一种低粘度抗菌中性墨水增稠剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种中性墨水增稠剂，具体地涉及一种低粘度抗菌中性墨水增稠剂。
【背景技术】
[0002]中性墨水的粘度在水性与油性之间，且其流变性特性具有明显的剪切变稀现象，其中增稠剂分子是引起其流变特性的主要原因，增稠剂在中性墨水中一方面使中性墨水具有一定的粘度尤其是静止粘度以保持在存储过程中的稳定性，以防止絮凝，另一方面使中性墨水中颜料颗粒之间通过增稠剂分子构建亚稳态的三维网状结构，使中性墨水在书写过程中增稠剂分子表现为由有序到无规再到有序结构的变化过程，中性墨水由有序到无规过程中较高的粘度保证墨水不致于漏墨，较低的应力使书写过程具有较好的手感，同时由无规再到有序过程中较低的应力保证墨水在较短的时间恢复到高粘度，从而满足中性墨水书与流畅的应用要求。但中性墨水粘度过闻或过低都会影响墨水的书与性能，墨水粘度过闻导致出墨量过少，笔头堵墨，使书写间断、不流畅；而粘度太低又会导致出墨量过大，出现冒水、起笔和顿笔有超墨现象。因此，中性墨水增稠体系的研究对建立其流变性能与书写性能的关系具有重要意义。
[0003]中性墨水的增稠剂是一种水性体系的流变调节剂，目前常用的增稠剂有无机物类增稠剂、纤维素醚及其衍生物类增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂、天然胶质类增稠剂以及聚氨酯类增稠剂等。聚丙烯酸酯增稠剂由于其优异的粘度稳定性是中性墨水常用的增稠剂，这种增稠剂本身是酸性的，须用碱或氨水中和至PH为8?9才能达到增稠效果，也称为丙烯酸碱溶胀增稠剂。
[0004]综上所述，本领域缺乏一种耐粘度低、pH值应用范围广、具有优异的增稠能力和增粘能力，适合中性墨水的增稠剂。
【发明内容】
[0005]本发明的第一目的在于获得一种耐粘度低、pH值应用范围广、具有优异的增稠能力和增粘能力，适合中性墨水的增稠剂。
[0006]本发明的第二目的在于获得一种耐粘度低、pH值应用范围广、具有优异的增稠能力和增粘能力，适合中性墨水的增稠剂的制备方法。
[0007]本发明的第三目的在于获得一种耐粘度低、pH值应用范围广、具有优异的增稠能力和增粘能力的中性墨水。
[0008]在本发明的第一方面，提供了一种低粘度抗菌中性墨水增稠剂，其中，所述增稠剂由羧甲基壳聚糖、(烷基)丙烯酸单体、(甲基)丙烯酸烷基酯在引发剂存在下采用原位聚合得到；
[0009]所述羧甲基壳聚糖的用量为:所述羧甲基壳聚糖作为乳化剂使得所述(烷基)丙烯酸单体形成乳化胶束；
[0010]所述烧基为Cl?C2碳原子的烧经基团；
[0011]且所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂浓度为lwt%时在pH为7?10时粘度为30 ?500mP.S0
[0012]在本发明的一个【具体实施方式】中，其中，包括如下重量百分比的组分:
[0013]所述羧甲基壳聚糖的含量为3?5重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算；
[0014]所述(烷基)丙烯酸单体的含量为5?10重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算；
[0015]所述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量为5?10重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算；
[0016]引发量的引发剂；
[0017]余量的水。
[0018]在本发明的一个【具体实施方式】中，其中，由如下重量百分比的组分组成:
[0019]所述羧甲基壳聚糖的含量为3?5重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算；
[0020]所述(烷基)丙烯酸单体的含量为5?10重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算；
[0021]所述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量为5?10重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠剂的总重量计算；
[0022]引发量的引发剂；
[0023]余量的水。
[0024]在本发明的一个【具体实施方式】中，其中，所述(烷基)丙烯酸单体选自甲基丙烯酸单体、乙基丙烯酸单体或其组合。
[0025]在本发明的一个【具体实施方式】中，其中，丙烯酸烷基酯选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯或其组合。
