[发明专利]中性笔用黑色墨水及其制备方法

权利要求书

1.一种中性笔用黑色墨水，由如下重量百分比的原料组成：碳黑色浆30％～40％，有机硅改性丙烯酸树脂乳液5％～30％，溶剂10％～30％，增稠剂0.3％～0.8％，pH调节剂1％～3％，润滑剂0.2％～2.0％，防锈剂0.3％～2.0％，防腐剂0.2％～2.0％，消泡剂0.02％～0.5％，去离子水余量。

2.根据权利要求1所述的中性笔用黑色墨水，其特征在于，所述的碳黑色浆的制备方法包括步骤：

(1)将阴离子分散剂溶于去离子水中，用氨水调节pH值为7.5-9.5，得到阴离子分散剂水溶液，再加入碳黑至阴离子分散剂水溶液中，混合至少0.5小时使碳黑充分润湿，然后加入聚季铵盐阳离子，混合至少0.5小时得到一次产物，完成一个双电层组装；

(2)向步骤(1)的一次产物中重复交替加入阴离子分散剂和聚季铵盐阳离子多次，得到多次产物，完成多个双电层组装；

(3)向步骤(1)的一次产物或步骤(2)的多次产物中加入阴离子型聚丙烯酸系研磨树脂及适量消泡剂，混合均匀后砂磨4小时～8小时，制得碳黑色浆；

以单个双电层组装计，所述的阴离子分散剂的加入量为碳黑色浆质量的0.1％～3％，所述的聚季铵盐阳离子的加入量为碳黑色浆质量的0.1％～3％；

所述的碳黑的加入量为碳黑色浆质量的35％～45％；

所述的阴离子型聚丙烯酸系研磨树脂的加入量为碳黑色浆质量的5％～12％。

3.根据权利要求2所述的中性笔用黑色墨水，其特征在于，步骤(2)中，向步骤(1)的一次产物中重复交替加入阴离子分散剂和聚季铵盐阳离子1次，完成2个双电层组装。

4.根据权利要求2所述的中性笔用黑色墨水，其特征在于，所述的混合采用搅拌混合的方式，搅拌速度为400转/分钟～1000转/分钟。

5.根据权利要求2所述的中性笔用黑色墨水，其特征在于，所述的阴离子分散剂为聚苯乙烯磺酸钠、聚羧甲基纤维素钠、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、海藻酸钠、聚丙烯酸钠中的一种；

或者，所述的聚季铵盐阳离子为聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基N-苄基，N，N-二甲基氯化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基N-乙基，N，N-二甲基溴化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基N-丁基，N，N-二甲基溴化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基N-十六烷基，N，N-二甲基溴化铵中的一种。

6.根据权利要求1所述的中性笔用黑色墨水，其特征在于，所述的有机硅改性丙烯酸树脂乳液是非极性有机硅改性的丙烯酸树脂乳液。

7.根据权利要求1所述的中性笔用黑色墨水，其特征在于，所述的增稠剂为黄原胶、韦兰胶、黄芪胶、瓜尔胶、羟乙基纤维素、丙烯酸盐或丙烯酸酯类化合物的共聚物。

8.根据权利要求1所述的中性笔用黑色墨水，其特征在于，所述的溶剂是乙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、1，3-丁二醇、季戊二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、丙三醇、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚中的一种；

所述的pH调节剂为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种；

所述的润滑剂为高级脂肪酸系表面活性剂、磷酸系表面活性剂、聚硅氧烷系表面活性剂中的一种；

所述的防锈剂是苯并三唑或甲基苯并三唑；

所述的防腐剂是苯甲酸钠、山梨酸钾、1，2-苯并异噻唑酮-3中的一种；

所述的消泡剂为磷酸三丁酯、有机硅氧烷、苯乙酸月桂醇酯、聚醚中的一种。

9.根据权利要求1～8任一项所述的中性笔用黑色墨水的制备方法，包括以下步骤：

a.将增稠剂溶于部分去离子水中，溶解至完全透明，制得增稠剂溶液；

b.将溶剂与部分去离子水混合配制成溶剂混合物；

c.将碳黑色浆、有机硅改性丙烯酸树脂乳液、步骤b中的溶剂混合物、润滑剂、防锈剂、防腐剂、消泡剂和余下的去离子水混合均匀，经乳化和研磨，得到浆状物；

d.向步骤c的浆状物中加入步骤a的增稠剂溶液和pH调节剂，混合均匀后过滤，得到粘稠液体状中性笔用黑色墨水。

10.根据权利要求9项所述的中性笔用黑色墨水的制备方法，其特征在于，步骤c中，所述的乳化时间为15分钟～30分钟；所述的砂磨时间为30分钟～60分钟。