一種除臭水性UV光固化陶瓷噴墨油墨及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種除臭水性UV光固化陶瓷噴墨油墨及其制備方法，該制備方法包括以下步驟：步驟A、先將20~30%水性丙烯酸酯、1~20%溶劑和0.5~3%油墨助劑充分混合后，邊攪拌邊加入20~38%陶瓷色料，分散，再加入10~20%水性環氧丙烯酸酯及1~5%除臭劑，混合均勻；再加入0~5%抗菌復合物，混合均勻，獲得混合物料；步驟B、將混合物料研磨分散，直至細度達到低于1μm；步驟C、加入0.5~4%水性光引發劑，分散均勻后，得成品。和現有光固化陶瓷噴墨油墨相比，本發明專利技術制造的油墨配料科學，制備合理，性能穩定，無毒不刺激，除臭劑和抗菌復合材料協同作用，具有持久的抗菌特性、防污自清潔功能以及除臭的特性，進一步拓寬了光固化陶瓷噴墨油墨的應用范圍。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及了陶瓷
，特別是涉及了一種除臭水性UV光固化陶瓷噴墨油墨及其制備方法。
技術介紹
細菌，霉菌作為病原菌對人類和動植物有很大危害，影響人們的健康甚至危及生命，帶來了重大的經濟損失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人們的關注，抗菌制品的需求將構成巨大的市場。墻磚，無論家居室內裝飾，或是用于工業生產或公共場所，在滿足外觀實用之余，如何使其具備更多關乎人們健康保障方面的功能，也是業界科研工作者順應時代潮流和生活風向標而做出的思考。在現有墻磚等建筑裝飾材料中，陶瓷噴墨油墨受到越來越多的關注，特別是紫外光固化油墨。但，目前用于陶瓷噴墨的紫外光固化油墨的生產中，一些活性稀釋劑，對人體的刺激性較大，對生產和使用油墨的人體均可能造成過敏或灼傷，需要謹慎的使用，而且陶瓷噴墨的紫外光固化油墨一般貯存和使用期限不長。而且，目前也鮮有報道特定功能型光固化陶瓷油墨，特別是多功能光固化陶瓷噴墨油墨，使其應用受到較大局限。
技術實現思路
為了解決上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種除臭水性UV光固化陶瓷噴墨油墨及其制備方法。本專利技術所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：一種除臭水性UV光固化陶瓷噴墨油墨及其制備方法，該制備方法包括以下步驟：步驟A、先將20~30%水性丙烯酸酯、1~20%溶劑和0.5~3%油墨助劑經高速分散機充分混合后，邊高速攪拌邊加入20~38%陶瓷色料，然后轉速提高一倍，高速分散30~60min，再加入10~20%水性環氧丙烯酸酯及1~5%除臭劑，繼續高速攪拌至混合均勻；再加入0~5%抗菌復合物，繼續高速攪拌至混合均勻，獲得混合物料；步驟B、將混合物料先經球磨機進行初步砂磨分散，然后轉入砂磨機進一步砂磨分散，直至其中的所述陶瓷色料的細度達到低于300nm；步驟C、加入0.5~4%水性光引發劑，經攪拌分散均勻后，獲得UV光固化陶瓷噴墨油墨的成品。在本專利技術中，所述除臭劑制備方法如下：混合以下重量百分比的原料：ZrO21~10%，TiO25~15%，SiO210~20%，V2O51~5%，K2O1~5%，SnO21~5%，Cr2O31~3%，Al2O310~15%，Fe2O310~15%，MgO10~20%，Na2O5~10%，MnO25~10%，投入到砂磨機中進行砂磨，控制粒徑在10~500nm之間，制得無機氧化物；將30~40%環氧樹脂、30~50%酚醛樹脂及20~30%無機氧化物充分混合，加入適量的乙酸丁酯放入球磨機中分散解膠，排料后，檢測、調整配制成可以涂敷的漿料；將此漿料涂敷于基板上，干燥成膜；然后放在充氮保護氣氛爐中，升溫到900~1000℃，保溫1~2h；將膜刮離該基板，得除臭劑。在本專利技術中，所述抗菌復合物可通過以下方法制得：（1）稱取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml質量分數為98％的濃硫酸，將C60粉末和濃硫酸在燒杯中混合，燒杯放在冰水浴中，同時以500~600rpm的速度攪拌，得混合液；稱取1~3g高錳酸鉀粉末，緩慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，換成水浴，保持水浴溫度30~40℃，反應3~5h；快速加入100~150ml純水，過濾，然后用截留分子量為1000的透析袋透析3~5天，得石墨烯量子點（GQDs）懸浮液；100~150rpm速度攪拌GQDs懸浮液，同時激光輻照30~60min，激光輻照功率為0.5~2W；備用；（2）超聲攪拌50~60mlGQDs懸浮液，滴加濃度為0.001~0.01mol/L硝酸銀水溶液；逐滴加入濃度為0.1~0.5mol/L磷酸二氫銨溶液（磷酸二氫銨溶液與硝酸銀水溶液體積比為2~3:1），超聲攪拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氫氧化鈉溶液，調節PH值至11，而后靜置、離心，用去離子水和乙醇交替洗滌三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；（3）取1~3gGQDs/Ag2O超聲攪拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入濃度為0.005~0.05mol/L硝酸鈰水溶液，30~60min后逐滴加入