一種含納米色料的色漿及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于打印耗材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含納米色料的色漿及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
傳統(tǒng)水性噴墨墨水具有低毒性，對(duì)環(huán)境親和性好，色彩鮮艷逼真，價(jià)格低廉等特性。廣泛的運(yùn)用在家庭、辦公等需要打印輸出的地方。然而，噴墨墨水卻有以下的缺點(diǎn)：第一是不耐水，遇水會(huì)暈染溶解；第二是不耐光，在日光照射下，紫外線及臭氧會(huì)劣解染料，造成影像褪色失真。為了解決這些問(wèn)題，耐光色料被開(kāi)發(fā)出來(lái)，例如顏料或分散染料等。由于耐光色料本身不溶于水，故耐水好；而且耐光色料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不容易受紫外線及臭氧的侵蝕，所以耐光性強(qiáng)。但因?yàn)槟凸馍喜蝗苡谒?，故耐光色料是以微粒形式分散于墨水中。因此，如何確保耐光色料微粒穩(wěn)定分散于墨水中，便成為水性噴墨耐光色料墨水的重要課題。新型高分子分散劑能夠?qū)δ凸馍?，以及其他功能性要求較高的納米色料起到良好的分散效果。但是噴墨墨水配方中的助劑，例如醇醚類(lèi)溶劑、潤(rùn)濕劑或表面張力調(diào)節(jié)劑等，卻易與分散劑發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，導(dǎo)致納米色料上的分散劑脫附失效，引起噴墨墨水的穩(wěn)定性下降，甚至導(dǎo)致噴墨墨水打印質(zhì)量直線下降。
因此，亟需提供一種含納米色料的色漿，能夠有效避免分散劑脫附失效，使制備的噴墨墨水穩(wěn)定性強(qiáng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出提供一種含納米色料的色漿，在制備噴墨墨水時(shí)，能夠有效避免墨水中助劑與分散劑的競(jìng)爭(zhēng)吸附，防止分散劑脫附失效，使制備的噴墨墨水穩(wěn)定性強(qiáng)。
發(fā)明構(gòu)思：本發(fā)明通過(guò)含環(huán)氧基的分散劑與交聯(lián)劑的反應(yīng)，在納米色料的表面形成包覆層或?qū)崿F(xiàn)微膠囊化，使色料與分散劑結(jié)合緊密，在制備噴墨墨水時(shí)，能夠有效避免墨水中助劑與分散劑的競(jìng)爭(zhēng)吸附，分散劑不易脫附失效。
本發(fā)明第一方面提供了一種含納米色料的色漿。
具體的，所述含納米色料的色漿包含納米色料，所述納米色料由含環(huán)氧基的分散劑與交聯(lián)劑發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)包覆而成，所述交聯(lián)劑為多元羧酸和/或多元胺。
本發(fā)明選用多元羧酸和/或多元胺作為交聯(lián)劑，利用含環(huán)氧基的分散劑與交聯(lián)劑(多元羧酸和/或多元胺)發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包覆納米色料。經(jīng)過(guò)包覆的色料，不易受到墨水助劑競(jìng)爭(zhēng)吸附的影響，使分散劑脫附失效，可以提高墨水分散穩(wěn)定性，有效抑制色料的沉降，提高打印品質(zhì)。
優(yōu)選的，所述多元羧酸選自C2-C18脂肪多元酸、檸檬酸、酒石酸或蘋(píng)果酸中的至少一種。所述C2-C18脂肪多元酸可以為C2-C18脂肪二酸、C2-C18脂肪三酸等。
優(yōu)選的，所述多元胺選自C3-C18脂肪胺和/或醚胺化合物。
優(yōu)選的，所述C3-C18脂肪胺為C3-C18脂肪二胺、C3-C18脂肪三胺、雙(六亞甲基)三胺或季戊四胺中的一種。
優(yōu)選的，所述醚胺化合物為4,9-二噁-1,12十二烷二胺、4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺或聚醚多元胺中至少一種。
優(yōu)選的，所述納米色料包括以下顏料或分散染料：藍(lán)色顏料PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4；黃色顏料PY12、PY13、PY74、PY138、PY139、PY150、PY151、PY155、PY180、PY183、PY185、PY194；紅色顏料PV19、PR122、PR146、PR254、PR269；黑色顏料為碳黑；藍(lán)色分散染料14、28、56、60、72、87、165、291、359、360、366；紅色分散染料4、11、22、54、60、74、82、92、146、278、343；黃分散染料3、23、42、51、54、60、65、82、98、114、160、211；棕色分散染料27；橙色分散染料25、73。
本發(fā)明第二方面提供了一種含納米色料的色漿的制備方法。
具體的，一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
將所述納米色料與含環(huán)氧基的分散劑、溶劑混合，研磨，得到色料分散液；然后將所述色料分散液加熱，加入交聯(lián)劑，反應(yīng)，得到所述含納米色料的色漿。
優(yōu)選的，所述溶劑為水。
優(yōu)選的，所述含環(huán)氧基的分散劑與所述交聯(lián)劑的質(zhì)量比為(100-400)：(3-40)；更優(yōu)選的，所述含環(huán)氧基的分散劑與所述交聯(lián)劑的質(zhì)量比為(150-300)：(5-30)。通過(guò)控制交聯(lián)劑與含環(huán)氧基的分散劑的用量比，能夠使納米色料被充分包覆，確保分散劑不脫附。
