[发明专利]用于防伪油墨的磁性氧化铁基体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于磁性防伪油墨技术领域，涉及一种用于防伪油墨的磁性氧化铁基体材料及制备方法。

背景技术

磁性防伪油墨是采用具有磁性的粉末材料作为一种功能成分所制作的防伪印刷油墨。它是最常应用的防伪油墨，其突出的特点是外观颜色较深，检测仪器相对简单，在许多领域都得到广泛的应用。随着科技的进步、防伪技术的革新和印刷工艺的不断提高，磁性油墨在防伪印刷方面发挥了越来越重要的作用，并与其它防伪技术相结合运用到各行各业。

磁性油墨中具备磁性作用的物质是氧化铁黑(Fe₃O₄)和氧化铁棕(Fe₂O₃)，其大多为小于1μm的针状结晶，这样的颗粒大小和形状使它们极易在磁场中均匀排列，从而得到比较高的残留磁性。连结料是油墨中的流体组成部分。油墨的流动性、黏度、干性和印刷性能等性质皆主要取决于连结料。磁性油墨的连结料同样是油墨质量好坏的基础，其连结料与一般油墨的连结料相似，可以选用植物油、动物油，但更多的是采用合成树脂作为磁性油墨的连结料，因为在合成树脂中，磁性氧化铁黑(Fe₃O₄)和氧化铁棕(Fe₂O₃)的分散性能更好。在选择作为连结料的合成树脂时，在保证磁性性能的前提下，必须考虑磁性材料的分散性能和稳定性能。因为只有当磁性粒子均匀的分散于连结料树脂中，而且不发生沉淀时，含磁性材料的树脂才具备可用性，赋予油墨稳定的磁性。现有的磁性油墨都是将具有磁性的材料作为颜料使用，加入到连结料中，通过物理分散的方式，例如搅拌等，将磁性颜料（氧化铁黑(Fe₃O₄)和氧化铁棕(Fe₂O₃)等）最大程度分散于连结料树脂中而得到的。磁性颜料与连结料之间简单的物理分散效果不能达到要求的分散效果，磁性颜料分散不均匀，使得颜料在连结料中分散的稳定性也较差，易出现分层沉淀等现象，造成产品质量不稳定。因此，如何将磁性材料更好的分散于连结料中并具备较好的稳定性是亟需解决的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种具有稳定磁性、良好分散性能的用于防伪油墨的磁性氧化铁基体材料。

本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种工艺简单、操作方便、制备的材料具有稳定磁性、良好分散性能的用于防伪油墨的磁性氧化铁基体材料的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于防伪油墨的磁性氧化铁基体材料，包括以下重量份数的原料：六亚甲基二异氰酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物4-9、聚己二醇17-30、二羟甲基丙酸与二羟甲基丁酸的混合物2-6、N-甲基吡咯烷酮1-7、1,4-丁二醇0.3-2、氢氧化锂1.2-2.5、三乙胺1-2、氯化亚铁2-2.4、氯化铁3-4、去离子水50-62，还包括占上述原料总重量0.1‰-1‰的催化剂二月桂酸丁基锡。

所述用于防伪油墨的磁性氧化铁基体材料中，所述六亚甲基二异氰酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的重量比为4-5:4-5。

所述用于防伪油墨的磁性氧化铁基体材料中，所述二羟甲基丙酸与二羟甲基丁酸的重量比为1:1。

用于防伪油墨的磁性氧化铁基体材料的制备方法，包括以下步骤：

a、以六亚甲基二异氰酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物、聚己二醇、二羟甲基丙酸与二羟甲基丁酸的混合物、N-甲基吡咯烷酮、1,4-丁二醇、氢氧化锂、氯化亚铁、氯化铁、去离子水为原料，将计量的聚己二醇、氯化亚铁、氯化铁干燥，配置LiOH水溶液并分成两份备用；

b、干燥完成后的聚己二醇、氯化亚铁、氯化铁在35~45℃下搅拌反应0.5-1.5小时，在搅拌过程中通氮气进行保护；

c、将计量的六亚甲基二异氰酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的混合物加入到步骤b中的反应液中，升温至80-90℃搅拌反应1-3小时，再加入催化剂二月桂酸丁基锡，反应20-40分钟；

d、然后将反应液温度降低至50-60℃，将二羟甲基丙酸与二羟甲基丁酸充分分散于少量的N-甲基吡咯烷酮后，缓慢加入反应液，接着在60-70℃下反应8-15分钟后，在70℃处继续升温至80-85℃反应1.5-3小时；

e、降温至35℃，将1,4-丁二醇溶于剩余的N-甲基吡咯烷酮中，缓慢加入反应液中，同时提升转速，高速搅拌剪切1小时后，加入三乙胺继续反应1小时。