[发明专利]一种具有光催化性的陶瓷墨水及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及陶瓷墨水制备技术领域，具体涉及一种具有光催化性的陶瓷墨水及其制备方法。

【背景技术】

喷墨打印技术是20世纪70年代末开发成功的一种非接触式的数字印刷技术。它将墨水通过打印头上的喷嘴喷射到各种介质表面上，实现了非接触、高速度、低噪音的单色或彩色的文字或图像印刷。21世纪初，美国费罗公司开发出适合在陶瓷上进行喷墨打印的油性油墨，在我国相应的专利申请号为00818261.2。以此开始了喷墨打印技术在建筑陶瓷生产领域的广泛应用。作为一种全新的陶瓷装饰理念，陶瓷装饰用彩色打印技术可以充分利用丰富的计算机资料，把数字技术引入到传统的建筑陶瓷产品中，使陶瓷装饰紧跟时代步伐，体现时尚特色，满足人们个性化的要求，把陶瓷装饰技术推向一个崭新阶段。

喷墨打印技术的核心包括设备、产品设计和墨水。喷墨打印的设备以及产品设计在我国已经有了突破性的进展，但作为关键技术的功能陶瓷墨水发展的还不够成熟，尤其喷墨打印用压电陶瓷墨水的制备，在国内外公开文献中都鲜有提及。目前已公开发表的喷墨打印陶瓷墨水主要用于装饰性陶瓷的制作，而关于功能性陶瓷墨水如具有光催化性的陶瓷墨水的公开文献相对非常少。

钨酸铋系列化合物、纳米氧化铜、纳米氧化钴等在紫外光或者可见光的照射下对多种难降解的污染物具有良好的催化效果,已经引起了科研工作者们的浓厚兴趣，将其应用于功能性陶瓷墨水也具有一定的可能性。但这些纳米颗粒形貌基本为球形或椭球形，即使在充分超声分散之后，颗粒之间仍存在严重的团聚现象，在有机溶剂中也不易分散，打印过程会出现堵塞机头的现象。另外，喷墨打印之后，在高温焙烧的过程中，部分光催化剂会与陶瓷中的成分发生反应而影响光催化效果。因此，要将光催化剂化合物应用于喷墨打印墨水，仍然存在一些困难。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种具有光催化性的陶瓷墨水及其制备方法，采用复合光催化剂，使墨水具有光催化性能，能降解陶瓷表面的有机污染物，能分解空气中的有机有害气体起到防霉杀菌作用，具有更好的防污性能，能保持陶瓷外观的清洁，延长陶瓷的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有光催化性的陶瓷墨水，由以下重量百分比的原料制成：色料25％～30％；光催化剂8％～15％；碳酸镁1％～5％；溶剂45％～50％；超分散剂3～6％；结合剂0.5％～2％；表面活性剂2％～5％，消泡剂0.3～0.8％，丙三醇1.2％-3％；所述光催化剂为Bi₂WO₆-γ-Fe₂O₃纳米粉体；所述溶剂由以下重量份的原料组成：D100溶剂油50-75份，丙二醇甲醚15-25份。

本发明中，优选地，所述纳米Bi₂WO₆-γ-Fe₂O₃粉体是通过以下方法制备而得的：

(1)Bi₂WO₆纳米粉体的制备：

将摩尔比为2:1的Bi(NO₃)₃·5H₂O和钨酸钠Na₂WO₄·2H₂O加入到异丁醇中，边搅拌边加水至Bi(NO₃)₃·5H₂O和Na₂WO₄·2H₂O完全溶解，再加入聚乙烯吡咯烷酮溶液，搅拌均匀后加入NaOH水溶液使反应体系的pH值为7.8～8.5，将反应体系转移至水热反应釜中，密封后进行静置加热，在160～180℃下反应16～25h后取出，离心分离，用去离子水将沉淀物洗涤至pH值为中性后，干燥后即为Bi₂WO₆纳米粉体；

(2)Bi₂WO₆-γ-Fe₂O₃纳米粉体的制备：