专利名称：：喷码专用彩色材料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及喷码专用彩色材料，特别是涉及一种稳定、快干的喷码专用彩色材料及其制备方法。
背景技术：
：目前市场上喷码用的彩色材料的价格偏高，且兼容性差，每一型号的喷码机只能使用其原装的喷码墨水，喷码成本高。目前市场上也出现了国产兼容喷码彩色材料产品，但大都不稳定，易产生沉淀、堵塞喷头，喷码字迹附着力不强并且不耐磨。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种质量稳定、喷码字迹附着力强，并且具有防腐和防锈性能的喷码专用彩色材料，同时提供该彩色材料的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案按照重量份计算，本发明喷码专用彩色材料是由颜料720份、溶剂2040份、表面活性剂5.519份、二甘醇610份、羟基丙烯酸树脂2028份、防腐剂O.041.5份、防锈剂0.52份、消泡剂O.12份和去离子水2550份制备而成。羟基丙烯酸树脂可以很好的保护胶体的稳定性，改善色彩的光泽度，而二甘醇具有保湿效果，防堵塞，该喷码材料具有很好的稳定性、良好的快干性，并且具有防腐和防锈性能。优选的，上述喷码专用彩色材料中的溶剂的重量份组成为酯类溶剂815份和烃类溶剂1225份。喷码材料喷到相应表面以后，如果干的太快就会影响其附着力、并且堵塞喷嘴，干的太慢则喷码材料会流动，影响喷码效果和喷码效率，采用复配溶剂使得喷码材料具有适宜的快干速度，并且辅助体系稳定性。进一步的，前述喷码专用彩色材料中表面活性剂的重量份组成为高分子型分散剂410份、阴离子表面活性剂0.55份和有机硅改性聚醚14份。采用复配型的表面活性剂可以使得颜料更好的分散在溶剂中，保证材料的稳定性。最佳的，按照重量份计算，前述喷码专用彩色材料是由颜料1015份、溶剂2535份、表面活性剂1015份、二甘醇79份、羟基丙烯酸树脂2325份、防腐剂O.51份、防锈剂311.5份、消泡剂11.5份和去离子水3040份制备而成，其中，溶剂为酯类溶剂10份和烃类溶剂13份复配而成，表面活性剂为高分子型分散剂8份、阴离子表面活性剂3份和有机硅改性聚醚4份。前述喷码专用彩色材料的制备方法在溶剂中加入部分表面活性剂，然后逐步加入羟基丙烯酸树脂，再缓慢加入消泡剂、去离子水和颜料，混合均匀，充分研磨，然后依次加入二甘醇、防腐剂、防锈剂和剩下的表面活性剂，混合均匀，静置老化后用超细微孔滤膜过滤即得喷码专用彩色材料。当采用复配溶剂和复配表面活性剂时，其制备方法为在溶剂中加入高分子型分散剂，然后逐步加入羟基丙烯酸树脂，再缓慢加入消泡剂、去离子水和颜料，混合均匀，充分研磨，然后依次加入二甘醇、防腐剂、防锈剂、阴离子表面活性剂和有机硅改性聚醚，混合均匀，静置老化后用超细微孔滤膜过滤即得喷码专用彩色材料。实验例一、配方筛选本专利所涉及到的专用彩色喷码材料在开发试验阶段主要进行了4种配方的试验和有关理化性能指标的对比分析，具体如下配方l:酸性染料5—15份、烃溶剂8.5-13.5份、阳离子表面活性剂6—14份、丙三醇4-9份、SPCH杀菌剂O.04-1.5份、8110型缓蚀剂0.5-1.5份、消泡剂O.5-1.0份，去离子水44一75份。配方2:中性染料3-10份、非离子型表面活性剂7-15份、丙三醇5-13份、匀染剂5-13.5份、苯酚0.05-0.5份、催干剂1-1.5份、磷酸盐0.5-1.3份、去离子水45—78份。