本发明涉及一种水基油墨的制备方法，属于有机化工领域。
背景技术：
水基油墨又叫做水性油墨或者水性墨.它比油墨环保，常用于丝网印刷中，丝印基材为普通尼龙胶浆或PU胶浆无法印住的防水尼龙面料，皮革，PET\PVC膜，涂层牛津布，雨衣、雨伞等防泼水涂层的面料等。
水基油墨是由水溶性树脂、高级颜料、溶剂和助剂经复合加工研磨而成。水溶性树脂在油墨中主要起连接料的作用，使颜料颗粒均匀分散，令油墨具有一定的流动性，产生与承印物材料的粘附力，使油墨在印刷后形成均匀的膜层。油墨中的色相主要取决于颜料，颜料是以微粒状态均匀地分布在连接料中，颜料颗粒能够对光线产生吸收、反射、折射和透射作用，因此能够呈现一定颜色。一般要求颜料具有鲜艳的色泽、适当的着色力和遮盖力，以及较高的分散度。
磁性水基油墨选用可磁化的颜料，如氧化铁黑(Fe3O4)、氧化铁棕(Fe2O3)，这些粒子大多为小于1μm的针状结晶。经磁场处理极易做到带磁排列，获得较高的残留磁性，加入油墨中后制成的油墨显现磁性，成为磁性油墨。它在银行票证和邮政业务的分类、检索、辨认等方面应用颇广。可制成磁性铅印油墨、磁性胶印油墨等品种。但现有磁性水基油墨的缺点在于，稳定性差，容易团聚从而引起变质，分布不均匀，有时候会出现色差，从而影响书写、印刷质量。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种水基油墨的制备方法，特别是一种基于Fe3O4/Au的磁性水基油墨制备方法。
一种纳米金磁粉磁性水基油墨，由重量百分比为2-4％的纳米金磁粉和96％-98％的水基油墨组成。
所述水基油墨包括22.5-26.5％的水性色浆，55-60％的聚氨酯，15-20％的乙醇，2-5％的表面活性剂，所述的溶剂为乙醇，所述的表面活性剂为有机硅消泡剂、有机硅润湿分散剂和十二烷基苯磺酸。
一种纳米金磁粉磁性水基油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备Fe3O4纳米粒子：将FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O溶解到0.01M HCl中，在搅拌条件下，将其逐滴加到NaOH中，整个滴加合成过程保持温度为60-80℃，且通N2除O2并保持2-4小时直至生成黑色的沉淀；
S2、取上述Fe3O4纳米粒子稀释15-20倍，再加入柠檬酸钠，在1000-3000rpm的转速下搅拌均匀，将溶液加热到60-80℃，再逐滴加入0.15-0.2M盐酸羟胺和1-3％的氯金酸至溶液的颜色由黑色变成深红色；
S3、在60-80℃下继续反应5-6小时，用磁铁将合成的Fe3O4/Au纳米粒子分离，用蒸馏水洗涤2-3次后备用；
S4、在制备好的Fe3O4/Au粉体中加入水性色浆、溶剂、表面活性剂和相应的助剂直至生成相应的水基油墨。
步骤S1中通N2除O2并保持2-4小时直至生成黑色的沉淀。
步骤S1制备出Fe3O4纳米粒子后用磁铁将合成的Fe3O4纳米粒子分离，用水洗涤2-3次，将其分散在四甲基氢氧化铵五水中备用。
本发明所述的纳米金磁粉磁性水基油墨的制备方法，对比现有技术具有如下优点：
(1)磁饱和度大，大小均匀，分散性好，稳定性强，时效性长，着色力高，色彩饱和度高，艳丽耐水，耐磨性好，穿透力强；
(2)克服纳米尺寸的Fe3O4作为一种永磁材料具有的一些明显的缺点，比如易聚集、某些复杂样品会导致其失去磁性；
(3)在Fe3O4的外面包附上一层Au壳，就能实现对Fe3O4有效的保护。
附图说明
图1为纳米金磁粉的TEM图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明所述的纳米金磁粉磁性水基油墨做进一步说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例所述的范围。
实施例1：
(1)Fe3O4纳米粒子的制备，将10.8g FeCl3·6H2O和4.0g FeCl2·4H2O溶解到50ml的HCl(0.01M)中，在搅拌条件下，将其逐滴加到500ml NaOH(1.5M)中。整个滴加合成过程保持温度为80℃且通N2除O2，反应立即生成黑色的沉淀，用磁铁将合成的Fe3O4纳米粒子分离，用100ml水洗涤3次，将其分散在500ml四甲基氢氧化铵五水(0.1M)中备用；
