水性墨水炭黑色浆分散工艺的研究

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1、万方数据第38卷第4期2008年4月涂料工业PAINT&COATINGSINDUSTRYV01．38No．4Apr．2008水性墨水炭黑色浆分散工艺的研究钱军，陈爱平(华东理工大学材料科学与工程学院超细材料制备与应用教育部重点实验室，上海200237)摘要：通过砂磨分散研制了配制水性墨水用的水性炭黑色浆。采用正交试验，优化了水性炭黑色浆的分散工艺，考察了乙二醇对炭黑分散的影响。结果表明：分散剂添加量2．5％，砂磨转速2000r／min和研磨时间120min为最优工艺条件。添加10％乙二醇，制得的水性炭黑色浆f电位为-38．5meV，平均粒径为117．1am

2、，放置90d后平均粒径为159．6咖，具有较优的贮存稳定性和应用性能。关键词：炭黑；分散工艺；水性色浆；水性墨水中图分类号：TQ630．6文献标识码：A文章编号：0253—4312(2008)04—0022—05StudyonPreparationProcessofCarbonBlackDispersionforAqueousInkQianJun，ChenAiping(KeyLaboratoryforUltrafineMaterialsoftheMinistryofEducation，SchoolofMaterialsScienceandEngineeri

3、ng．EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Thecarbonblackdispersionforaqueousinkwaspreparedbysandmill．Thedispersingprocesswasoptimizedandtheeffectofethyleneglycoloncarbonblackdispersingwasinvestigatedbyorthog—onaltests．Theresultsindicatedthattheopti

4、mumpreparationconditionweredispersing2hat2000r／minwith2．5wt％ofdispersant．Thecarbonblackdispersionmixedwith10(wt)％ofethyleneglycolshowedgoodstoragestabilityandapplicationproperty．The‘potentialofthefreshdispersionwas一38．5meV，themeanparticlediameteratinitialstatewas117．1nmandbecame15

5、9．6nmafter90d．KeyWords：carbonblack；dispersingprocess；aqueousdispersion；aqueousink0引言墨水的一般制造工艺与涂料制造相似。选用合适的、稳定的色浆，是提高成品墨水稳定性，提升产品品质的重要条件。而色素炭黑由于其结构的特殊性⋯，原生粒径小、比表面积大、颗粒之间有着极强的作用力，在水中没有自分散性，且研磨过程极易发胀，产生凝胶，是颜料中最难分散的品种之一。目前，国内外已经进行了一些研究，所采用的方法包括表面活性剂处理、表面接枝改性、炭黑表面氧化改性等。2。o，开发了众多的水性炭黑色浆

6、，但与涂料色浆不同，书写墨水对颜料颗粒的粒径、稳定性以及与配方相容性的要求较高，因此市场上适用于中性笔用的水性墨水配制的色浆较少，这也是中性笔用水性墨水研发的关键技术难题之一¨1。本实验在充分考虑水性墨水基本配方的基础上旧4J，在不改变其现有的、成熟的配制工艺的前提下，利用正交试验，分析实验过程中各影响因素，优化了制备工艺及产品配方，制备了适用于水性墨水用的超细水性炭黑色浆，且制备过程简单，易于工业化生产。1实验部分1．1主要原料6。高色素炭黑：甲级，上海吴泾炭黑厂；三乙醇胺：分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司；乙二醇：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；分散

7、剂：自制。1．2仪器Zetasizer3000HS型动态光散射激光粒度和f电位分析仪：MalvemInstrumentsLid；JEM2100F型透射电子显微镜：日本JEOL公司；SFJ一400C型搅拌、分散、研磨多用机：上海现代环境工程有限公司；MiniZeta型实验室销棒式研磨机：耐驰仪器(上海)有限公司；书写划圆仪：天津市瑞航电机电器有限公司。1．3炭黑的预处理炭黑于研钵中磨细后，于105℃下烘干24h，取出后放入干燥器内备用。作者简介：钱军(1965一)。男，副教授，主要从事涂料树脂和超细颜料分散方面的研究。万方数据钱军，等：水性墨水炭黑色浆分散工

8、艺的研究1．4炭黑水性色浆的制备将自制的分散剂充分溶解于去离子水、