濃度為0.005~0.05mol/L硝酸鋅水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸鈰水溶液與硝酸鋅水溶液體積比為1:0.1~0.2:0.2~0.4；繼續超聲攪拌，調節混合溶液PH值至7.0；邊超聲攪拌，邊加入4~8mL質量分數為50%的水合肼，在30~40℃下還原反應0.5~1h；之后，再加入40~50mL質量分數為50%的水合肼，在85℃下還原反應30~48h后；過濾，用去離子水洗滌數次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；（4）將0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超聲攪拌分散于水溶液中；之后加入體積比3~5:1的水和氨水，攪拌均勻后加入正硅酸乙酯（與GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的質量比為3:1~3），調節pH值為9~10，反應溫度為20~25℃，反應30~60min；進行離心并依次用丙酮和去離子水清洗獲得沉淀；將該沉淀在80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；將GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氬氣氣氛下進行500~800℃熱處理1~2h，冷卻至室溫后，浸沒在氫氟酸中以超聲功率100~150W進行超聲10~15min，去除表面局部二氧化硅，離心并干燥，獲得抗菌粉；（5）氮氣環境下，將濃度為0.05~0.5mol/L的質子酸溶液和濃度為0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以體積比2~4:2混合，同時加入步驟（4）制得的抗菌粉，磁力攪拌60~120min后加入苯胺，抗菌粉與苯胺質量比為2:12~18；持續攪拌60~90min后，逐滴滴加過硫酸銨，苯胺與過硫酸銨摩爾比為1:1；20℃～30℃下反應15~30h；丙酮、去離子水洗滌數次后真空干燥，碾磨得納米聚苯胺/抗菌粉復合物；（6）用溶膠-凝膠法制備二氧化鈦溶膠，向溶膠中加入占溶膠0.01~1.0wt％的納米聚苯胺/抗菌粉復合物，混合均勻；靜置陳化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；碾磨后將所得復合物400～550℃下煅燒1~2h，去除聚苯胺，得多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物；（7）將30~45%環氧樹脂、35~50%酚醛樹脂及8~20%多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物充分混合，加入適量的乙酸丁酯放入球磨機中分散解膠，排料后，檢測、調整配制成可以涂敷的漿料；將此漿料涂敷于基板上，干燥成膜；然后放在充氮保護氣氛爐中，升溫到900~1000℃，保溫1~2h；將膜刮離該基板，獲得抗菌復合物。較佳地，在步驟（4）和（5）之間增加一步驟：取三維海綿狀石墨烯超聲攪拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中，三維海綿狀石墨烯與GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比為1:1~5；10~100W超聲60~120min，靜置，去離子水洗滌數次，干燥得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉。在本專利技術中，所述抗菌復合物還可以通過以下方法制得：（1）稱取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml質量分數為98％的濃硫酸，將C60粉末和濃硫酸在燒杯中混合，燒杯放在冰水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種除臭水性UV光固化陶瓷噴墨油墨的制備方法，其包括以下步驟：步驟A、先將20~30%水性丙烯酸酯、1~20%溶劑和0.5~3%油墨助劑經高速分散機充分混合后，邊高速攪拌邊加入20~38%陶瓷色料，然后轉速提高一倍，高速分散30~60min，再加入10~20%水性環氧丙烯酸酯及1~5%除臭劑，繼續高速攪拌至混合均勻；再加入0~5%抗菌復合物，繼續高速攪拌至混合均勻，獲得混合物料；步驟B、將混合物料先經球磨機進行初步砂磨分散，然后轉入砂磨機進一步砂磨分散，直至其中的所述陶瓷色料的細度達到低于300nm；步驟C、加入0.5~4%水性光引發劑，經攪拌分散均勻后，獲得UV?光固化陶瓷噴墨油墨的成品。

【技術特征摘要】
