[发明专利]一种黑色陶瓷墨水及其制备方法

说明书

本发明提供一种黑色陶瓷墨水及其制备方法，属于墨水制备技术领域。该黑色陶瓷墨水包括的各种组分按质量百分比为：黑色色料25％～28％；溶剂56％～60％；分散剂BYK‑2055 3％～6％；有机膨润土3％～4.4％；润湿剂Anti‑terra‑U 0.3％～0.8％；表面活性剂5％～7％；消泡剂0.4％～0.8％。所述黑色色料是掺杂有少量氧化铝的铜铬黑，且铜铬黑与氧化铝的摩尔比为1：0.02～0.04。本发明的陶瓷墨水以铜铬黑为色料，通过掺杂提高了其着色力，通过调配分散体系，使其获得较为优良的分散稳定性，以及通过控制其配方组成及研磨的参数，使其粒度和粘度符合喷墨打印机的要求，不堵塞打印机喷嘴。

【技术领域】

本发明涉及墨水的制备技术领域，具体涉及一种黑色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。喷墨打印技术在陶瓷上的应用关键在于陶瓷墨水的制备。现在已有的众多文献对陶瓷墨水的制备方法所进行的研究，着重解决的是陶瓷墨水的分散性和稳定性问题。但是综合国内外研究现状来看，目前已公开发表的陶瓷墨水制备方法仍集中于分散法、溶胶凝胶法和反相乳相法，且所用直接原材料多为金属氧化物，并且以上三种生产方法中，溶胶-凝胶法由于制造工艺方法复杂、原料昂贵、溶胶不稳定而受到限制，反相乳相法由于制得的墨水固相含量低，也有许多技术问题待解决，分散法的问题在于颜料颗粒度较大，易团聚并且会阻塞或磨损打印机喷嘴。

黑色墨水由于黑色色料原材料本身的特性，很容易导致喷头的堵塞，进而影响产品的质量，加上黑色的发色可以通过棕色和蓝色叠加而得到，越来越多的陶瓷生产厂商选择放弃黑色墨水而用其他的颜色代替。铜铬黑是混相颜料中应用最为广泛的黑色颜料，化学式为CuCr₂O₄，是由CuO与Cr₂O₃与合成的新型尖晶石型颜料。它具有很好的黑色色调，优异的耐久性，高达1000℃的耐高温性，广泛应用于耐高温涂料、塑料和卷钢涂料，以及长效涂料、工程塑料的着色及美术颜料等。纯净的铜铬黑为正尖晶石型结构，少量铜的存在改变了立方氧化物的晶格。铜铬黑产品性能中的一个主要问题为着色力较差，在产品固定形貌下，着色力的高低与粒度和添加剂密切相关；目前，提高着色力、提高分散稳定性是铜络黑陶瓷墨水的主要研究方向。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种黑色陶瓷墨水及其制备方法，本发明的陶瓷墨水以铜铬黑为色料，通过掺杂提高了其着色力，通过调配分散体系，使其获得较为优良的分散稳定性，以及通过控制其配方组成及研磨的参数，使其粒度和粘度符合喷墨打印机的要求，不堵塞打印机喷嘴。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种黑色陶瓷墨水，其中包括的各种组分按质量百分比为：黑色色料25％～28％；溶剂56％～60％；分散剂BYK-2055 3％～6％；有机膨润土3％～4.4％；润湿剂Anti-terra-U0.3％～0.8％；表面活性剂5％～7％；消泡剂0.4％～0.8％；所述黑色色料是掺杂有少量氧化铝的铜铬黑，且铜铬黑与氧化铝的摩尔比为1：0.02～0.04；所述表面活性剂为全氟辛酸和氟碳油按质量比为1:1的混合物；所述溶剂包括以下重量份的原料：碳酸二甲酯7～10份，乙二醇醚12～18份。

优选地，所述铜铬黑与氧化铝的摩尔比为1:0.03。