一种钴蓝色陶瓷釉料墨水及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于陶瓷喷墨技术领域，特别涉及一种钴蓝色陶瓷釉料墨水及其制备方法。
【背景技术】
[0002]陶瓷装饰用彩色喷墨打印技术是将陶瓷色料粉体制成多色墨水，通过打印机将其直接打印到坯体、釉面或其他载体上呈色的装饰方法，成型体的形状和尺寸由计算机控制。实现喷墨打印成型的关键是陶瓷墨水的制备。
[0003]自从2000年，世界第一台工业使用的陶瓷装饰喷墨打印机在美国问世，打印机由美国Ferro公司联合Kerajet公司共同开发，陶瓷墨水也由Ferro公司带头研发，国内外有更多的企业和高等院校对陶瓷墨水进行相关研发，中试及大生产检验等。只有不断创新并开发出新型陶瓷墨水，才能打造出具有特殊装饰效果的瓷砖，才能把瓷砖个性化发挥的淋漓尽致，才能大大提升产品附加值。佛山市道氏科技有限公司张翼等(CN103224727;CN103224726;张翼，石教艺，陶瓷墨水的最新发展趋势，佛山陶瓷，2014，24(8):1-4)提出的釉料墨水，必将成为陶瓷墨水的发展方向。如果实现釉料和颜料墨水同时打印的情况下，会形成一个立体打印的表现效果，能够仿出真正天然石材的质感。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种钴蓝色陶瓷釉料墨水及其制备方法，所得墨水品质稳定性好，可长期保存。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0006]—种钴蓝色陶瓷釉料墨水，包括由纳米粉体组成的釉料，所述釉料质量百分含量的组分:纳米氧化娃40-60%，纳米氧化招15-30%，纳米氧化镁7-15%，纳米氧化妈3%-10%，纳米氧化钴10-15%。
[0007]本发明还提供了所述钴蓝色陶瓷釉料墨水的制备方法，包括以下步骤:
[0008]I)首先，称取分散剂，加水置于磁力搅拌器搅拌加热，直至分散剂全部溶解；
[0009]2)其次，将有机溶剂加入步骤I)得到的溶液中，混合均匀；
[0010]3)最后，将釉料加入溶液中，其中，加入顺序为氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化钴、氧化硅;每加入一种氧化物，置于超声分散一个小时，静置一个小时，再加入下一种氧化物。[0011 ]所述釉料在墨水中的质量百分含量为10-30%。
[0012]所述墨水中含有质量百分含量10-20%的分散剂和30-50%的有机溶剂，余量为水。
[0013]所述墨水中水的质量百分含量为30-40%。
[0014]所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量:十六烷基三甲基溴化铵30-50%、羧甲基纤维素钠15-35%、聚乙二醇20-55%。
[0015]所述有机溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为:乙醇30-70%，乙二醇30-70 % ο步骤2)中，可先加入乙二醇，再加入乙醇。
[0016]与现有技术相比，本发明的钴蓝色陶瓷釉料墨水的品质稳定性好，可长时间保存，并具有良好的喷墨打印性能，墨水的粘度为10_40mPa.s，表面张力30_50mN/m。
【附图说明】
[0017]图1是釉料墨水剪切力和粘度与时间的关系曲线，其中横坐标为时间，纵坐标为剪切力和粘度。
[0018]图2是釉料墨水表面张力与时间的关系曲线。其中横坐标为时间，纵坐标为表面张力。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0020]实施例1
[0021]—种钴蓝色陶瓷釉料墨水，含有如下质量百分比的组分:纳米粉体组成的釉料1 %、分散剂1 %、有机溶剂50 %，水30 %。
[0022]其中:
[0023]釉料质量百分含量的组分:纳米氧化硅40%，纳米氧化铝30%，纳米氧化镁15%，纳米氧化妈5%，纳米氧化钴10%。
[0024]分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量:十六烷基三甲基溴化铵50%、羧甲基纤维素钠20%、聚乙二醇30%。
[0025]溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为:乙醇50%，乙二醇50%。
[0026]其制备方法，包括以下步骤:
[0027]I)首先，称取羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵，加入水，置于磁力搅拌器搅拌加热，直至分散剂全部溶解；
[0028]2)其次，依次将乙二醇和乙醇加入步骤I得到的溶液中，混合均匀；
[0029 ] 3)最后，将氧化物纳米粉体(依次加入氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化钴、氧化硅)加入溶液中。每加入一种氧化物，置于超声分散一个小时，静置一个小时，再加入下一种氧化物。
[0030]实施例2
[0031]—种钴蓝色陶瓷釉料墨水，含有如下质量百分比的组分:纳米粉体组成的釉料30 %、分散剂10%、有机溶剂30 %，水30 %。
[0032]其中:
[0033]釉料质量百分含量的组分:纳米氧化硅65%，纳米氧化铝15%，纳米氧化镁7%，纳米氧化妈3%，纳米氧化钴10%。
[0034]分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量:十六烷基三甲基溴化铵50%、羧甲基纤维素钠20%、聚乙二醇30%。
[0035]溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为:乙醇70%，乙二醇30%。
[0036]其制备方法与实施例1一致。
[0037]实施例3