優(yōu)選的，所述納米色料與所述含環(huán)氧基的分散劑的質(zhì)量比為(10-30)：(5-60)；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述納米色料與所述含環(huán)氧基的分散劑的質(zhì)量比為(15-25)：(10-50)。通過(guò)所述納米色料和分散劑的用量，能夠使納米色料充分潤(rùn)濕分散，有利于后續(xù)的包覆過(guò)程。
優(yōu)選的，所述納米色料與所述含環(huán)氧基的分散劑、所述溶劑的質(zhì)量比為(10-30)：(5-60)：(10-85)；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述納米色料與所述含環(huán)氧基的分散劑、所述溶劑的質(zhì)量比為(15-25)：(10-50)：(25-75)。
優(yōu)選的，所述研磨的過(guò)程為：在研磨的轉(zhuǎn)速為8-15m/s下，使用直徑為0.1-0.6mm、填充率為80-95％的研磨介質(zhì)，研磨至平均粒徑為120±50nm，得到所述色料分散液。
優(yōu)選的，所述加熱的溫度為45-100℃；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述述加熱的溫度為50-98℃。
優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為45-100℃，所述反應(yīng)的時(shí)間為3-15h；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為50-98℃，所述反應(yīng)的時(shí)間為5-12h；優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為60-95℃，所述反應(yīng)的時(shí)間為7-10h。
優(yōu)選的，所述含環(huán)氧基的分散劑的制備方法，包括以下步驟：
將所述錨定基單體、可溶劑化單體和環(huán)氧基單體溶于溶劑中，加入引發(fā)劑，加熱反應(yīng)，去溶劑，得到所述含環(huán)氧基的分散劑。
由上述方法制備的所述含環(huán)氧基的分散劑，包括錨定基單體結(jié)構(gòu)、可溶劑化單體結(jié)構(gòu)和環(huán)氧基單體結(jié)構(gòu)。錨定基單體結(jié)構(gòu)形成的錨定鏈段對(duì)納米色料有高效吸附能力，且可溶劑化單體結(jié)構(gòu)形成的溶劑化鏈段能產(chǎn)生有效空間障礙或靜電斥力。
優(yōu)選的，所述錨定基單體為含有芳香基或/和胺基。
優(yōu)選的，所述錨定基單體包括苯乙烯、2-甲基丙烯酸苯乙烯酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯、聚乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸芐酯或甲基丙烯酸芐酯中的至少一種。由于常見(jiàn)的色料結(jié)構(gòu)，大多帶有芳香基結(jié)構(gòu)或類(lèi)似雜環(huán)結(jié)構(gòu)，因此芳香基結(jié)構(gòu)對(duì)色料的吸附性好，是優(yōu)選的錨定基。
優(yōu)選的，所述胺基單體包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺、羥乙基丙烯酰胺、羥丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、二甲基丙烯酰胺或乙烯苯胺中的至少一種。對(duì)于含有偶氮或酰胺基團(tuán)的色料，胺基單體結(jié)構(gòu)是良好的色料錨定基團(tuán)，可以提升分散劑在色料表面的附著力。
優(yōu)選的，所述環(huán)氧基單體包括甲基丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚、1,2-環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烷或乙烯基芐基縮水甘油醚中的至少一種。
優(yōu)選的，所述可溶劑化單體包括聚醚丙烯酸酯或/和烯丙基聚醚等。
優(yōu)選的，所述聚醚丙烯酸酯選自聚氧乙烯醚丙烯酸酯、聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、聚氧丙烯醚丙烯酸酯、聚氧丙烯醚甲基丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯醚丙烯酸酯或聚氧乙烯聚氧丙烯醚甲基丙烯酸酯中的至少一種。
優(yōu)選的，所述烯丙基聚醚選自烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧丙烯醚、甲基烯丙基聚氧丙稀烯醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚或甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少一種。