配方3:直接耐晒染料7-10份、有机颜料2-6份、酯溶剂9-14份、阴离子型表面活性剂5-13份、乙二醇3-4.5份、丙三醇4-7份、苯甲酸钠O.05-1.5份、8110型缓蚀剂0.5-1.5份、消泡剂O.5-1.0份、去离子水42—69份配方4:颜料720份、酯溶剂815份、烃溶剂1225份、高分子型分散剂410份、阴离子表面活性剂O.55份、有机硅改性聚醚14份、二甘醇610份、防腐剂0.041.5份、防锈剂O.52份、消泡剂O.12份和去离子水2550份2、方法将上述4种配方各配制800g试样用于以下理化性能的检测2.1、pH试验试验仪器与材料(1)酸度计(精度0.01)，复合式电极(2)标准缓冲溶液(3)50ml烧杯试验方法首先按常规启动酸度计，调节温度补偿器、pH范围等设置，再选用标准缓冲溶液进行校正。用烧杯取适量试样然后将pH计电极插入待测试样中测量其pH值。2.2、粘度试验试验仪器与材料(1)转子粘度计(2)恒温循环式水浴锅(3)温度计(4)50ml烧杯试验方法首先启动水浴锅加热按钮进行加热，用烧杯取适量试样，待水浴锅中的水温达到设定温度时，将试样导入转子粘度计的转子套筒内，并用温度计测量套筒内试样的温度，当温度达到25'C时启动粘度计开关进行粘度测定。2.3、电导测量试验试验仪器与材料(1)电导仪(精度O.Ol)(2)50ml烧杯试验方法先将电导仪进行零位调整，用烧杯取适量试样然后将电导仪的测量电极插入试样检测电导值。2.4、表面张力测定试验试验仪器与材料(1)恒温恒湿箱(2)表面张力仪(3)专用容量杯(4)温度计试验方法按有关的张力操作对其进行校正，从恒温恒湿箱内取出试样进行相应的测量2.5、耐水性试验试验仪器与材料去离子水100ml烧杯照相原纸(GB/T11541-1989)试验方法分别取lcmXlcm的照相原纸2张分别浸没于喷码材料中l分钟，取出自然阴干，后将上述照相原纸浸没于去离子水中24小时，在200—2501x日光灯下观察色泽的变化情况2.6、耐晒性试验试验仪器与材料(1)紫外灯管(30W)(2)照相原纸(GB/T11541-1989)试验方法分别取lcmXlcm的照相原纸2张分别浸没于上述4种配方喷码材料中l分钟，取出自然阴干，后将上述照相原纸在紫外灯下照射72小时，在200—2501x日光灯下目测，与未经照射的照相原纸比较色泽的变化情况。2.7、稳定性试验试验仪器与材料(1)恒温烘箱(2)150ml碘量瓶试验方法各取100ml试样墨水移入碘量瓶中，置于(50±5°C)的烘箱内120小时，取出后自然冷却，观察其整体的均匀性。2.8、不溶物试验试验仪器与材料(1)离心沉降机(2)10ml离心管(3)尘埃测图表(GB/T1541-1989)试验方法将不同配方的喷码材料各取10ml于离心机中，离心l小时后将离心管内液体轻轻倒出，然后对照尘埃测图表观察离心管底部的沉淀情况。2.9、耐寒性试验试验仪器与材料(1)电冰箱(2)温度计(3)150ml碘量瓶6试验方法将不同配方的喷码材料各取100ml于碘量瓶中，然后放入冰箱一2(TC冷冻24小时恢复室温，观察其整体均匀性。2.10、抗擦拭试验试验仪器与材料(1)A4打印纸(2)塑料橡皮擦(3)喷码机试验方法将4种配方的喷码材料分别等量注入相同型号的喷码机内，然后喷出相同的图片，待纸上的喷码材料完全干燥后用塑料橡皮擦在其上来回擦拭100次，然后观察各张图片颜色的磨损情况。2.11、间歇打印试验试验仪器与材料(1)喷码机(2)A4打印纸试验方法将上述4种配方喷码材料装机进行A4幅面打印，然后关闭喷码机，7天后再进行A4幅面打印，观察有无断线情况。3、实验数据通过上述试验，4种配方的检测结果如表1:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>4、结论通过对以上4种配方的各项性能指标检测和综合对分析比，确认配方4综合性能达到预期要求。对于光泽稍差的问题在使用适宜的树脂之后得到了解决。