专利名称：一种碳黑中性墨水的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中性墨水，具体涉及一种碳黑中性墨水。
背景技术：
色素碳黑中性笔以其书写润滑流利、墨迹收敛坚牢的优点，已被广泛用作文件、资料等专用的签字笔。虽然我国已是中性笔的生产和销售大国，但中性墨水仍然是阻碍我国成为中性笔生产强国的关键技术之一。目前，国产试用性的中性笔专用墨水还存在一些缺陷，高档产品市场为国外公司占据。在中性墨水的开发过程中，除了获得优异的墨水流变性能之外，使着色剂均匀而稳定地分散于水性介质中，是决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质，在水中没有自分散性。如200710070334.6，名称为“一种炭黑中性墨水的制备方法”的发明专利，公开了一种墨水稳定性好、可有效消除微泡的炭黑中性墨水的制备方法，该制备方法包括下列步骤:第一步，制备基体，所述基体包括保湿剂、缓蚀剂、润滑剂、杀菌剂、去离子水、增稠剂和pH调节剂，各组份重量配比为保湿剂4(Γ50%、缓释剂0.3 1%、润滑剂1 2%、杀菌剂0.3 1%、去离子水45飞5%、增稠剂1.5 3%、pH调节剂f 2%，首先将去离子水、保湿剂、润滑剂、缓释齐U、杀菌剂均匀混合，至溶液呈乳白色悬浮液，然后加入增稠剂和PH调节剂制备出性质均一、稳定、具有一定粘度的透明状基体；第二步，将制备好的基体在搅拌的条件下与炭黑色浆混合均匀，制备出炭黑中性墨水。该专利没有充分考虑碳黑的制浆过程，容易产生粘度剧增、颗粒返粗等不良现象，致使色浆品质降低。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提出了一种高稳定性的碳黑中性墨水。本发明从色浆中颜料碳黑的粒度及分布，以及分散稳定性的角度出发，筛选合适的分散剂，优化水性色浆制备工艺，研制出适合中性墨水使用的色素碳黑水性色浆，为突破我国中性笔生产中的技术瓶颈提供指导。为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案:
一种碳黑中性墨水，其特征在于:按重量百分比包括以下组分:黄原胶0.2^0.5%，碱溶胀型丙烯酸I 2%，碳黑色浆20 50%，表面活性剂10 15%，保湿润滑剂5 20%，防腐防霉剂
0.05 0.1%，PH值调节剂三乙胺0.2 0.8%,去离子水30 40%。所述的碳黑中性墨水的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:
A.将碳黑磨细后，于10(ni0°C下烘干2(T30h，取出后放入干燥器内备用；
B.将分散剂溶解于混合溶剂中；再加入一定量的经预处理的碳黑，放入超声波清洗器中超声分散，高速分散2(T30min ；
C.将充分分散的色料加入到砂磨机中进行砂磨，砂磨温度为3(T50°C，循环砂磨3 5次，得碳黑色浆备用；D.将黄原胶0.2^0.5%，表面活性剂1(Γ15%，保湿润滑剂5 20%，防腐防霉剂0.05、.1%，PH值调节剂三乙胺0.2^0.8%，去离子水3(Γ40%混合，并搅拌均匀；
Ε.再加入碱溶胀型丙烯酸广2%，搅拌均匀后，作为母液备用；
F.在母液中加入碳黑色浆20 50%，先室温搅拌5 20min，再加热搅拌5 20min；
G.离心分离5 15min，除去沉降物，即得中性墨水。所述的B步骤的分散剂为苯乙烯马来酸酐树脂铵盐溶液、萘酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠。所述的B步骤中加入的分散剂与碳黑质量的比例为0.Γ0.2。所述的C步骤的砂磨时间总共为9(Tl20min。所述F步骤，加热搅拌的温度为40°C。所述G步骤，离心分离的转速为4000转/min。本发明的有益效果为:
1、本发明控制分散剂与碳黑的质量比0.Γ0.2，分散液的分散稳定性最好，而随着分散剂用量进一步增加，稳定性反而会下降。本发明有利于提高中性墨水的稳定性。2、本发明控制砂磨时间为2 3h，随着砂磨时间增加，颜料的粒径不断减小，经9(Tl20min砂磨的色浆，分散与团聚作用达到了较好的动态平衡，有效地支持了碳黑颗粒分散体系的稳定性，有利于中性墨水书写性能的提高。3、本发明将加热搅拌的温度控制在40°C，在此温度下，中性墨水的屈服应力较大，触变性较小，颗粒的分散效果较佳，能很大地提高中性墨水的稳定性和书写性能。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发 明的实质性内容作进一步详细的描述。实施例1