優(yōu)選的，所述錨定基單體、可溶劑化單體和環(huán)氧基單體的質(zhì)量數(shù)比為(90-300)：(190-350)：(10-50)；優(yōu)選的，所述錨定基單體、可溶劑化單體和環(huán)氧基單體的質(zhì)量數(shù)比為(100-250)：(200-300)：(15-35)。本發(fā)明優(yōu)選控制反應(yīng)單體比例的添加量在上述范圍內(nèi)，能夠使反應(yīng)單體充分聚合，得到錨定基與可溶劑化結(jié)構(gòu)最適化的分散劑結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的，所述錨定基單體、可溶劑化單體和環(huán)氧基單體的總質(zhì)量與所述溶劑的質(zhì)量比為(30-60)：(40-60)；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述錨定基單體、可溶劑化單體和環(huán)氧基單體的總質(zhì)量與所述溶劑的質(zhì)量比為(45-55)：(45-55)。本發(fā)明優(yōu)選控制有機(jī)溶劑的添加量在上述范圍內(nèi)，能夠使反應(yīng)單體充分溶解，有利于聚合反應(yīng)順利進(jìn)行。
優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為60-90℃，所述反應(yīng)的時(shí)間為1-5h；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為70-80℃，所述反應(yīng)的時(shí)間為1-3h。本發(fā)明優(yōu)選通過(guò)檢測(cè)反應(yīng)過(guò)程中體系中反應(yīng)單體的總殘留量確定反應(yīng)結(jié)束時(shí)間，具體的，當(dāng)體系中反應(yīng)單體的總殘留量低于3wt.％時(shí)，停止加熱，完成分散劑的聚合反應(yīng)。
更為具體的，一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
(1)將含環(huán)氧基的分散劑、溶劑和納米色料混合，使納米色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；
(2)將步驟(1)制得的所述色料預(yù)分散液導(dǎo)入研磨機(jī)中，研磨分散得到粒徑分布均勻且吸附分散劑的色料分散液；
(3)將步驟(1)制得的所述色料分散液加熱至45-100℃，然后在攪拌條件下，加入交聯(lián)劑，持續(xù)反應(yīng)5-12h，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，得到表層由分散劑與交聯(lián)劑聚合包覆的納米色料，即為所述含納米色料的色漿。
本發(fā)明第三方面提供了一種含納米色料的色漿的應(yīng)用。
具體的，所述含納米色料的色漿在制備噴墨墨水中的應(yīng)用。
一種噴墨墨水，包含所述含納米色料的色漿。
優(yōu)選的，所述噴墨墨水還包括助劑。所述助劑為噴墨墨水中常用的助劑。所述助劑選自保濕劑、表面張力調(diào)整劑、消泡劑、流平劑、增滑劑、潤(rùn)濕劑、滲透劑、接著劑、防腐劑或抗氧化劑中的至少一種。
優(yōu)選的，所述噴墨墨水還包括溶劑。所述溶劑包括水和非水溶劑。
優(yōu)選的，所述非水溶劑為醇、醚、醇醚、酮、酯、醚酯中的至少一種。
所述的潤(rùn)濕劑包括動(dòng)態(tài)張力低的表面活性劑等；所述的保濕劑包括高沸點(diǎn)吸水性強(qiáng)的多元醇等；所述的滲透劑包括表面張力低的表面活性劑或溶劑等；所述的接著劑包括丙烯酸酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、氯醋樹(shù)脂、醋酸乙烯樹(shù)脂等附著性良好的樹(shù)脂；所述的表面張力控制劑包括表面張力低的表面活性劑或溶劑等；所述的消泡劑包括表面張力低的抑泡劑等。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述噴墨墨水，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：
所述含納米色料的色漿10-80份；
助劑0.1-40份；
非水溶劑0-20份；
水30-80份。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述含納米色料的色漿為20-70份；更優(yōu)選的，所述所述含納米色料的色漿為30-60份。
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
將所述含納米色料的色漿、溶劑和助劑混合，過(guò)濾，取濾液即制得所述噴墨墨水。
優(yōu)選的，所述過(guò)濾過(guò)程為依次利用0.45μm孔徑玻纖濾膜和0.45μm孔徑聚丙烯濾膜過(guò)濾去除膠體及大粒徑顆粒，得到分散穩(wěn)定的所述噴墨墨水。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：
(1)本發(fā)明選用多元羧酸和/或多元胺作為交聯(lián)劑，利用含環(huán)氧基的分散劑與交聯(lián)劑(多元羧酸和/或多元胺)發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包覆納米色料。經(jīng)過(guò)包覆的色料，不易受到墨水助劑競(jìng)爭(zhēng)吸附的影響，使分散劑脫附失效，可以提高墨水分散穩(wěn)定性，有效抑制色料的沉降，防止打印頭的堵塞，改善打印的流暢度及鮮艷度。
(2)本發(fā)明提供的色漿的制備方法簡(jiǎn)單，包覆原料易得，包覆過(guò)程簡(jiǎn)便易行，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚明白本發(fā)明所述技術(shù)方案，現(xiàn)列舉以下實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。需要指出的是，以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明要求的保護(hù)范圍不構(gòu)成限制作用。