实验例二、树脂的筛选为解决配方4中光泽度稍差的情况，考虑添加适宜的树脂，由于树脂的种类多，每种树脂都有其不同的特性，使用条件也有很大差异，通过査阅相应的资料对其进行相应分析，由于羟基丙烯酸树脂具有良好的光泽性、耐候性、相溶性、适宜的粘度、和优异的成膜丰满性等优良特性，因此选用羟基丙烯酸树脂作为改善喷码材料光泽性的添加剂。羟基丙烯酸树脂具有多种型号，因此在开发试验阶段共对6种羟基丙烯酸树脂进行了试验对比。1、原料羟基丙烯酸树脂型号特性FS-45光泽性好、流平性和耐磨性好FS-1560粘度适中、附着性好、干燥速度快、耐醇性好FS-1660低粘度、丰满度、耐候性、附着性好FS-2050快干、附着性好FS-2060粘度低、附着性好FS-3270丰满度、耐有机溶剂性好2、方法在优选出的配方4基础上，分别单独添加上述各型号羟基丙烯酸树脂进行试验，然后进行PH值、粘度、电导、表面张力、稳定性、耐寒性、间歇打印和色彩还原度测试优选出合适的羟基丙烯酸树脂。3、实验数据实验数据如表2所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>4、结论通过对上述试验数据的分析，6种树脂在中性偏弱碱性环境下大多数都能保持稳定，但有部分间歇打印效果较差，所以将其淘汰，通过综合分析最终选择FS-1600型羟基丙烯酸树脂，既有很好稳定型，间歇打印效果也是比较理想的。实验例三、溶剂的选择通过对配方1和配方3的对比分析，单一的烃溶剂或酯溶剂的稳定性都不太好，容易产生结晶或者沉淀现象，堵塞喷头，而配方2虽然所用着色剂是水溶性的，但其耐水性比较差，所以配方2没有采纳。配方4中选用烃和酯复配型溶剂可以有较好的稳定性。实施例四、表面活性剂的选择表面活性剂在喷码材料中可使其具有适宜的表面张力，保证液滴打印介质上有很好的渗透性，并且可使整个体系保持稳定。在开发阶段于配方4的基础上采用阳离子型、阴离子型、和非离子型表面活性剂进行单一使用和复合使用进行了对比从而优选出合适的表面活性剂，各个小样试验的稳定性试验检测如表3:表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>结论通过对以上几种方案的对比发现，阴离子非离子型复合使用可达到比较好的稳定性效果的，这是因分散剂9100具有极好的颜料分散能力，聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙稀醚又具有很好的保护胶体的功能。在对溶剂的选择上，分散剂9100:阴离子表面活性剂DC:聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙烯醚比例为8:3:4的比例为最佳配比。与现有技术相比，本发明的喷码专用彩色材料具有很好的稳定性、适宜的快干性，并具有防腐和防锈性能，可有效保护喷头，兼容性好，能在各种型号的喷码机上使用。具体实施例方式实施例l:颜料(永固红)12g、复配溶剂30g(其中酯类溶剂乙酸甲基异戊酯10g、烃类溶剂甲基环戊烷20g)、表面活性剂15g(其中分散剂91008g、阴离子表面活性剂DC3g、聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙烯醚4g)、二甘醇8g、羟基丙烯酸树脂(树脂FS—1660)25g、防腐剂(1，2苯丙异噻唑一3—酮)lg、防锈剂(月桂酸二乙醇酰胺)lg、消泡剂(L62)lg、去离子水40g。将分散剂9100加入复配溶剂中，再逐步加入树脂FS—1660，缓慢加入L62、去离子水和永固红，混合均匀，充分研磨至粒径小于l微米，然后依次加入二甘醇、1，2苯丙异噻唑一3一酮、月桂酸二乙醇酰胺、阴离子表面活性剂DC和聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙烯醚，混合均匀，静置，老化后用超细微孔滤膜过滤后即得红色喷码专用材料。