一种水包油乳化中油油墨及其制备方法与流程

本发明属于油墨，具体涉及一种水包油乳化中油油墨及其制备方法。

背景技术：

1、目前常用的圆珠笔主要有两种，其中油性圆珠笔油墨粘度较大，字迹易糊化不清楚，而通过降低粘度则可能出现抗冒油性能变差、出现冒墨等问题。而中性圆珠笔的墨水虽书写性能较好，但稳定性不够或堵塞笔头，时间长了出现书写断线的事情。市场上也有乳化中油提供，但乳液易破乳，长期保存效果欠佳。如发明专利cn201710306141.x，使用了一种丙烯酸树脂增稠剂940，得到一种抗冒油好，提高了油墨的稳定性。但研究发现笔芯长期保存后冒油会变差，原因是丙烯酸树脂长期保存后，树脂分子会降解，粘度会下降，从而导致抗冒油变差，稳定性降低。因此，开发一种用于圆珠笔中，不冒油且可长期保存的水包油乳化中油油墨很有必要。

技术实现思路

1、本发明意在解决上述问题，提供一种水包油乳化中油油墨及其制备方法，该水包油乳化中油油墨采用无机增稠剂，长期保存不会出现有机增稠剂树脂分子降解后，粘度下降的问题；通过优化配比，不仅提高了乳化中油的抗冒油性，还提高了其耐高低温性能，进一步提高了稳定性，长期保存性好。

2、为实现上述目的，本发明提供一种水包油乳化中油油墨，以质量百分比计，包括以下组分：染料10-25％；油性溶剂25-40％；水性溶剂30-45％；增稠剂0.5-5％；ph调节剂1-3％；表面活性剂2-3％；乳化剂2-5％；粘度调节剂0.5-2％；

3、所述增稠剂为气相二氧化硅和改性油溶膨润土质量比为1-2:1的组合物；

4、所述乳化剂包括亲油乳化剂和亲水乳化剂。

5、本发明以气相二氧化硅和改性油溶膨润土组成的无机增稠剂代替有机增稠剂树脂，解决了有机增稠剂树脂长期保存后，树脂分子会降解，粘度会下降等问题，有机膨润土的加入不仅起到增稠作用，还可防止油墨挂壁现象；采用亲油和亲水乳化剂结合使用，进一步提高乳化效果；通过加入粘度调节剂进一步调节油墨的粘度，同时还可提高油墨的耐高低温性能，得到水包油乳化中油油墨不仅粘度适宜，不冒油不挂壁，其稳定性也大大提高，可长期保存。

6、进一步的，上述技术方案中，所述改性油溶膨润土为有机膨润土经蓖麻油改性获得，所述有机膨润土与蓖麻油的质量比为3-4:0.5-1。气相二氧化硅粒径小，表面积大，表面吸附能力强，具有优异的分散性能、稳定性能、增稠性和触变性能等性能，可直接使用，但是由于其表面呈亲水疏油性，混合时容易与乳化中油中的水亲和，因此，本发明加入亲油性的改性油溶膨润土与之配合使用，可同时调节水油的稠度，稳定性大大提高。另外，由于有机膨润土在各类有机溶剂、油类中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性，本技术方案中通过将有机膨润土与蓖麻油进行混合改性，进一步提高其亲油性和触变性。

7、进一步的，上述技术方案中，所述染料为溶剂黑46、碱性艳蓝b、碱性红12中的任意一种。

8、进一步的，上述技术方案中，所述油性溶剂为苯甲醇、乙二醇苯醚、乙二醇苄醚中的一种或多种；所述水性溶剂为去离子水、二乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种。

9、进一步的，上述技术方案中，所述ph调节剂为三乙醇胺或二乙醇胺，ph为7-9。

10、进一步的，上述技术方案中，所述表面活性剂为十二醇聚氧乙烯醚、吐温60中的一种或两种。

11、进一步的，上述技术方案中，所述亲油乳化剂和亲水乳化剂质量比为1:1.5-2的组合物；所述亲油乳化剂的hlb在5-7之间，所述亲水乳化剂的hlb在12-15之间。本技术方案中通过控制亲油乳化剂和亲水乳化剂的hlb值及配比，乳化效果好，乳化过程中在油包水、水包油中交替乳化，最终形成水包油油墨体系。具体地，亲油乳化剂可以选择单油酸二酐酯、span40；亲水乳化剂可以选择tween80、油酸二乙醇胺、聚氧乙烯烷基酚。

12、进一步的，上述技术方案中，所述粘度调节剂为聚乙烯吡咯烷酮和己二酸二辛酯质量比为2-3:1的混合物。聚乙烯吡咯烷酮是合成水溶性高分子化合物，具有胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，同时其具有高温稳定性，可进一步提高油墨的高温稳定性；己二酸二辛酯具有耐寒性、低温柔软性、耐光性等性能，在较低温度下仍具有优良粘度稳定性。本技术方案中通过使用聚乙烯吡咯烷酮和己二酸二辛酯复合粘度调节剂，不仅可提高油墨的耐高低温性能、粘结力，还能防止油墨的挥发，稳定性好。具体地，聚乙烯吡咯烷酮可以为pvp-k90、pvp-k30、pvp-k15。