[0038]一种钴蓝色陶瓷釉料墨水，含有如下质量百分比的组分:纳米粉体组成的釉料20 %、分散剂15%、有机溶剂30 %，水35 %。
[0039]其中:
[0040]釉料质量百分含量的组分:纳米氧化硅50%，纳米氧化铝20%，纳米氧化镁10%，纳米氧化妈5%，纳米氧化钴15%。
[0041]分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量:十六烷基三甲基溴化铵40%、羧甲基纤维素钠15%、聚乙二醇45%。
[0042]溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为:乙醇50%，乙二醇50%。
[0043]其制备方法与实施例1一致。
[0044]实施例4
[0045]—种钴蓝色陶瓷釉料墨水，含有如下质量百分比的组分:纳米粉体组成的釉料20%、分散剂20%、有机溶剂30%，水30%。
[0046]其中:
[0047]釉料质量百分含量的组分:纳米氧化硅40%，纳米氧化铝25%，纳米氧化镁13%，纳米氧化钙10%，纳米氧化钴12%。
[0048]分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量:十六烷基三甲基溴化铵30%、羧甲基纤维素钠15%、聚乙二醇55%。
[0049]溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为:乙醇40%，乙二醇60%。
[0050]其制备方法与实施例1一致。
[0051 ]利用美国TA公司AR2000ex动态流变仪测试釉料墨水的粘度，得出图1。图1是本发明实施例1所得釉料墨水的剪切力和粘度与时间的关系曲线，从图中可以看出表观粘度随着时间的延长而减小，最终趋于一定值;而剪切速率随着时间的延长而增大。由此可知，釉料墨水具有一定的触变性，粘度大小为38mPa.S。
[0052]使用德国dataphysics仪器股份有限公司DCAT21表面张力仪测试釉料墨水表面张力，得出图2。图2是本发明实施例1所得釉料墨水的表面张力与时间的关系曲线，从图中可以看出表面张力随着时间的延长而减小，最终趋向一定值，表面张力为34.9mN/m。
【主权项】
1.一种钴蓝色陶瓷釉料墨水，包括由纳米粉体组成的釉料，其特征在于，所述釉料质量百分含量的组分:纳米氧化硅40-60 %，纳米氧化铝15-30 %，纳米氧化镁7-15 %，纳米氧化钙3%-10%，纳米氧化钴10-15%。2.根据权利要求1所述钴蓝色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述釉料在墨水中的质量百分含量为10-30 %。3.根据权利要求1或2所述钴蓝色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述墨水中含有质量百分含量10-20%的分散剂和30-50%的有机溶剂，余量为水。4.根据权利要求3所述钴蓝色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述墨水中水的质量百分含量为 30-40 %。5.根据权利要求3所述钴蓝色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量:十六烷基三甲基溴化铵30-50%、羧甲基纤维素钠15-35%、聚乙二醇20-55%。6.根据权利要求3所述钴蓝色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为:乙醇30-70%，乙二醇30-70%。7.权利要求1所述钴蓝色陶瓷釉料墨水的制备方法，包括以下步骤: 1)首先，称取分散剂，加水置于磁力搅拌器搅拌加热，直至分散剂全部溶解； 2)其次，将有机溶剂加入步骤I)得到的溶液中，混合均匀； 3)最后，将釉料加入溶液中，其中，加入顺序为氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化钴、氧化硅;每加入一种氧化物，置于超声分散一个小时，静置一个小时，再加入下一种氧化物。8.根据权利要求7所述钴蓝色陶瓷釉料墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中，分散剂为羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵的混合物，质量百分含量:十六烷基三甲基溴化铵30-50%、羧甲基纤维素钠15-35%、聚乙二醇20-55%。9.根据权利要求7所述钴蓝色陶瓷釉料墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，有机溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为:乙醇30-70%，乙二醇30-70%。10.根据权利要求9所述钴蓝色陶瓷釉料墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，先加入乙二醇，再加入乙醇。
【专利摘要】本发明公开了一种钴蓝色陶瓷釉料墨水及其制备方法，该墨水含有如下质量百分比的组分：纳米粉体组成的釉料10-30％、分散剂10-20％、有机溶剂30-50％，水30-40％，所述釉料质量百分含量的组分：纳米氧化硅40-60％，纳米氧化铝15-30％，纳米氧化镁7-15％，纳米氧化钙3％-10％，纳米氧化钴10-15％；本发明墨水的品质稳定性好，可长时间保存，并具有良好的喷墨打印性能，墨水的粘度为10-40mPa·s，表面张力30-50mN/m。
【IPC分类】C09D11/033, C09D11/03
【公开号】CN105542552
【申请号】CN201610018874
【发明人】江红涛, 王秀峰, 贺宝成, 魏小芳
【申请人】陕西科技大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月12日