实施例2:颜料(酞菁蓝)20g、复配溶剂40g(其中酯类溶剂乙酸甲基异戊酯15g、烃类溶剂甲基环戊烷25g)、表面活性剂19g(其中分散剂910010g、阴离子表面活性剂NF—15g、聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙烯醚4g)、二甘醇6g、羟基丙烯酸树脂(树脂FS—1660)20g、防腐剂(1，2苯丙异噻唑一3—酮)1.5g、防锈剂(月桂酸二乙醇酰胺)0.5g、消泡剂(L62)0.lg、去离子水50g。将分散剂9100加入复配溶剂中，再逐步加入树脂FS—1660，缓慢加入L62、去离子水和酞菁蓝，混合均匀，充分研磨至粒径小于l微米，然后依次加入二甘醇、1，2苯丙异噻唑一3一酮、月桂酸二乙醇酰胺、阴离子表面活性剂NF—1和聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙烯醚，混合均匀，静置，老化后用超细微孔滤膜过滤后即得蓝色喷码专用材料。实施例3:颜料(炭黑)7g、复配溶剂20g(其中酯类溶剂乙酸甲基异戊酯8g、烃类溶剂甲基环戊烷12g)、表面活性剂5.5g(其中分散剂91004g、阴离子表面活性剂DC0.5g、聚硅氧烷聚氧乙烯聚氧丙烯醚lg)、二甘醇10g、羟基丙烯酸树脂(树脂FS—1660)28g、防腐剂(1，2苯丙异噻唑一3—酮)0.04g、防锈剂(月桂酸二乙醇酰胺)2g、消泡剂(L62)2g、去离子水25g。制备方法如实施例l。1权利要求1.一种喷码专用彩色材料，其特征在于按照重量份计算，它是由颜料7～20份、溶剂20～40份、表面活性剂5.5～19份、二甘醇6～10份、羟基丙烯酸树脂20～28份、防腐剂0.04～1.5份、防锈剂0.5～2份、消泡剂0.1～2份和去离子水25～50份制备而成。2.按照权利要求l所述喷码专用彩色材料，其特征在于所述溶剂的重量份组成为酯类溶剂815份和烃类溶剂1225份。3.按照权利要求l所述喷码专用彩色材料，其特征在于所述表面活性剂的重量份组成为高分子型分散剂410份、阴离子表面活性剂O.55份和有机硅改性聚醚14份。4.按照权利要求1至3任一项所述喷码专用彩色材料，其特征在于按照重量份计算，它是由颜料1015份、溶剂2535份、表面活性剂1015份、二甘醇79份、羟基丙烯酸树脂2325份、防腐剂0.51份、防锈剂11.5份、消泡剂11.5份和去离子水3040份制备而成，其中，溶剂为酯类溶剂10份和烃类溶剂13份复配而成，表面活性剂为高分子型分散剂8份、阴离子表面活性剂3份和有机硅改性聚醚4份复配而成。5.权利要求1至4任一项所述喷码专用彩色材料的制备方法，其特征在于在溶剂中加入部分表面活性剂，然后逐步加入羟基丙烯酸树脂，再缓慢加入消泡剂、去离子水和颜料，混合均匀，充分研磨，然后依次加入二甘醇、防腐剂、防锈剂和剩下的表面活性剂，混合均匀，静置老化后用超细微孔滤膜过滤即得喷码专用彩色材料。6.按照权利要求5所述喷码专用彩色材料的制备方法，其特征在于在溶剂中加入高分子型分散剂，然后逐步加入羟基丙烯酸树脂，再缓慢加入消泡剂、去离子水和颜料，混合均匀，充分研磨，然后依次加入二甘醇、防腐剂、防锈剂、阴离子表面活性剂和有机硅改性聚醚，混合均匀，静置老化后用超细微孔滤膜过滤即得喷码专用彩色材料。全文摘要本发明公开了一种喷码专用彩色材料及其制备方法，它是由颜料、溶剂、表面活性剂、二甘醇、羟基丙烯酸树脂、防腐剂、防锈剂、消泡剂和去离子水制备而成，与现有技术相比，本发明的喷码专用彩色材料具有很好的稳定性、适宜的快干性，并具有防腐和防锈性能，可有效保护喷头，兼容性好，能在各种型号的喷码机上使用。文档编号C09D11/10GK101538433SQ20091030211公开日2009年9月23日申请日期2009年5月6日优先权日2009年5月6日发明者勇戴申请人:贵州博士化工有限公司