(2)Fe3O4/Au的制备，取上述75ml Fe3O4纳米粒子稀释20倍，再加入75ml柠檬酸钠(0.1M)，在1000rpm的转速下搅拌15分钟，将溶液加热到80℃，再逐滴加入7.5ml盐酸羟胺(0.2M)和6.3ml的1％的氯金酸(HAuCl4)，此时，溶液的颜色由黑色变成深红色，在80℃下继续反应5-6小时，用磁铁将合成的Fe3O4/Au纳米粒子分离，用100ml水洗涤3次备用。
(3)金磁性油墨的制备，油墨总重量的25％加入制备好的Fe3O4/Au粉体，22.5％加入水性色浆，55％加入聚氨酯，20％加入乙醇，1％加入有机硅消泡剂，1％加入有机硅润湿分散剂，0.5％加入表面活性剂十二烷基苯磺酸；再加入占水基油墨25％的Fe3O4/Au纳米粒子即得。
实施例2：
(1)Fe3O4纳米粒子的制备，将8g FeCl3·6H2O和5g FeCl2·4H2O溶解到60ml的HCl(0.01M)中，在搅拌条件下，将其逐滴加到600ml NaOH(1.5M)中，整个滴加合成过程保持温度为80℃且通N2除O2.反应立即生成黑色的沉淀，用磁铁将合成的Fe3O4纳米粒子分离，用100ml水洗涤3次，将其分散在500ml四甲基氢氧化铵五水(0.1M)中备用；
(2)Fe3O4/Au的制备，取上述75ml Fe3O4纳米粒子稀释20倍，再加入60ml柠檬酸钠(0.15M)，在1000rpm的转速下搅拌15分钟，将溶液加热到80℃，再逐滴加入9ml盐酸羟胺(0.2M)和6.3ml的1％的氯金酸(HAuCl4)，此时，溶液的颜色由黑色变成深红色，在80℃下继续反应5-6小时，用磁铁将合成的Fe3O4/Au纳米粒子分离，用100ml水洗涤3次备用。
(3)金磁性油墨的制备，按照油墨总重量的25％加入制备好的Fe3O4/Au粉体，26.5％加入水性色浆，55％加入聚氨酯，15％加入乙醇，1％加入有机硅消泡剂，1％加入有机硅润湿分散剂，1.5％加入表面活性剂十二烷基苯磺酸；再加入占水基油墨30％的Fe3O4/Au纳米粒子即得。
实施例3：
(1)Fe3O4纳米粒子的制备，将9.6g FeCl3·6H2O和4.5g FeCl2·4H2O溶解到55ml的HCl(0.01M)中，在搅拌条件下，将其逐滴加到500ml NaOH(1.5M)中，整个滴加合成过程保持温度为80℃且通N2除O2，反应立即生成黑色的沉淀，用磁铁将合成的Fe3O4纳米粒子分离，用100ml水洗涤3次，将其分散在500ml四甲基氢氧化铵五水(0.1M)中备用；
(2)Fe3O4/Au的制备，取上述85ml Fe3O4纳米粒子稀释20倍，再加入85ml柠檬酸钠(0.1M)，在1000rpm的转速下搅拌15分钟，将溶液加热到80℃，再逐滴加入9.5ml盐酸羟胺(0.2M)和6.3ml的1％的氯金酸(HAuCl4)，此时溶液的颜色由黑色变成深红色，在80℃下继续反应5-6小时。用磁铁将合成的Fe3O4/Au纳米粒子分离，用100ml水洗涤3次备用。
(3)金磁性油墨的制备，25％加入水性色浆，55％加入聚氨酯，15％加入乙醇，2％加入有机硅消泡剂，2％加入有机硅润湿分散剂，1％加入表面活性剂十二烷基苯磺酸，再按照油墨总重量的22％加入制备好的Fe3O4/Au粉体。
对上述实施例所制得的水基油墨进行相关制备产物的检测，其结果如下：
如图1所示的实施例所制得的纳米金磁粉磁性水基油墨分布均匀；
纳米级Fe3O4为永磁体，它的磁性在常温下不会丢失，又因为平均粒径16-100nm的Fe3O4比剩余磁强化强度及矫顽力均高于常规(100nm以上)Fe3O4许多，故在磁性防伪功能上均是常规Fe3O4无法可比的；
外形为球形或类球形的与油墨按一定比例复合后既不会影响印刷效果，又避免了针形磁性氧化铁在使用防伪功能时需添加排磁设备的麻烦；
将球形或类似球形的40nm或平均粒径为16-100nm的Fe3O4粉体按照一定比例与油墨混合后即成为磁性油墨将四公斤类球形的Fe3O4粉体放入装有高沸点醇的容器中，用超声波将粉体中的团聚物分散开，在经过高温干燥后，使得Fe3O4形成亲油疏水性后再把10公斤的油墨和亚麻油一起装在搅拌罐中径40分钟以上时间的充分搅拌后均匀后即可成为待用的磁性油墨了。经数字旋转粘度计测试后得出的粘度(mPa·s)为1043，油墨在室温条件下涂覆在膜上，干燥时间约为5-10min。
对所制备的样品进行磁性测试，其步骤如下：前处理过程是将液体样品装在密闭的一定规格的容器中，然后缠绕上初级线圈和次级线圈。再用仪器测量，所测定的磁场强度大约为500-4500Gs。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。