[发明专利]打印用纳米复合吸墨材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种打印用吸墨材料的制备方法。

背景技术

吸墨材料，是在喷墨打印用基材表面上涂布一层具有吸墨性的材料或颜料，在基材的表面上形成具有良好的接受墨水的吸墨涂层。通过选择颜料、粘合剂和助剂等物质组成合适的吸墨层配方。现有的吸墨材料是用颜料和胶粘剂制备吸墨层，其中颜料为碳酸钙、高岭土、二氧化钛、氧化铝或二氧化硅，胶粘剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、甲基纤维素、纤维素衍生物、白明胶、醋酸乙烯酯或聚乙烯醇的水溶性聚合物，但是现有的吸墨材料吸墨层吸收墨水性能差，吸墨速度较慢，易晕墨，从而导致打印的图像立体感不好，颜料分散不均一。

发明内容

本发明是要解决现有的吸墨材料吸墨层吸收墨水性能差、易晕墨的技术问题，而提供打印用纳米复合吸墨材料的制备方法。

本发明的打印用纳米复合吸墨材料的制备方法按以下步骤进行：

一、按聚乙烯醇与水的质量比为1∶5～20将聚乙烯醇加入到水中，搅拌20min～40min，然后用水浴加热至70℃～80℃并保持1h～1.5h，冷却至室温后，得到胶粘剂；

二、向水中加入酸至酸溶液的pH值为4～6，然后按酸溶液与硅烷偶联剂的质量比为100∶0.01～2将硅烷偶联剂加入酸溶液中，搅拌均匀，得到分散液；

三、按质量份数比称取1～5份纳米二氧化钛粉、5～20份纳米二氧化硅粉和0.01～0.1份石墨烯粉并加入到步骤二得到的分散液中，搅拌均匀，得到颜料乳液，其中纳米二氧化钛粉的粒径为10nm～25nm，二氧化钛粉质量含量大于99％，纳米二氧化硅粉的粒径为10nm～25nm，二氧化硅粉质量含量大于99.8％，其中纳米二氧化钛粉、纳米二氧化硅粉和石墨烯粉的质量之和与分散液的质量的比为15～25∶100；

四、按颜料乳液与胶粘剂的体积比为1∶1～5将步骤三得到的颜料乳液加入到步骤一得到的胶粘剂中，搅拌均匀，得到涂料；

五、将步骤四得到的涂料用涂布机涂布于聚对苯二甲酸二甲酯基材表面，静置3min～5min后，再放入60℃～90℃烘箱中干燥5min～10min，得到打印用纳米复合吸墨材料。

本发明先用聚乙烯醇加入到水中充分溶胀、溶解后制备胶粘剂；将纳米级原料分散在酸溶液中，然后再加入到胶粘剂中制备成涂料，避免了原料的团聚，得到了粒子分散均匀的具有纳米微孔结构的吸墨材料，其比表面积变大，接触角变小(0°～90°)，更有利于墨水的浸润，渗透，吸收，从而吸墨性能增强。石墨烯的加入，提高了吸墨涂层的力学性能。

本发明的打印用纳米复合吸墨材料吸墨层粒子分布均匀，无团聚现象，打印时，墨水可以快速被吸收，并且没有晕墨现象发生。印刷后成品色彩鲜艳，图像清晰、逼真且表面光滑，抗水性好。可以进行双面或单面打印，可以用于照片制作，灯箱制作，广告写真喷绘等，应用于数码喷墨材料记录及彩色喷绘领域。

附图说明

图1是试验一中制备的打印用纳米复合吸墨材料的扫描电镜照片；图2是试验一中对比实验制备的吸墨材料的扫描电镜照片；图3是试验一中制备的打印用纳米复合吸墨材料的的打印效果图；图4是试验一中对比实验制备的吸墨材料的的打印效果图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的打印用纳米复合吸墨材料的制备方法按以下步骤进行：

一、按聚乙烯醇与水的质量比为1∶5～20将聚乙烯醇加入到水中，搅拌20min～40min，然后用水浴加热至70℃～80℃并保持1h～1.5h，冷却至室温后，得到胶粘剂；

二、向水中加入酸至酸溶液的pH值为4～6，然后按酸溶液与硅烷偶联剂的质量比为100∶0.01～2将硅烷偶联剂加入酸溶液中，搅拌均匀，得到分散液；

三、按质量份数比称取1～5份纳米二氧化钛粉、5～20份纳米二氧化硅粉和0.01～0.1份石墨烯粉并加入到步骤二得到的分散液中，搅拌均匀，得到颜料乳液，其中纳米二氧化钛粉的粒径为10nm～25nm，二氧化钛粉质量含量大于99％，纳米二氧化硅粉的粒径为10nm～25nm，二氧化硅粉质量含量大于99.8％，其中纳米二氧化钛粉、纳米二氧化硅粉和石墨烯粉的质量之和与分散液的质量的比为15～25∶100；

四、按颜料乳液与胶粘剂的体积比为1∶1～5将步骤三得到的颜料乳液加入到步骤一得到的胶粘剂中，搅拌均匀，得到涂料；

五、将步骤四得到的涂料用涂布机涂布于聚对苯二甲酸二甲酯基材表面，静置3min～5min后，再放入60℃～90℃烘箱中干燥5min～10min，得到打印用纳米复合吸墨材料。