以下實(shí)施例中所用的原料、試劑或裝置如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從常規(guī)商業(yè)途徑得到，或者可以通過(guò)現(xiàn)有已知方法得到。
實(shí)施例1
一種含環(huán)氧基的分散劑的制備方法，包括以下步驟：
將錨定基單體223.1g 2-苯氧基乙基丙烯酸酯、可溶劑化單體193.9g聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(韓國(guó)美源MIRAMER M193)與環(huán)氧基單體33g甲基丙烯酸縮水甘油酯混合得到預(yù)混液A；再將96g丁酮及24偶氮二異庚腈混合攪拌至溶解，得到預(yù)混液B；在架有冷凝回流裝置的反應(yīng)瓶中通入氮?dú)猓⒓尤肴軇?30g丁酮及攪拌加熱至80℃；然后將預(yù)混液A及預(yù)混液B，各別以2.5g/min及0.6g/min添加速率，同時(shí)加入反應(yīng)瓶中進(jìn)行反應(yīng)；添加完畢后持續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，檢測(cè)殘留的單體量小于3wt％終止反應(yīng)，得到45％固含量的聚合物溶液；將聚合物溶液進(jìn)行減壓蒸餾，去除溶劑后，得到含環(huán)氧基的分散劑SA1。所得分散劑重均分子量Mw＝25371，數(shù)均分子量Mn＝13788，分子量分布Mw/Mn＝1.84。
實(shí)施例2
一種含環(huán)氧基的分散劑的制備方法，包括以下步驟：
將錨定基單體112.5g甲基芐基丙烯酸酯、可溶劑化單體319.3g烯丙基聚氧乙烯醚(中國(guó)海安石化APEG2000)與環(huán)氧基單體18.2g烯丙基縮水甘油醚混合得到預(yù)混液A；再將40g乙酸乙酯及10g偶氮二異丁腈混合攪拌至溶解，得到預(yù)混液B；在架有冷凝回流裝置的反應(yīng)瓶中通入氮?dú)?，并加入溶?00g乙酸乙酯，加熱至90℃；然后將預(yù)混液A及預(yù)混液B，各別以2.5g/min及0.2g/min添加速率，同時(shí)加入反應(yīng)瓶中進(jìn)行反應(yīng)；添加完畢后持續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，檢測(cè)殘留的單體量小于3wt％終止反應(yīng)，得到45％固含量的聚合物溶液；將聚合物溶液進(jìn)行減壓蒸餾，去除溶劑后，得到含環(huán)氧基的分散劑SA2。所得分散劑重均分子量Mw＝26834，數(shù)均分子量Mn＝13976，分子量分布Mw/Mn＝1.92。
實(shí)施例3
一種含環(huán)氧基的分散劑的制備方法，包括以下步驟：
將錨定基單體94.8g苯乙烯、可溶劑化單體332.6g烯丙基聚氧烷基醚(中國(guó)海安石化F-6)與環(huán)氧基單體22.6g1,2-環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烷混合得到預(yù)混液A；再將64g異丙醇及16g偶氮二異戊腈混合攪拌至溶解，得到預(yù)混液B；在架有冷凝回流裝置的反應(yīng)瓶中通入氮?dú)?，并加?70g溶劑異丙醇，加熱至70℃；然后將預(yù)混液A及預(yù)混液B，各別以2.5/min及0.4g/min添加速率，同時(shí)加入反應(yīng)瓶中進(jìn)行反應(yīng)；添加完畢后持續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，檢測(cè)殘留的單體量小于3wt％終止反應(yīng)，得到45％固含量的聚合物溶液；將聚合物溶液進(jìn)行減壓蒸餾，去除溶劑后，得到含環(huán)氧基的分散劑SA3。所得分散劑重均分子量Mw＝24317，數(shù)均分子量Mn＝13661，分子量分布Mw/Mn＝1.78。
實(shí)施例4
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取實(shí)施例1制備的含環(huán)氧基的分散劑SA1 400g、水400g及R60分散染料200g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為100±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把納米色料分散液加熱至70℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑己二酸24.4g，對(duì)納米色料包覆，持續(xù)反應(yīng)7h，得到含納米色料的色漿。
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿300g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為紅色噴墨墨水。
實(shí)施例5
