本发明涉及墨水，具体为一种性能稳定的水彩笔用墨水及其制备工艺。
背景技术：
1、水彩笔是一种用于绘画写生、符号标记、工程设计的文具。其关键在于水彩笔用墨水，主要包括染料、溶剂和助剂等组分；同时，通常会引入水性高分子树脂作为连接料，增强墨水的粘度、附着力和色彩光泽。
2、现有技术中，存在以下问题，一方面含有染料的色浆本身性能较差；二是含有染料的色浆，与引入的水性高分子树脂之间亲和性差；且水性高分子树脂只能部分溶于水，导致两者间易产生相分离，降低了水彩笔用墨水的稳定性，从而会在使用过程中，产生绘画流畅度下降，多次描绘时产生部分颜色堆积，颜色绘画不均匀，以及透纸现象。
3、综上，解决上述问题，提高水性高分子树脂的稳定性，增强色浆与树脂间的亲和性，降低两者的相分离，制备一种性能稳定的水彩笔用墨水具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种性能稳定的水彩笔用墨水及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
3、一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，包括以下步骤：
4、步骤1：将衣康酸、辛基酚聚氧乙烯醚op-10混合均匀；加入硫酸，在90～95℃下酯化4～5小时，中和，纯化，得到分散剂；
5、步骤2：将聚乙烯吡咯烷酮溶解在去离子水中，加入丙烯酰胺、衣康酸单酯，搅拌均匀，加入硝酸铈铵，得到反应溶液；将其进行微波反应，得到改性聚乙烯吡咯烷酮；
6、步骤3：将有机颜料分散在去离子水中，加入分散剂搅拌均匀，得到溶液a；将钛白粉分散在去离子水中，加入改性聚乙烯吡咯烷酮搅拌均匀，得到溶液b；将溶液b与溶液a混合均匀，加入助溶剂、消泡剂，均质化，得到色浆；
7、步骤4：将色浆与水性聚合物乳液搅拌均匀，加入助溶剂、分散剂、消泡剂，均质化，得到水彩笔用墨水。
8、较为优化地，所述色浆包括以下组分：按重量份数计，10～14份有机颜料、18～20份去离子水、3～4份分散剂、0.5～0.7份钛白粉、2～3份改性聚乙烯吡咯烷酮、2～5份助溶剂、0.1～0.2份消泡剂；所述助溶剂包括乙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇中一种或多种。
9、较为优化地，所述墨水包括以下组分：按重量份数计，20～25份色浆、75～95份水性聚合物乳液、5～10份助溶剂、0.2～0.5份分散剂、0.2～0.5份消泡剂。
10、较为优化地，所述分散剂的原料包括以下组分：按重量份数计，2～2.2份衣康酸、10～11份辛基酚聚氧乙烯醚op-10、0.2～0.3份硫酸。
11、较为优化地，所述改性聚乙烯吡咯烷酮的原料包括以下组分：按重量份数计，20份聚乙烯吡咯烷酮、1～2份丙烯酰胺、1～2份衣康酸单酯、0.2～0.5份硝酸铈铵、80～90份去离子水；所述衣康酸单酯包括衣康酸单甲酯、衣康酸单乙酯中一种或两种。
12、较为优化地，所述微波反应的条件为：氮气氛围下，温度为60～65℃，微波功率为700～800w，时间为2～3分钟。
13、较为优化地，所述水性聚合物乳液的制备工艺为：氮气氛围下，将聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、二月桂酸二丁基锡搅拌均匀，在60～100℃下滴加异氟尔酮二异氰酸酯，反应1.5～3小时；加入1,4-丁二醇、2-(二乙醇胺基)乙磺酸钠；并加入丙烯酸单体混合物降低粘度；当反应体系中nco的基团含量为2～8wt％时；加入丙烯酸羟丙酯进行封端，得到含有不饱和聚氨酯大分子的丙烯酸酯溶液；将不饱和聚氨酯大分子其降温至40～50℃，加入引发剂、表面活性剂溶液；搅拌均匀，氮气氛围下，70～90℃反应2～4小时，降温，加入去离子水进行稀释，得到固含量为25～30wt％的水性聚合物乳液。
14、较为优化地，所述水性聚合物乳液的原料包括以下组分：按重量份数计，100份聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、0.5～0.8份二月桂酸二丁基锡、85～90份异氟尔酮二异氰酸酯、5～7份1,4-丁二醇、3～5份2-(二乙醇胺基)乙磺酸钠、130～155份丙烯酸单体混合物、20～25份丙烯酸羟丙酯、1.5～2份引发剂、503.5～505份表面活性剂溶液。
15、较为优化地，所述丙烯酸单体混合物包括以下组分：60～70份丙烯酸丁酯、60～70份甲基丙烯酸甲酯、7～10份丙烯酸、3～5份衣康酸单酯；所述表面活性剂溶液包括以下组分：1～1.5份分散剂、1～1.5份辛基酚聚氧乙烯醚op-10、1.5～2份十二烷基苯磺酸钠、500份去离子水。
16、较为优化地，一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺制备得到的水彩笔用墨水。
17、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
18、(1)色浆中引入分子量较大的分散剂，增强分散性能的同时提高色浆稠度降低其沉降迁移性能；从而提高色浆稳定性；分散剂是以辛基酚聚氧乙烯醚op-10(非离子型表面活性剂)为基础，通过其与衣康酸产生酯化反应而制备得到的分子量较大的分散剂；由于存在疏水性间隔分子(衣康酸接枝后产生的)，增强了界面堆积性，从而有助于降低分子截面积，提高有机颜料的吸附性，从而提高了有机颜料的分散性。同时，由于分子量较大，提高了色浆稠度，从而提高了分散稳定性。