13、本发明还提供一种水包油乳化中油油墨的制备方法，包括以下具体步骤：

14、s1、将染料加入到研磨机内研磨20-30min，加入表面活性剂，继续研磨20-30min，得到研磨产物；

15、s2、将研磨产物加入到乳化釜内，加入水性溶剂、亲水乳化剂，开启高速乳化机均质乳化20-40min，得到均一液体a，

16、s3、在均一液体a中加入油性溶剂、亲油乳化剂，开启高速乳化机均质乳化30-50min，得到均一液体b；

17、s4、在均一液体b中加入ph调节剂，搅拌均匀，然后加入增稠剂，开启高速乳化机均质乳化20-30min，最后加入粘度调节剂，继续均质乳化10-20mmin，使乳化釜内水包油油墨粘度在500-800mpa.s之间，过滤后得到水包油乳化中油油墨。

18、本发明先将染料与表面活性剂进行研磨处理，细化染料的同时提高其表面活性；然后加入水性溶剂和亲水乳化剂进行一次均质，让亲水性油墨先溶解，亲油性油墨均质乳化；再加入油性溶剂和亲油乳化剂进行二次均质，让亲油性油墨溶解，进一步均质乳化；最后加入ph调节剂、增稠剂、粘度调节剂助剂调节ph、粘度、稳定性等，得到的水包油乳化中油油墨粘度适中在500-800mpa·s之间，抗冒油性好，同时还具有耐高低温稳定性，可长期保存。

19、进一步的，上述技术方案s1中，染料研磨至粒径在0.2μm以下；乳化均质条件均为：压力为-0.095～-0.1mpa，转速为5000-8000r/min。本技术方案中乳化均质采用高转速、负压条件下进行，可以将产生的气泡去除，进一步提高稳定性。

20、本发明具有的有益效果是：

21、1.本发明以气相二氧化硅和改性油溶膨润土组成的无机增稠剂代替有机增稠剂树脂，解决了有机增稠剂树脂长期保存后，树脂分子会降解，粘度会下降等问题，同时还可以在用于圆珠笔后防止油墨挂壁，提高触变性；通过优化配比，加入亲油、亲水助剂结合加入，可提高乳化效果，防止分层；加入耐高温、抗老化、耐低温的粘度调节剂，进一步提高油墨的耐高低温性能、粘接力和稳定性。

22、2.本发明制备方法先对染料进行研磨，然后经过多次均质、调ph、调粘度后，可以有效提高水包油乳化中油油墨的均匀性和稳定性，操作方法简单。

技术特征：

1.一种水包油乳化中油油墨，其特征在于，以质量百分比计，包括以下组分：染料10-25％；油性溶剂25-40％；水性溶剂30-45％；增稠剂0.5-5％；ph调节剂1-3％；表面活性剂2-3％；乳化剂2-5％；粘度调节剂0.5-2％；

2.根据权利要求1所述的一种水包油乳化中油油墨，其特征在于，所述改性油溶膨润土为有机膨润土经蓖麻油改性获得，所述有机膨润土与蓖麻油的质量比为3-4:0.5-1。

3.根据权利要求1所述的一种水包油乳化中油油墨，其特征在于，所述染料为溶剂黑46、碱性艳蓝b、碱性红12中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种水包油乳化中油油墨，其特征在于，所述油性溶剂为苯甲醇、乙二醇苯醚、乙二醇苄醚中的一种或多种；所述水性溶剂为去离子水、二乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种水包油乳化中油油墨，其特征在于，所述ph调节剂为三乙醇胺或二乙醇胺，ph为7-9。

6.根据权利要求1所述的一种水包油乳化中油油墨，其特征在于，所述表面活性剂为十二醇聚氧乙烯醚、吐温60中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的一种水包油乳化中油油墨，其特征在于，所述亲油乳化剂和亲水乳化剂质量比为1:1.5-2的组合物；所述亲油乳化剂的hlb在5-7之间，所述亲水乳化剂的hlb在12-15之间。

8.根据权利要求1所述的一种水包油乳化中油油墨，其特征在于，所述粘度调节剂为聚乙烯吡咯烷酮和己二酸二辛酯质量比为2-3:1的混合物。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种水包油乳化中油油墨的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

10.根据权利要求9所述的一种水包油乳化中油油墨的制备方法，其特征在于，s1中，染料研磨至粒径在0.2μm以下；乳化均质条件均为：压力为-0.095～-0.1mpa，转速为5000-8000r/min。

技术总结本发明属于油墨技术领域，具体涉及一种水包油乳化中油油墨及其制备方法，该水包油乳化中油油墨以质量百分比计，包括以下组分：染料10‑25％；油性溶剂25‑40％；水性溶剂30‑45％；增稠剂0.5‑5％；pH调节剂1‑3％；表面活性剂2‑3％；乳化剂2‑5％；粘度调节剂0.5‑2％；增稠剂为气相二氧化硅和改性油溶膨润土质量比为1‑2:1的组合物；乳化剂包括亲油乳化剂和亲水乳化剂。本发明水包油乳化中油油墨采用无机增稠剂，长期保存不会出现有机增稠剂树脂分子降解后，粘度下降的问题；通过优化配比，不仅提高了乳化中油的抗冒油性，还提高了其耐高低温性能，进一步提高了稳定性，长期保存性好。技术研发人员：刘冬根,胡永辉受保护的技术使用者：丰城三友制笔科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16