一种碳黑中性墨水，按重量百分比包括以下组分:黄原胶0.2%，碱溶胀型丙烯酸1%，碳黑色浆20%，表面活性剂10%，保湿润滑剂20%，防腐防霉剂0.1%，PH值调节剂三乙胺0.8%，去离子水40%。将以上原料混合，并搅拌均匀，脱泡，得到中性墨水。实施例2
一种碳黑中性墨水，按重量百分比包括以下组分:黄原胶0.5%，碱溶胀型丙烯酸2%，碳黑色浆50%，表面活性剂15%，保湿润滑剂5%，防腐防霉剂0.05%, PH值调节剂三乙胺0.2%，去离子水30%。所述的碳黑色浆为赫斯特红。实施例3
一种碳黑中性墨水，按重量百分比包括以下组分:黄原胶0.25%，碱溶胀型丙烯酸1.5%，碳黑色浆40%，表面活性剂12%，保湿润滑剂10%，防腐防霉剂0.06%, PH值调节剂三乙胺0.5%，去离子水35%。实施例4
一种碳黑中性墨水，按重量百分比包括以下组分:黄原胶0.28%，碱溶胀型丙烯酸
1.6%，碳黑色浆30%，表面活性剂11%，保湿润滑剂6%，防腐防霉剂0.07%, PH值调节剂三乙胺0.6%,去尚子水36%ο实施例5
一种碳黑中性墨水，按重量百分比包括以下组分:黄原胶0.3%，碱溶胀型丙烯酸1.5%，碳黑色浆40%，表面活性剂13%，保湿润滑剂16%，防腐防霉剂0.06%, PH值调节剂三乙胺
0.3%,去尚子水32%。实施例6
本实施例的实施方式与实施例5基本相同，在此基础上:
所述的碳黑色浆由碳黑颜料与分散剂按1:0.1的比例制备而成。实施例7
本实施例的实施方式与实施例5基本相同，在此基础上:
所述的碳黑色浆由碳黑颜料与分散剂按1:0.2的比例制备而成。实施例8
本实施例的实施方式与实施例5基本相同，在此基础上:
所述的碳黑色浆由碳黑颜料与分散剂按1:0.15的比例制备而成。
实施例9
本实施例的实施方式与实施例5基本相同，在此基础上:
所述的碳黑色浆由碳黑颜料与分散剂按1:0.125的比例制备而成。实施例10
本实施例的实施方式与实施例5基本相同，在此基础上:
所述的碳黑色浆由碳黑颜料与分散剂按1:0.16的比例制备而成。实施例11
本实施例的实施方式与实施例10基本相同，在此基础上:
所述的碳黑中性墨水的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:
A.将碳黑磨细后，于100°C下烘干20h，取出后放入干燥器内备用；
B.将分散剂溶解于混合溶剂中；再加入一定量的经预处理的碳黑，放入超声波清洗器中超声分散，高速分散20min ；
C.将充分分散的色料加入到砂磨机中进行砂磨，砂磨温度为30°C，循环砂磨3次；
D.将黄原胶0.2%，表面活性剂10%，保湿润滑剂5%，防腐防霉剂0.05%, PH值调节剂三乙胺0.8%,去离子水40%混合，并搅拌均匀；
E.再加入碱溶胀型丙烯酸2%，搅拌均匀后，作为母液备用；
F.在母液中加入碳黑色浆20%，先室温搅拌5min，再加热搅拌5min；
G.离心分离5min，除去沉降物，即得中性墨水。实施例12
本实施例的实施方式与实施例10基本相同，在此基础上:
所述的碳黑中性墨水的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:
A.将碳黑磨细后，于100°C下烘干20h，取出后放入干燥器内备用；
B.将分散剂溶解于混合溶剂中；再加入一定量的经预处理的碳黑，放入超声波清洗器中超声分散，高速分散20min ；
C.将充分分散的色料加入到砂磨机中进行砂磨，砂磨温度为30°C，循环砂磨3次；D.将黄原胶0.5%，表面活性剂15%，保湿润滑剂20%，防腐防霉剂0.1%，PH值调节剂三乙胺0.2%,去离子水30%混合，并搅拌均匀；
E.再加入碱溶胀型丙烯酸1%，搅拌均匀后，作为母液备用；
F.在母液中加入碳黑色浆50%，先室温搅拌20min，再加热搅拌20min；
G.离心分离15min，除去沉降物，即得中性墨水。所述F步骤，加热搅拌的温度为40°C。实施例13
本实施例的实施方式与实施例10基本相同，在此基础上: 所述的碳黑中性墨水的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:
A.将碳黑磨细后，于100°C下烘干20h，取出后放入干燥器内备用；
B.将分散剂溶解于混合溶剂中；再加入一定量的经预处理的碳黑，放入超声波清洗器中超声分散，高速分散20min ；
C.将充分分散的色料加入到砂磨机中进行砂磨，砂磨温度为30°C，循环砂磨3次；
D.将黄原胶0.28%，表面活性剂12%，保湿润滑剂10%，防腐防霉剂0.06%, PH值调节剂三乙胺0.5%，去离子水35%混合，并搅拌均匀；
E.再加入碱溶胀型丙烯酸1.5%，搅拌均匀后，作为母液备用；
F.在母液中加入碳黑色浆30%，先室温搅拌lOmin，再加热搅拌IOmin；