19、(2)在色浆中引入了钛白粉，可以增强色彩鲜艳度，提高着色能力，同时；恶意提高抗紫外性和水分透过性；但是其同样存在聚集性；因此使用聚乙烯吡咯烷酮进行改性，抑制其聚集；同时利用聚乙烯吡咯烷酮的侧脸含有吡咯烷酮基，因此接枝丙烯酰胺、衣康酸单酯，使其具有亲水基团和一定酯基，进一步促进色浆的分散性和稳定性。
20、(3)方案中，制备了一种水性聚合物乳液，其为聚氨酯-聚丙烯酸的杂化乳液；增加其分散性和稳定性，同时增强与色浆的亲和性。从而保证墨水的稳定性。
21、其中，水性聚合物乳液该乳液是聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇为多元醇制备得到，同时引入2-(二乙醇胺基)乙磺酸钠作为扩链剂，其含有的氨基磺酸盐的引入增加了体系的脲键含量，进一步增加了分子内氢键密度，可以有效抑制羽化和透水性；并通过丙烯酸羟丙酯进行封端(加入过量，多的作为反应单体)，使其与丙烯酸混合单体进行杂化，形成聚氨酯-聚丙烯酸酯的杂化乳液。
22、其中，2-(二乙醇胺基)乙磺酸钠作为扩链剂，可以在后续聚丙烯酸酯共聚过程中，作为表面活性剂的作用，且表面活性剂中，引入了制备的分散剂，其含有双键，可以作为反应性分散剂，从而降低聚合物乳液的粒径，提高水性聚合物乳液的分散性。同时其与色浆中的分散剂具有相似性，从而提高了色浆与水性聚合物乳液的亲和性，降低了界面分离。
1.一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，其特征在于：所述色浆包括以下组分：按重量份数计，10～14份有机颜料、18～20份去离子水、3～4份分散剂、0.5～0.7份钛白粉、2～3份改性聚乙烯吡咯烷酮、2～5份助溶剂、0.1～0.2份消泡剂；所述助溶剂包括乙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇中一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，其特征在于：所述墨水包括以下组分：按重量份数计，20～25份色浆、75～95份水性聚合物乳液、5～10份助溶剂、0.2～0.5份分散剂、0.2～0.5份消泡剂。
4.根据权利要求1所述的一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，其特征在于：所述分散剂的原料包括以下组分：按重量份数计，2～2.2份衣康酸、10～11份辛基酚聚氧乙烯醚op-10、0.2～0.3份硫酸。
5.根据权利要求1所述的一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，其特征在于：所述改性聚乙烯吡咯烷酮的原料包括以下组分：按重量份数计，20份聚乙烯吡咯烷酮、1～2份丙烯酰胺、1～2份衣康酸单酯、0.2～0.5份硝酸铈铵、80～90份去离子水；所述衣康酸单酯包括衣康酸单甲酯、衣康酸单乙酯中一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，其特征在于：所述微波反应的条件为：氮气氛围下，温度为60～65℃，微波功率为700～800w，时间为2～3分钟。
7.根据权利要求1所述的一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，其特征在于：所述水性聚合物乳液的制备工艺为：氮气氛围下，将聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、二月桂酸二丁基锡搅拌均匀，在60～100℃下滴加异氟尔酮二异氰酸酯，反应1.5～3小时；加入1,4-丁二醇、2-(二乙醇胺基)乙磺酸钠；并加入丙烯酸单体混合物降低粘度；当反应体系中nco的基团含量为2～8wt％时；加入丙烯酸羟丙酯进行封端，得到含有不饱和聚氨酯大分子的丙烯酸酯溶液；将不饱和聚氨酯大分子其降温至40～50℃，加入引发剂、表面活性剂溶液；搅拌均匀，氮气氛围下，70～90℃反应2～4小时，降温，加入去离子水进行稀释，得到固含量为25～30wt％的水性聚合物乳液。
8.根据权利要求7所述的一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，其特征在于：所述水性聚合物乳液的原料包括以下组分：按重量份数计，100份聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、0.5～0.8份二月桂酸二丁基锡、85～90份异氟尔酮二异氰酸酯、5～7份1,4-丁二醇、3～5份2-(二乙醇胺基)乙磺酸钠、130～155份丙烯酸单体混合物、20～25份丙烯酸羟丙酯、1.5～2份引发剂、503.5～505份表面活性剂溶液。
9.根据权利要求7所述的一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺，其特征在于：所述丙烯酸单体混合物包括以下组分：60～70份丙烯酸丁酯、60～70份甲基丙烯酸甲酯、7～10份丙烯酸、3～5份衣康酸单酯；所述表面活性剂溶液包括以下组分：1～1.5份分散剂、1～1.5份辛基酚聚氧乙烯醚op-10、1.5～2份十二烷基苯磺酸钠、500份去离子水。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种性能稳定的水彩笔用墨水的制备工艺制备得到的水彩笔用墨水。