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取實(shí)施例1制備的含環(huán)氧基的分散劑SA1 160g、水440g及PR122色料400g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為130±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把色料濃縮液加熱至90℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑辛二酸11.6g，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，持續(xù)反應(yīng)5h，得到含納米色料的色漿。
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿150g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為紅色噴墨墨水。
實(shí)施例6
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取實(shí)施例2制備的含環(huán)氧基的分散劑SA2 150g、水550g及PB15:3色料300g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為120±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把色料濃縮液加熱至80℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑己二酸5g，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，持續(xù)反應(yīng)6h，得到含納米色料的色漿
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿200g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為藍(lán)色噴墨墨水。
實(shí)施例7
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取實(shí)施例2制備的含環(huán)氧基的分散劑SA2 100g、水800g及碳黑色料100g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為100±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把色料濃縮液加熱至60℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑辛二酸3.9g，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，持續(xù)反應(yīng)8h，得到含納米色料的色漿
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿600g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為黑色噴墨墨水。
實(shí)施例8
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取含實(shí)施例3制備的環(huán)氧基的分散劑SA3 200g、水500g及PY74色料300g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為90±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把色料濃縮液加熱至50℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑辛二酸12g，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，持續(xù)反應(yīng)10h，得到含納米色料的色漿。
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿200g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為黃色噴墨墨水。
實(shí)施例9
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取實(shí)施例1制備的含環(huán)氧基的分散劑SA1 300g、水550g及R60分散染料150g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為100±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把色料濃縮液加熱至80℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑己二胺9g，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，實(shí)現(xiàn)微膠囊化，持續(xù)反應(yīng)7h，得到含納米色料的色漿。
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿400g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為紅色噴墨墨水。
實(shí)施例10
