全性和相溶性，干燥后字迹表面成膜，耐水性、机械性能和热稳定性以及附着力、抗冲击强度、硬度和柔韧性好。羧甲基壳聚糖、聚丙烯酰胺吸水能力特强，保水能力高，可反复释水、吸水，有效防止脱水，增加墨水粘性。卵磷脂、超细硅酸铝、纳米锡壳增加防水及耐热性能。纳米二氧化硅，尤其是改性后的纳米二氧化硅在水溶液中分散良好，并可与墨水配方中其他组分带入的离子复合引发聚合体系，并进行表面接枝聚合，增加体系稳定性，克服了其沉淀、团聚等问题。加入的聚丙烯酸钠是一种具有多种特殊性能的增稠剂，具有固定金属离子的作用，并能阻止游离金属离子产生消极作用。重钙粉耐候、保色，硫酸软骨素，有效提高书写时润滑性能。本专利技术防褪色耐高温水性黑墨水，相对于现有技术有益效果在于：提高了墨水的着色保色性能，稳定性好，长时间储存也不会出现沉淀分层团聚现象，书写流畅耐久，性能稳定，不会堵塞笔头。具有很好的耐高温性，可有效防止墨水褪色，延长字迹保存时间；原料无毒无害，安全环保。具体实施方式下面通过具体实施例进一步说明本专利技术，应该理解的是，本专利技术实施例的制备方法仅仅是用于阐明本专利技术，而不是对本专利技术的限制；在本专利技术构思的前提下，对本专利技术制备方法的简单改进都属于本专利技术要求的保护范围。实施例1一种防褪色耐高温水性黑墨水，原料重量份组成为：还原直接黑DB42份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液4份，羧甲基壳聚糖12份，聚丙烯酰胺3.5份，聚丙烯酸钠20份，硫酸软骨素4.1份，卵磷脂5.5份，3000目超细硅酸铝6.5份，2500目重钙粉4.2份，纳米锡4份，纳米二氧化硅16份，去离子水87份。所述防褪色耐高温水性黑墨水制备方法为：首先，将聚丙烯酰胺、超细硅酸铝、纳米二氧化硅依次加入到去离子水中，搅拌，超声震荡25min，然后加入羧甲基壳聚糖、硫酸软骨素、卵磷脂、重钙粉和纳米锡，混匀后快速搅拌15min，然后在搅拌下逐滴滴加阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液，送入球磨机中球磨至浆料粒度为950～1000nm，最后加入还原直接黑DB、聚丙烯酸钠，50～80℃搅拌30min，即得。实施例2一种防褪色耐高温水性黑墨水，原料重量份组成为：还原直接黑BCN50份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液3.2份，羧甲基壳聚糖10份，聚丙烯酰胺3份，聚丙烯酸钠16.4份，硫酸软骨素3份，卵磷脂6.1份，3000目超细硅酸铝5份，2500目重钙粉3份，纳米锡3.4份，纳米二氧化硅15份，去离子水75份。制备方法同实施例1。实施例3一种防褪色耐高温水性黑墨水，原料重量份组成为：酸性黑17234份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液5份，羧甲基壳聚糖14.8份，聚丙烯酰胺5份，聚丙烯酸钠22份，硫酸软骨素5份，卵磷脂7.3份，3000目超细硅酸铝7.5份，2500目重钙粉5份，纳米锡4份，纳米二氧化硅17份，去离子水90份。制备方法同实施例1。实施例4与实施例1不同之处在于所述的纳米二氧化硅为改性纳米二氧化硅，改性方法：纳米SiO2按质量比为1:6加入到乙二醇中，超声20min后逐滴滴加3-氨基丙基三乙氧基硅烷，加热回流20h，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤，烘干，然后分散到去离子水中，分散浓度18g/L，在惰性气体保护下，滴加0.2mol/L草酸钛铵至草酸钛铵在体系中浓度为15～20mmol/L，再滴加0.05mol/L的硝酸溶液调PH为2，搅拌，30～50℃反应25h后，抽滤，滤饼依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤，真空干燥即可。将上述实施例1-4制得的墨水及书写于普通纸张后的墨迹褪色测试结果见表1。表1从对比实验的数据中也可以看出，本专利技术墨水有着较强的附着力、耐水浸泡、耐日光晒、耐高温、不易脱落、呈色稳定等特点，假塑性好，静止时墨水粘度较大，而在剪切力作用下墨水粘度变小，书写流畅、线型均匀稳定，且本专利技术墨水固化时间快（3～5s）易干，不易褪色，表面光泽好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防褪色耐高温水性黑墨水，其特征在于，原料重量份组成为：黑色颜料30～50份，阴离子型水性聚氨酯‑丙烯酸酯复合乳液 3～5份，羧甲基壳聚糖10～15份，聚丙烯酰胺3～5份，聚丙烯酸钠16～22份，硫酸软骨素3～5份，卵磷脂6～8份，超细硅酸铝5～8份，重钙粉3～5份，纳米锡3～5份，纳米二氧化硅15～17份，去离子水75～90份。

【技术特征摘要】
1.一种防褪色耐高温水性黑墨水，其特征在于，原料重量份组成为：黑色颜料30～50份，阴离子型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液3～5份，羧甲基壳聚糖10～15份，聚丙烯酰胺3～5份，聚丙烯酸钠16～22份，硫酸软骨素3～5份，卵磷脂6～8份，超细硅酸铝5～8份，重钙粉3～5份，纳米锡3～5份，纳米二氧化硅15～17份，去离子水75～90份。2.根据权利要求1所述的防褪色耐高温水性黑墨水，其特征在于：所述的黑色颜料为直接黑、酸性黑、还原黑。3.根据权利要求1所述的防褪色耐高温水性黑墨水，其特征在于：所述的超细硅酸铝为3000目。4.根据权利要求1所述的防褪色耐高温水性黑墨水，其特征在于：所述的重钙粉为2500目。5.根据权利要求1所述的防褪色耐高温水性黑墨水，其特征在于：所述的纳米二氧化硅为改性纳米二氧化硅，改性方法：纳米SiO2按质量比为1:5～8加入到乙二醇中，超声20min后逐滴滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦涵，
申请(专利权)人：刘梦涵，
类型：发明
国别省市：山东,37