1.一種除臭水性UV光固化陶瓷噴墨油墨的制備方法，其包括以下步驟：步驟A、先將20~30%水性丙烯酸酯、1~20%溶劑和0.5~3%油墨助劑經高速分散機充分混合后，邊高速攪拌邊加入20~38%陶瓷色料，然后轉速提高一倍，高速分散30~60min，再加入10~20%水性環氧丙烯酸酯及1~5%除臭劑，繼續高速攪拌至混合均勻；再加入0~5%抗菌復合物，繼續高速攪拌至混合均勻，獲得混合物料；步驟B、將混合物料先經球磨機進行初步砂磨分散，然后轉入砂磨機進一步砂磨分散，直至其中的所述陶瓷色料的細度達到低于300nm；步驟C、加入0.5~4%水性光引發劑，經攪拌分散均勻后，獲得UV光固化陶瓷噴墨油墨的成品。2.根據權利要求1所述的除臭水性UV光固化陶瓷噴墨油墨的制備方法，其特征在于，所述抗菌復合物的制備方法如下：（1）稱取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml質量分數為98％的濃硫酸，將C60粉末和濃硫酸在燒杯中混合，燒杯放在冰水浴中，同時以500~600rpm的速度攪拌，得混合液；稱取1~3g高錳酸鉀粉末，緩慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，換成水浴，保持水浴溫度30~40℃，反應3~5h；快速加入100~150ml純水，過濾，然后用截留分子量為1000的透析袋透析3~5天，得GQDs懸浮液；100~150rpm速度攪拌GQDs懸浮液，同時激光輻照30~60min，激光輻照功率為0.5~2W；備用；（2）超聲攪拌50~60mlGQDs懸浮液，滴加濃度為0.001~0.01mol/L硝酸銀水溶液；逐滴加入濃度為0.1~0.5mol/L磷酸二氫銨溶液，超聲攪拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氫氧化鈉溶液，調節PH值至11，而后靜置、離心，用去離子水和乙醇交替洗滌三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；（3）取1~3gGQDs/Ag2O超聲攪拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入濃度為0.005~0.05mol/L硝酸鈰水溶液，30~60min后逐滴加入濃度為0.005~0.05mol/L硝酸鋅水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸鈰水溶液與硝酸鋅水溶液體積比為1:0.1~0.2:0.2~0.4；繼續超聲攪拌，調節混合溶液PH值至7.0；邊超聲攪拌，邊加入4~8mL質量分數為50%的水合肼，在30~40℃下還原反應0.5~1h；之后，再加入40~50mL質量分數為50%的水合肼，在85℃下還原反應30~48h后；過濾，用去離子水洗滌數次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；（4）將0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超聲攪拌分散于水溶液中；之后加入體積比3~5:1的水和氨水，攪拌均勻后加入，調節pH值為9~10，反應溫度為20~25℃，反應30~60min；進行離心并依次用丙酮和去離子水清洗獲得沉淀；將該沉淀在80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；將GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氬氣氣氛下進行500~800℃熱處理1~2h，冷卻至室溫后，浸沒在氫氟酸中以超聲功率100~150W進行超聲10~15min，去除表面局部二氧化硅，離心并干燥，獲得抗菌粉；（5）氮氣環境下，將濃度為0.05~0.5mol/L的質子酸溶液和濃度為0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以體積比2~4:2混合，同時加入步驟（4）制得的抗菌粉，磁力攪拌60~120min后加入苯胺，抗菌粉與苯胺質量比為2:12~18；持續攪拌60~90min后，逐滴滴加過硫酸銨，苯胺與過硫酸銨摩爾比為1:1；20℃～30℃下反應15~30h；丙酮、去離子水洗滌數次后真空干燥，碾磨得納米聚苯胺/抗菌粉復合物；（6）用溶膠-凝膠法制備二氧化鈦溶膠，向溶膠中加入占溶膠0.01~1.0wt％的納米聚苯胺/抗菌粉復合物，混合均勻；靜置陳化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；碾磨后將所得復合物400～550℃下煅燒1~2h，去除聚苯胺，得多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物；（7）將30~45%環氧樹脂、35~50%酚醛樹脂及8~20%多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物充分混合，加入適量的乙酸丁酯放入球磨機中分散解膠，排料后，檢測、調整配制成可以涂敷的漿料；將此漿料涂敷于基板上，干燥成膜；然后放在充氮保護氣氛爐中，升溫到900~1000℃，保溫1~2h；將膜刮離該基板，獲得抗菌復合物。3.根據權利要求2所述的除臭水性UV光固化陶瓷噴墨油墨的制備方法，其特征在于，步驟（4）和（5）之間增加一步驟：取三維海綿狀石墨烯超聲攪拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中，三維海綿狀石墨烯與GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比為1:1~5；10~100W超聲60~120min，靜置，去離子水洗滌數次，干燥得GQDs/Ag2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于慶九，邱杰華，
申請(專利權)人：佛山市高明區海帝陶瓷原料有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44