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取實(shí)施例1制備的含環(huán)氧基的分散劑SA1 150g、水700g及PR122色料150g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為130±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把色料濃縮液加熱至90℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑辛二胺5.6g，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，實(shí)現(xiàn)微膠囊化，持續(xù)反應(yīng)5h，得到含納米色料的色漿。
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿400g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為紅色噴墨墨水。
實(shí)施例11
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取實(shí)施例2制備的含環(huán)氧基的分散劑SA2 150g、水550g及PB15:3色料300g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為120±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把色料濃縮液加熱至80℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑，7.8g聚醚多元胺(美國(guó)亨斯邁T403)，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，實(shí)現(xiàn)微膠囊化，持續(xù)反應(yīng)6h，得到含納米色料的色漿。
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿200g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為藍(lán)色噴墨墨水。
實(shí)施例12
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取實(shí)施例3制備的含環(huán)氧基的分散劑SA3 100g、水800g及碳黑色料100g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為100±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把色料濃縮液加熱至90℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑，3.9g 4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺(德國(guó)巴斯夫EC130)，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，實(shí)現(xiàn)色料微膠囊化，持續(xù)反應(yīng)8h，得到含納米色料的色漿。
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿600g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為黑色噴墨墨水。
實(shí)施例13
一種含納米色料的色漿的制備方法，包括以下步驟：
取實(shí)施例3制備的含環(huán)氧基的分散劑SA3 200g、水500g及PY74色料300g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為90±20nm，研磨分散得到納米色料分散液；然后，把色料濃縮液加熱至50℃，然后在攪拌下加入交聯(lián)劑，36.4g聚醚多元胺(美國(guó)亨斯邁ED-900)，對(duì)納米色料進(jìn)行包覆，實(shí)現(xiàn)色料微膠囊化，持續(xù)反應(yīng)10h，得到含納米色料的色漿。
一種噴墨墨水的制備方法，包括以下步驟：
取上述制備的含納米色料的色漿200g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-3485g，溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為黃色噴墨墨水。
對(duì)比例1
取SA3含環(huán)氧基的分散劑200g、水500g及PY74色料300g攪拌混合，使色料充分潤(rùn)濕，得到色料預(yù)分散液；再將色料預(yù)分散液導(dǎo)入納米研磨機(jī)中，研磨轉(zhuǎn)速10m/s，研磨介質(zhì)直徑0.3mm，研磨介質(zhì)填充率88％，研磨至平均粒徑為90±20nm，研磨分散得到色料濃縮液；
再取色料濃縮液200g，保濕劑丙三醇300g，表面張力調(diào)整劑BYK-348 5g及溶劑乙二醇丁醚100g混合攪拌均勻，再加水調(diào)至黏度3.5±0.5cp，經(jīng)0.45玻纖濾膜及0.45PP濾膜過(guò)濾后，所得濾液既為黃色噴墨墨水。
產(chǎn)品效果測(cè)試