[0026]在本发明的一个【具体实施方式】中，其中，所述的羧甲基壳聚糖平均数均分子量为30000 ?100000。
[0027]在本发明的一个【具体实施方式】中,其中,所述引发剂为0.3?0.5重量％。
[0028]本发明的第二方面提供一种本发明所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂的制备方法，其中，所述制备方法包括如下步骤:
[0029](a)提供羧甲基壳聚糖、(烷基)丙烯酸单体、(甲基)丙烯酸烷基酯和引发剂；所述羧甲基壳聚糖的用量为:所述羧甲基壳聚糖作为乳化剂使得所述(烷基)丙烯酸单体形成乳化胶束；
[0030]所述烧基为Cl?C2碳原子的烧经基团；
[0031](b)所述羧甲基壳聚糖作为乳化剂使得所述(烷基)丙烯酸单体形成乳化胶束；
[0032](C)所述羧甲基壳聚糖、(烷基)丙烯酸单体、和(甲基)丙烯酸烷基酯在引发剂存在下采用原位聚合得到所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂浓度为lwt%时在pH为7?10时粘度为30?500mP.S。
[0033]所述(甲基)丙烯酸烷基酯的用量为:使得所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂浓度为lwt%时在pH为7?10时粘度为30?500mP.S。
[0034]在本发明的一个【具体实施方式】中，其中，所述的聚合温度为60?85°C，聚合时间为3?5h。
[0035]本发明的第三方面提供一种所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂的中性墨水。
【附图说明】
[0036]图1是本发明一种低粘度抗菌中性墨水增稠剂其制备方法工艺示意图。
【具体实施方式】
[0037]本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了一种耐粘度低、pH值应用范围广、具有优异的增稠能力和增粘能力，适合中性墨水的增稠剂。在此基础上完成了本发明。
[0038]本发明的技术构思如下:常规的中性墨水在制备过程中需要添加抗菌剂等助剂，以达到中性墨水长期储存过程不发生霉变等问题，然而随着人们对抗菌剂的使用，尤其是欧美国家限制实用PX类抗菌剂等，因此目前的趋势是开发新型的抗菌助剂。
[0039]而本发明人采用了不同的思路。具体是采用原位聚合的方法，用具有抗菌作用的羧甲基壳聚糖作为乳化剂与丙烯酸单体形成乳化胶束，再通过引发剂的引发作用丙烯酸单体进行聚合而具有抗菌作用的羧甲基壳聚糖附着在聚合物表面，使聚合物具有抗菌作用，并且由于合成聚合物以及乳液剂都溶于水，在碱性条件下形成三维交联结构，起到增稠增粘的效果。本发明制备得到的增稠剂具有抗菌效果好，体系粘度低，但增稠效果好且稳定，PH值应用范围广、适用于中性墨水的增稠剂具有巨大的市场前景。
[0040]本发明采用的技术手段是:
[0041]提供一种低粘度抗菌中性墨水增稠剂及其制备方法，所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂其主要由羧甲基壳聚糖、丙烯酸单体、丙烯酸酯单体采用原位聚合得到，其当lwt%时在pH为7.0?10.0时粘度为30?500mP.S。本发明还提供了一种低粘度抗菌中性墨水增稠剂的制备方法，具有抗菌作用的羧甲基壳聚糖和丙烯酸单体、丙烯酸酯单体以及水混合均匀，制备得到单体乳液，再将部分单体乳液与引发剂配置得到的引发剂种子乳液滴加到单体乳液中，引发乳液聚合，得到低粘度抗菌中性墨水增稠剂。在一个【具体实施方式】中所述的低粘度抗菌中性墨水增稠剂制备各组分分别为:羧甲基壳聚糖为3?5wt%，甲基丙烯酸为10?5wt%，丙烯酸甲酯为10?5wt%，引发剂为0.3?0.5wt%，去离子水为余量。本发明所制备的增稠剂耐粘度低、抗菌性好、PH值应用范围广、具有优异的增稠能力和增粘能力，适合中性墨水的增稠剂。
[0042]以下对本发明的各个方面进行具体说明。
[0043]本发明中，术语“含有”或“包括”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此，术语“主要由...组成”和“由...组成”包含在术语“含有”或“包括”中。
[0044]如本文所用，所述的“烷基”，除非另有说明，指的是含有2-20个碳原子，的直链或支链烷烃，可以包括一个或一个以上的碳碳双键或碳碳三键。优选的为含有2-10个碳原子的烧经，例如，烧基包括但不限于甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基。
[0045]低粘