[发明专利]一种环保的纳米油墨制备方法

说明书

本发明公开了一种环保的纳米油墨制备方法，该纳米油墨包括以下重量份原料：石墨烯10‑15份、导电纳米颗粒8‑10份、聚酯二元醇15‑20份、六亚甲基二异氰酸酯15‑20份、二月桂酸丁基锡0.5‑0.9份、二羟甲基丙酸4‑6份、N‑甲基吡咯烷酮3‑5份、去离子水20‑25份、微晶蜡5‑8份、稳定剂2‑4份、颜料5‑6份、改性消泡剂3‑5份、分散剂2‑4份。本发明中，因不含苯等有毒衍生物，对环境污染较小，具备环保等优势，石墨烯、导电纳米颗粒作为导电填料代替银颗粒大大降低了成本，具有一定的经济效益，此外，加入改性消泡剂有效克服水性聚氨酯树脂起泡的缺陷，使纳米油墨的制备工艺更加便捷高效。

技术领域

本发明属于印刷材料技术领域，涉及一种环保的纳米油墨制备方法。

背景技术

纳米技术是本世纪一项影响深远的高新技术。它的出现催生了一大批新学科。如纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米材料学等。纳米技术的研究对象是1-100nm尺度的物质或结构，其中包括纳米材料的制造与加工技术、特性与应用技术、表征与测量技术等。纳米就是一个长度的度量单位，不过这个单位非常细小，1nm等于10^-9m，即10亿分之一米。人们研究发现，处于纳米尺度的物质，由于它的小尺寸效应、表面和界面效应以及量子效应等原因，它们在声、光、电、磁和力学等诸多方面均表现出了一系列与众不同的特异性能。

纳米油墨的组成和制造方法与普通油墨的差别仅仅是这两种油墨所采用的添加粒子的粒径方面有很大差异，普通油墨的粒子粒径为微米级，而纳米油墨的粒子粒径是纳米级，两者大小相差约1000倍，有特异性能的纳米粒子的引入，会给其油墨制造工艺带来某些环节的改进。现有的用于印刷的纳米油墨总会有各种的问题：有的油墨含有苯、酮类衍生物，对环境污染较大；有的油墨为具备优异的导电性能而添加纳米银颗粒，但是造成成本提高和工艺难度加大，此外，采用水性聚氨酯树脂作为溶剂会使得油墨产生起泡现象，因此为解决上述问题，需要开发一种环保的纳米油墨制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保的纳米油墨制备方法，通过石墨烯、导电纳米颗粒、水性聚氨酯树脂、颜料、改性消泡剂等助剂组成的纳米油墨，因不含苯等有毒衍生物，对环境污染较小，具备环保等优势，石墨烯、导电纳米颗粒作为导电填料代替银颗粒大大降低了成本，具有一定的经济效益，此外，加入改性消泡剂有效克服水性聚氨酯树脂起泡的缺陷，使纳米油墨的制备工艺更加便捷高效。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种环保的纳米油墨制备方法，包括以下步骤：

步骤A1，准备以下重量份原料：石墨烯10-15份、导电纳米颗粒8-10份、聚酯二元醇15-20份、六亚甲基二异氰酸酯15-20份、二月桂酸丁基锡0.5-0.9份、二羟甲基丙酸4-6份、N-甲基吡咯烷酮3-5份、去离子水20-25份、微晶蜡5-8份、稳定剂2-4份、颜料5-6份、改性消泡剂3-5份、分散剂2-4份；

步骤A2，将石墨烯加入哌啶中于200-220rpm速率下磁力搅拌2-3小时，再置于频率30-50kHz下超声分散20分钟，制得混合液a；

步骤A3，将导电纳米颗粒加入哌啶中于220-250rpm速率下磁力搅拌3-4小时，再加入步骤A2制备的混合液a，于250-260rpm速率下磁力搅拌8-10小时，制得混合液b；

步骤A4，将聚酯二元醇和六亚甲基二异氰酸酯加入三口烧瓶中，水浴加热至85℃搅拌2-3小时后加入二月桂酸丁基锡反应30-40分钟，然后将温度降至60℃快速加入二羟甲基丙酸、N-甲基吡咯烷酮，然后将水浴温度控制在60-70℃反应10分钟，再继续升温至85℃反应2-2.5小时，制得混合液c；

步骤A5，将1，6-己二醇溶于丙酮中，并与步骤A3制备的混合液b混合均匀，然后逐滴加入步骤A4制备的混合液c，高速搅拌剪切1-2小时，再加入三乙胺溶液乳化30-40分钟，进行减压蒸馏，蒸出丙酮，制得混合液d；