對(duì)實(shí)施例4-13和對(duì)比例1制得的噴墨墨水進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試，穩(wěn)定性測(cè)試包括環(huán)境穩(wěn)定性測(cè)及加速沉降測(cè)試。環(huán)境穩(wěn)定性測(cè)指的是高溫加速老化測(cè)試。將墨水置于60℃高溫老化7天，加速色料凝聚后，檢測(cè)墨水的黏度、表面張力、粒徑及濾性變化。QC評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：老化后粒徑變化小于10％，表面張力變化小于5％及黏度變化小于10％，濾性小于5min/1kg，則為合格。粒徑檢測(cè)，采用英國(guó)馬爾文(Malvern)Nano S90納米粒徑儀。黏度檢測(cè)，采用美國(guó)博勒飛(Brookfield)Wells錐板粘度計(jì)。表面張力測(cè)試，采用日本協(xié)和(KYOWA)CBVP型表面張力儀。濾性測(cè)試，采用1.0μm孔徑PVDF濾膜過(guò)濾。測(cè)試結(jié)果如表1所示。
加速沉降測(cè)試是指利用離心機(jī)，增加離心力加速色料沉降，并檢測(cè)上層液色濃度。離心機(jī)采用國(guó)產(chǎn)鹽城凱特實(shí)驗(yàn)儀器TG20G，最大轉(zhuǎn)速20000rpm。QC評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：在10000rpm轉(zhuǎn)速下，離心30min，上層液色濃度≥90％未離心墨水色濃度。測(cè)試結(jié)果如表2所示。
表1實(shí)施例4-8得到的噴墨墨水的穩(wěn)定性結(jié)果
表2實(shí)施例9-13及對(duì)比例1得到的噴墨墨水的穩(wěn)定性結(jié)果
表3實(shí)施例4-8得到的噴墨墨水的加速沉降結(jié)果
表4實(shí)施例9-13及對(duì)比例1得到的噴墨墨水的加速沉降結(jié)果
由表1-4可知，本發(fā)明實(shí)施例4-13提供的含納米色料的色漿，通過(guò)采用含環(huán)氧基的分散劑和交聯(lián)劑進(jìn)行對(duì)色料進(jìn)行包覆，在制備噴墨墨水時(shí)，醇醚類(lèi)溶劑、潤(rùn)濕劑、表面張力調(diào)節(jié)劑等助劑不會(huì)導(dǎo)致納米色料上的分散劑脫附失效，噴墨墨水的穩(wěn)定性強(qiáng)，耐溶劑性佳，且儲(chǔ)存沉降低，在老化7天后，粒徑、黏度、表面張力、濾性及沉降色濃度均變化小。而反觀對(duì)比例1，因?yàn)槲磳?duì)色料進(jìn)行包覆，表面張力調(diào)整劑以及溶劑乙二醇丁醚均與分散劑產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，導(dǎo)致分散劑脫附失效，在老化過(guò)程中，粒徑、黏度、表面張力、濾性及沉降色濃度變化大，穩(wěn)定性差，打印質(zhì)量低。
1.一種含納米色料的色漿，其特征在于，所述色漿包含納米色料，所述納米色料由含環(huán)氧基的分散劑與交聯(lián)劑發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)包覆而成，所述交聯(lián)劑為多元羧酸和/或多元胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色漿，其特征在于，所述多元羧酸選自C2-C18脂肪多元酸、檸檬酸、酒石酸或蘋(píng)果酸中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色漿，其特征在于，所述多元胺選自C3-C18脂肪多元胺和/或醚胺化合物。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的色漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
將所述納米色料與含環(huán)氧基的分散劑、溶劑混合，研磨，得到色料分散液；然后將所述色料分散液加熱，加入交聯(lián)劑，反應(yīng)，得到所述含納米色料的色漿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述含環(huán)氧基的分散劑與所述交聯(lián)劑的質(zhì)量比為(100-400)：(3-40)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述納米色料與所述含環(huán)氧基的分散劑的質(zhì)量比為(10-30)：(5-60)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述含環(huán)氧基的分散劑的制備方法，包括以下步驟：
將所述錨定基單體、可溶劑化單體和環(huán)氧基單體溶于溶劑中，加入引發(fā)劑，加熱反應(yīng)，去溶劑，得到所述含環(huán)氧基的分散劑；
所述錨定基單體為含有芳香基或/和胺基；
所述環(huán)氧基單體包括甲基丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚、1,2-環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烷或乙烯基芐基縮水甘油醚中的至少一種；
所述可溶劑化單體包括聚醚丙烯酸酯或/和烯丙基聚醚等。
8.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的含納米色料的色漿在制備噴墨墨水中的應(yīng)用。
9.一種噴墨墨水，其特征在于，包含權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的含納米色料的色漿。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴墨墨水，其特征在于，所述噴墨墨水還包括助劑，所述助劑選自保濕劑、表面張力調(diào)整劑、消泡劑、流平劑、增滑劑、潤(rùn)濕劑、滲透劑、接著劑、防腐劑或抗氧化劑中的至少一種。
