顏料型藍(lán)色中性墨水制備技術(shù)研究.pdf

1、中國(guó)中性筆生產(chǎn)與銷售全球第一，雖是制筆大國(guó)但非制筆強(qiáng)國(guó)，由于國(guó)內(nèi)對(duì)中性墨水研發(fā)技術(shù)認(rèn)知的淺薄，高端產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口。因此，加強(qiáng)自主研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)實(shí)現(xiàn)中性墨水全面國(guó)產(chǎn)化是至關(guān)重要的。
　　本文以課題組探究黑色中性墨水經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，先對(duì)中性筆及墨水的基礎(chǔ)認(rèn)知、組成部分、實(shí)驗(yàn)背景等進(jìn)行綜述，分析現(xiàn)階段中性墨水研發(fā)中重難點(diǎn)：顏料基體系酞菁藍(lán)顆粒分散穩(wěn)定化、優(yōu)化體系流變參數(shù)以及中性墨水書寫性能。
　　藍(lán)色顏料的選擇是制備中性墨水的重要

2、步驟，其種類和添加量與酞菁藍(lán)色漿和中性墨水分散穩(wěn)定性有直接關(guān)聯(lián)。以α和β晶型的酞菁藍(lán)（15、15:1、15:2、15:3、15:4）為著色劑，研究不同類型酞菁藍(lán)色漿體系的粒徑分布及分散穩(wěn)定性。將以上不同類型酞菁藍(lán)色漿進(jìn)行墨水的調(diào)配，研究其書寫性能及分散穩(wěn)定性。同時(shí)，綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取性能較佳的酞菁藍(lán)15:3，探究不同添加量與中性墨水的流變參數(shù)（表觀粘度、觸變值、觸變環(huán)面積及屈服應(yīng)力）間的關(guān)系，考察墨水的分散穩(wěn)定性。結(jié)果表明：以酞菁藍(lán)15

3、:3為著色劑，其添加量為7.5％時(shí)，顏料色漿和墨水性能最佳。
　　顏料的分散穩(wěn)定性很大程度上取決于分散樹脂的優(yōu)選，其不同添加量將直接影響顏料粒徑大小及分散與墨水體系穩(wěn)定性。以色漿和墨水為考察對(duì)象，研究不同顏基比對(duì)兩體系性能的作用。色漿方面，探究不同顏基比下，色漿粒徑隨研磨時(shí)間的變化規(guī)律，考察色漿的分散穩(wěn)定性。墨水方面，探究不同顏基比下，流變參數(shù)（表觀粘度、觸變值）與增稠劑添加量之間的關(guān)系。結(jié)果表明：顏基比3:1時(shí)，色漿與墨水性能最

4、佳。
　　針對(duì)全針管型墨水性能的提升，本文在兩種影響較高觸變值的顏基比的條件下，通過以兩種疏水改性丙烯酸堿溶脹型增稠劑復(fù)合增稠，研究增稠劑添加量對(duì)中性墨水流變參數(shù)（觸變環(huán)面積、屈服應(yīng)力）的影響。利用高速離心和恒溫加熱實(shí)驗(yàn)，從流變性與粒子分散穩(wěn)定性兩方面探究顏基比與復(fù)配增稠劑的最優(yōu)配比。結(jié)果表明：當(dāng)顏基比3:1，添加w(ALCOGUARD5800)=0.4%和w(T-938)=1.0%復(fù)配時(shí)，墨水固液分離程度小，微觀分散均勻；分散樹

5、脂與增稠劑間達(dá)到穩(wěn)定的吸附與脫附動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，墨水的穩(wěn)定性較好。
　　表面活性劑有利于顏料的潤(rùn)濕、分散及改善墨水書寫性能。本文以不同HLB值的表面活性劑為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，考察墨水中引入單一和復(fù)合表面活性劑不同含量與體系流變參數(shù)（表觀粘度、觸變值）的關(guān)系。同時(shí)，探究不同種類表面活性劑與穩(wěn)定化間的作用，建立穩(wěn)定性與書寫性能之間的相關(guān)性。結(jié)果表明：當(dāng)墨水體系添加w(OP-7)=0.4%，w(OP-20)=0.4%時(shí)，墨水流變性能及書寫性能與米