本發(fā)明屬于墨水材料領域，具體涉及一種高分散穩(wěn)定性墨水及其制備方法。

背景技術：

現(xiàn)有技術中墨水的制作工藝分為色素制造的墨水和染料制造的墨水，用色素制造的墨水一般參有其它物質來防止色素被擦掉。這樣的墨水一般不滲入紙內，因此在印刷時使用的墨水可以降低印刷的成本；用染料制造的墨水更強烈，但這樣的墨水一般是溶在水中的，它們滲入紙內，并可能滲到紙的背部，因此它們在印刷中有一定的技術障礙。因此這樣的墨水一般使用干得非?？斓娜芤夯蛟谟∷r設法加速墨水的干燥。

現(xiàn)有色漿的特點在于大量使用表面活性劑或高分子樹脂且顏料粒徑較粗，以其調制的中性墨水不僅粒徑分布難以達到要求且由于過量表面活性劑的存在很難實現(xiàn)流變特性的調控。在中性墨水的開發(fā)過程中，除了獲得優(yōu)異的墨水流變性能之外，使著色劑均勻而穩(wěn)定地分散于水性介質中，是決定墨水性能的又一重要因素。然而，普通碳黑由于自身的一些特殊性質，在水中沒有自分散性?，F(xiàn)有技術中沒有充分考慮碳黑的制漿過程，容易產生粘度劇增、顆粒返粗等不良現(xiàn)象，致使色漿品質降低。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高分散穩(wěn)定性墨水及其制備方法。

本發(fā)明采取的技術方案為：

一種高分散穩(wěn)定性墨水，其特征在于，原料各組分按照重量份組成如下：

石墨烯35-45份、聚氨酯丙烯酸酯25-35份、S1 型烷基磷酸酯18-22份、丙烯酸異冰片酯14-16份、聚乙二醇20-30份、聚乙烯吡咯烷酮6-8份、光引發(fā)劑 5-7份、分散劑4-6份、乳化劑2-4份。

進一步的，所述乳化劑為辛基酚聚氧乙烯醚和單硬脂酸甘油酯按照摩爾比2：3組成的混合物。

進一步的，所述分散劑為萘酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉按照重量比2:3組成的混合物。

進一步的，所述光引發(fā)劑為4-苯基二苯甲酮和2-氯化硫雜蒽酮按照重量比3:5組成的混合物。

一種高分散穩(wěn)定性墨水的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

（1）將分散劑溶解于聚乙二醇溶劑中，再加入原料配比的石墨烯，放入超聲波清洗器中超聲分散，高速分散20~30min ；

（2）按照原料配比取聚氨酯丙烯酸酯、S1 型烷基磷酸酯、丙烯酸異冰片混合，在10℃、500rpm轉速條件下混合攪拌20~30min，加熱至60±5℃，加入乳化劑攪拌至均勻透明；

（3）將步驟（1）和步驟（2）中的產物混合均勻，加入聚乙烯吡咯烷酮、光引發(fā)劑，用帶有轉子-定子裝置的高速乳化機，在8000-90000rpm轉速下高速剪切30-40min，停止高速剪切。

本發(fā)明的有益效果為：

石墨烯UV吸收峰集中在270nm，粒子較小，而且具有一定的力學改性效果，用石墨烯制備的黑色色漿為液態(tài)，色漿在樹脂中具有良好的分散性，同時對樹脂有一定改性作用，對光固化速度影響?。煌ㄟ^合理選擇分散劑和乳化劑，在保證色漿穩(wěn)定性的同時有效降低了色漿的表面活性劑的含量，使其具備很好的兼容性和流變調節(jié)性；分散液的分散穩(wěn)定性最好，有效地支持了碳黑顆粒分散體系的穩(wěn)定性，有利于中性墨水書寫性能的提高采用高速剪切工藝，顏料的粒徑不斷減小，分散與團聚作用達到了較好的動態(tài)平衡。

具體實施方式

實施例1

一種高分散穩(wěn)定性墨水，其特征在于，原料各組分按照重量份組成如下：

石墨烯35份、聚氨酯丙烯酸酯25份、S1 型烷基磷酸酯18份、丙烯酸異冰片酯14份、聚乙二醇20份、聚乙烯吡咯烷酮6份、4-苯基二苯甲酮和2-氯化硫雜蒽酮按照重量比3:5組成的光引發(fā)劑 5份、萘酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉按照重量比2:3組成的分散劑4份、辛基酚聚氧乙烯醚和單硬脂酸甘油酯按照摩爾比2：3組成的乳化劑2份。

實施例2

一種高分散穩(wěn)定性墨水，其特征在于，原料各組分按照重量份組成如下：

石墨烯40份、聚氨酯丙烯酸酯30份、S1 型烷基磷酸酯20份、丙烯酸異冰片酯15份、聚乙二醇25份、聚乙烯吡咯烷酮7份、4-苯基二苯甲酮和2-氯化硫雜蒽酮按照重量比3:5組成的光引發(fā)劑6份、萘酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉按照重量比2:3組成的分散劑5份、辛基酚聚氧乙烯醚和單硬脂酸甘油酯按照摩爾比2：3組成的乳化劑3份。

實施例3

一種高分散穩(wěn)定性墨水，其特征在于，原料各組分按照重量份組成如下：

石墨烯45份、聚氨酯丙烯酸酯35份、S1 型烷基磷酸酯22份、丙烯酸異冰片酯16份、聚乙二醇30份、聚乙烯吡咯烷酮8份、4-苯基二苯甲酮和2-氯化硫雜蒽酮按照重量比3:5組成的光引發(fā)劑 7份、萘酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉按照重量比2:3組成的分散劑6份、辛基酚聚氧乙烯醚和單硬脂酸甘油酯按照摩爾比2：3組成的乳化劑4份。

一種高分散穩(wěn)定性墨水的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

（1）將分散劑溶解于聚乙二醇溶劑中，再加入原料配比的石墨烯，放入超聲波清洗器中超聲分散，高速分散20~30min ；

（2）按照原料配比取聚氨酯丙烯酸酯、S1 型烷基磷酸酯、丙烯酸異冰片混合，在10℃、500rpm轉速條件下混合攪拌20~30min，加熱至60±5℃，加入乳化劑攪拌至均勻透明；

（3）將步驟（1）和步驟（2）中的產物混合均勻，加入聚乙烯吡咯烷酮、光引發(fā)劑，用帶有轉子-定子裝置的高速乳化機，在8000-90000rpm轉速下高速剪切30-40min，停止高速剪切。