G.离心分离lOmin，除去沉降物，即得中性墨水。所述F步骤，加热搅拌的温度为40°C。所述G步骤，离心分离的转速为4000转/min。实施例14
本实施例的实施方式与实施例10基本相同，在此基础上:
所述的碳黑中性墨水的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:
A.将碳黑磨细后，于100°C下烘干20h，取出后放入干燥器内备用；
B.将分散剂溶解于混合溶剂中；再加入一定量的经预处理的碳黑，放入超声波清洗器中超声分散，高速分散20min ；
C.将充分分散的色料加入到砂磨机中进行砂磨，砂磨温度为30°C，循环砂磨3次；
D.将黄原胶0.25%，表面活性剂12%，保湿润滑剂10%，防腐防霉剂0.06%, PH值调节剂三乙胺0.5%，去离子水35%混合，并搅拌均匀；
E.再加入碱溶胀型丙烯酸1.5%，搅拌均匀后，作为母液备用；
F.在母液中加入碳黑色浆35%，先室温搅拌lOmin，再加热搅拌IOmin；
G.离心分离lOmin，除去沉降物，即得中性墨水。所述F步骤，加热搅拌的温度为40°C。所述G步骤，离心分离的转速为4000转/min。实施例15
本实施例的实施方式与实施例14基本相同，在此基础上:
所述的B步骤的分散剂为苯乙烯马来酸酐树脂铵盐溶液。所述的B步骤中加入的分散剂与碳黑质量的比例为0.1。所述的C步骤的砂磨时间总共为90min。
实施例16
本实施例的实施方式与实施例14基本相同，在此基础上: 所述的B步骤的分散剂为萘酚聚氧乙烯醚。所述的B步骤中加入的分散剂与碳黑质量的比例为0.2。所述的C步骤的砂磨时间总共为120min。实施例17
所述的B步骤的分散剂为十二烷基苯磺酸钠。所述的B步骤中加入的分散剂与碳黑质量的比例为0.15。所述的C步 骤的砂磨时间总共为lOOmin。
权利要求
1.一种碳黑中性墨水，其特征在于:按重量百分比包括以下组分:黄原胶0.2^0.5%，碱溶胀型丙烯酸I 2%，碳黑色浆20 50%，表面活性剂10 15%，保湿润滑剂5 20%，防腐防霉剂0.05 0.1%，PH值调节剂三乙胺0.2 0.8%,去离子水30 40%。
2.根据权利要求1所述的一种碳黑中性墨水的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: A.将碳黑磨细后，于10(ni0°C下烘干2(T30h，取出后放入干燥器内备用； B.将分散剂溶解于混合溶剂中；再加入一定量的经预处理的碳黑，放入超声波清洗器中超声分散，高速分散2(T30min ； C.将充分分散的色料加入到砂磨机中进行砂磨，砂磨温度为3(T50°C，循环砂磨3 5次，得碳黑色浆备用； D.将黄原胶0.2^0.5%，表面活性剂1(Γ15%，保湿润滑剂5 20%，防腐防霉剂0.05、.1%，PH值调节剂三乙胺0.2^0.8%，去离子水3(Γ40%混合，并搅拌均匀； Ε.再加入碱溶胀型丙烯酸广2%，搅拌均匀后，作为母液备用； F.在母液中加入碳黑色浆20 50%，先室温搅拌5 20min，再加热搅拌5 20min； G.离心分离5 15min，除去沉降物，即得中性墨水。
3.根据权利要求2所述的所述的一种碳黑色浆的制备工艺，其特征在于:所述的B步骤的分散剂为苯乙烯马来酸酐树脂铵盐溶液、萘酚聚氧乙烯醚或者十二烷基苯磺酸钠。
4.根据权利要求2所述的所述的一种碳黑色浆的制备工艺，其特征在于:所述的B步骤中加入的分散剂与碳黑·质量的比例为0.Γ0.2。
5.根据权利要求2所述的所述的一种碳黑色浆的制备工艺，其特征在于:所述的C步骤的砂磨时间总共为9(Tl20min。
6.根据权利要求2所述的一种碳黑中性墨水的制备方法，其特征在于:所述F步骤，力口热搅拌的温度为40°C。
7.根据权利要求2所述的一种碳黑中性墨水的制备方法，其特征在于:所述G步骤，离心分离的转速为4000转/min。
全文摘要
本发明提出了一种碳黑中性墨水，按重量百分比包括以下组分黄原胶0.2~0.5%，碱溶胀型丙烯酸1~2%，碳黑色浆20~50%，表面活性剂10~15%，保湿润滑剂5~20%，防腐防霉剂0.05~0.1%，PH值调节剂三乙胺0.2~0.8%，去离子水30~40%。本发明从色浆中颜料碳黑的粒度及分布，以及分散稳定性的角度出发，筛选合适的分散剂，优化水性色浆制备工艺，研制出适合中性墨水使用的色素碳黑水性色浆，为突破我国中性笔生产中的技术瓶颈提供指导。
文档编号C09D11/16GK103232759SQ20131013345
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月17日 优先权日2013年4月17日
发明者李莉 申请人:李莉