水性蓝色陶瓷墨水的制备及稳定性研究

【摘要】陶瓷喷墨打印技术是国内最近几年兴起的一种非接触式数字印刷技术,与其他传统印花技术相比它具有不可比拟的优势,如产品逼真细腻、快速实现个性化设计与制造、自动化程度高等,从而在国内陶瓷装饰领域受到高度关注。该技术的应用关键之一在于陶瓷装饰墨水的研制,为了保证墨水悬浮稳定性,减少喷头堵塞等现象,需要色料粉体的粒度小于1μm。目前陶瓷墨水以油性体系为主,对人体和环境的危害较大,生产成本较高,因此,加快环保型陶瓷墨水的研制对陶瓷装饰行业具有深远意义。本论文采用研磨分散法制备陶瓷装饰墨水,通过研磨工艺优化实验表明：采用砂磨-球磨方式进行湿法研磨,研磨介质为氧化锆珠(0.4-0.6mm)、球料比为3.5：1、研磨时间为5h、转速为500rpm条件下,色浆的研磨效果最佳。本论文研究了陶瓷色料用量、溶剂体系、分散剂体系、其他添加助剂对陶瓷墨水性能的影响,实验结果表明：采用尖晶石型钴蓝色料,色料固含量为35wt%时,制备的陶瓷墨水的粘度及分散性能较好；溶剂采用丙二醇和二甘醇的混合溶剂,其复配比为2：1,用量为15-20wt%时,研磨效率较高,制备的墨水粘度及流变性性能较好；分散剂采用阴离子型复配超分散剂A,用量为7.0wt%时,分散效率最高,经粒度分析仪检测,悬浮液平均粒径达到234nm,最大粒径约800nm；树脂结合剂选用苯乙烯改性的丙烯酸树脂,用量为5.0wt%,润湿剂为非离子烷基聚氧乙烯醚,用量为0.5wt%,通过陶瓷墨水性能测试,满足陶瓷喷墨打印的技术要求。本论文立足于对陶瓷墨水的结构体系和稳定机理的正确认识基础上,系统地探讨了墨水粘度、颗粒大小、温度及pH值等对陶瓷墨水稳定性的影响,试验结果表明：墨水的粘度及色料颗粒大小分布对墨水稳定性起主导作用,而溶剂和分散剂对墨水粘度及粒度分布影响很大。本论文提出解决陶瓷墨水稳定性的有效途径,为研究水性陶瓷墨水提供一定的理论依据。
【作者】张兆宏；
【导师】成晓玲；
【作者基本信息】广东工业大学，化学工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】陶瓷装饰墨水；分散法；水性；稳定性；

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