[发明专利]一种UV光固化纳米金属导电油墨专用炭黑材料

说明书

本发明提供一种UV光固化纳米金属导电油墨专用炭黑材料，包括炭黑、石墨粉、氧化石墨烯、复合光引发剂、助剂组合物和水玻璃，上述组分配比为，炭黑25‑50％，石墨粉5‑20％，氧化石墨烯2‑10％，复合光引发剂2‑10％，助剂组合物0.5‑5％和水玻璃40‑50％。制成的材料成品具备黑度、分散性和流动性显著提高，具有良好的流动性及较差的光吸收性，将平均粒径于25nm‑30nm的炭黑，通过恒定温度在2.0‑2.5％的硝酸溶液浸泡数小时，达到氧分子充分氧化炭黑。本发明复合光引发剂引用到油墨中后，使得油墨能够快速被紫外光固化，通过UV光固化后达到固化的效果，固化的时间缩短到20秒以内，效果良好的情况下能够实现10秒钟的固化效果。

技术领域

本发明属于炭黑材料制备技术领域，具体为一种UV光固化纳米金属导电油墨专用炭黑材料。

背景技术

碳黑(carbon black)，又名炭黑，是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。

UV固化即紫外固化，固化是指物质从低分子转变为高分子的过程。UVLED技术以其固化速度快，节能，环保等优势。快速的在印刷，涂装行业进行推广，占据了大片的市场，从目前来看UVLED印刷技术符合低碳环保的要求，这场革命势在必行。然而炭黑作为黑色的主要原料，目前还没有一个品种炭黑可以用在UV光固化上。

有鉴于此，特提出本发明UV光固化专用炭黑。

发明内容

针对现有的技术方案存在的问题，本发明的目的在于提供一种UV光固化纳米金属导电油墨专用炭黑材料。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种UV光固化纳米金属导电油墨专用炭黑材料，包括炭黑、石墨粉、氧化石墨烯、复合光引发剂、助剂组合物和水玻璃，上述组分配比为，炭黑25-50％，石墨粉5-20％，氧化石墨烯2-10％，复合光引发剂2-10％，助剂组合物0.5-5％和水玻璃40-50％。

进一步的，所述复合光引发剂由双2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂钛、酮肟酯类光引发剂、硫杂蒽酮类光引发剂、酰基膦类光引发剂、α-羟烷基苯酮类光引发剂和含吗啉基α-氨基酮类光引发剂组成。

进一步的，所述酮肟酯类光引发剂、硫杂蒽酮类光引发剂、酰基膦类光引发剂、α-羟烷基苯酮类光引发剂和含吗啉基α-氨基酮类光引发剂的重量比为(5-15):(6-18):(7-17):(8-16):(1-5)，双2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂钛占复合光引发剂总重量的重量百分比为5-8％，其余光引发剂的重量之和占复合光引发剂总重量的质量百分比为92-95％。

进一步的，所述助剂组合物包括消泡剂、流平剂、增稠剂、分散剂等中的一种或一种以上。

进一步的，炭黑平均粒径25nm-30nm。

本发明同时提供上述UV光固化纳米金属导电油墨专用炭黑材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一，选材；步骤二，除杂；步骤三，合成；步骤四，提纯；步骤五，混合球磨；步骤六，混合搅拌；

其中在上述的步骤一中，将炭黑、石墨粉、氧化石墨烯、复合光引发剂、助剂组合物和水玻璃按照炭黑25-50％，石墨粉5-20％，氧化石墨烯2-10％，复合光引发剂2-10％，助剂组合物0.5-5％和水玻璃40-50％的比例配制，进行存放；

其中在上述的步骤二中，将氧化石墨烯和炭黑置于水中分散均匀，得分散液；将水玻璃溶解得到原料粗液，然后往原料粗液中加入上述分散液，过滤后得到合格的水玻璃溶液；

其中在上述的步骤三中，将得到的水玻璃溶液与质量分数2.0-2.5％的硝酸溶液混合，反应后得到炭黑粗产物，反应温度为80-95℃，反应时间为90-110min；