信息记录用油性彩色喷墨墨水的研究

摘要

喷墨打印是一种非接触式的数字印刷技术，通过将墨滴喷射在各种表面上，实现了高速度、高质量和低噪音甚至无噪音的单色和彩色文字及图像印刷。 随着喷墨打印技术用于户外广告业的发展，对耐候的颜料型墨水要求越来越高。由于影像接受材料由纸基扩至合成材料的基材，溶剂型颜料喷墨墨水的研究成为喷墨打印材料的研究热点。对于溶剂型颜料喷墨墨水颜料在溶剂中的稳定性至关重要，它影响到使用前墨水的保存、喷墨过程和影像质量。喷墨墨水所用的连接料是墨水体系稳定性的关键因素，但对油性喷墨墨水的连接料的研究还比较少。本文论述了以丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺为单体，经过自由基共聚，再经Ho1fman降解反应，合成了带有胺基的丙烯酸酯类的共聚物。通过将该共聚物作为喷墨墨水中的连接料，达到增强颜料在墨水中的分散稳定性的目的。通过研究连接料分子结构与墨水体系稳定性、颗粒沉降率之间的关系，提高溶剂型颜料喷墨墨水的稳定性，进而提高影像的质量。经过测试，得出当共聚物中胺基含量发生变化时分散的稳定性也随之而变，并且通过一系列的数据分别确定了黄，品，青，黑四种颜料在墨水中最为稳定时的胺基含量范围。 当在共聚物中胺基的质量分数为0.25％-5％时，该连接料所配成的黑色墨水，碳黑沉降率为1.08％，分散稳定性良好。在共聚物中胺基质量分数在0.25％--1％的范围内时品红色颜料制得的墨水最稳定，沉降率达4.24％；在共聚物中胺基质量分数在2％-4％的范围内时黄色颜料制得的墨水最稳定，沉降率达7.74％；在共聚物中胺基质量分数在2％-4％的范围内时，并加入1％PD-102助分散剂，蓝色颜料制得的墨水最稳定，沉降率达1.58％。将配制好的四色墨水置于扫描电镜下直接观察颜料粒径，颜料颗粒均为100-400nm，分散性良好。 本论文测定了黄，品，青，黑四种颜料加入连接料后喷墨墨水的性能，为以后溶剂型颜料喷墨墨水的研究做了一定的基础工作，有一定的参考价值。

目录

北京化工大学学位论文原创性声明

第一章 文献综述

1.1前言

1.2彩色喷墨打印的发展及研究

1.3喷墨打印机的主要类型和基本原理

1.4喷墨打印墨水的分类及组分

1.4.1喷墨打印墨水的分类

1.4.2喷墨打印墨水的组分

1.4.3喷墨打印用墨水的发展

1.4.4喷墨打印用着色剂的技术进展

1.4.5颜料的特征和颜料墨水方面存在的问题

1.4.6喷墨打印墨水的性能要求

1.5颜料型墨水制备中的颜料的分散问题

1.5.1分散稳定理论

1.5.2颜料粒子尺寸的测试方法

1.5.3分散性测量技术

1.6水基型喷墨墨水连接料的研究

1.7溶剂性喷墨墨水的研究

1.8论文的目的、意义

第二章 实验部分

2.1主要原料与仪器

2.1.1主要原料

2.1.2实验仪器

2.2树脂的制备

2.2.1丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成

2.2.2丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺共聚物的合成

2.2.3带有胺基的丙烯酸酯共聚物的合成

2.3墨水的配制

2.3.1黑色颜料墨水的配制

2.3.2红色颜料墨水的配制

2.3.3蓝色颜料墨水的配制

2.3.4黄色颜料墨水的配制

2.4测试方法

2.4.1将2.2.2和2.2.3三元共聚产物作红外光谱分析

2.4.2凝胶渗透色谱法测定丙烯酸树脂的分子量大小及分布

2.4.3用核磁共振波谱法测定带有胺基的丙烯酸酯共聚物中胺基的含量

2.4.4黑墨墨水的静置实验法测定墨水的稳定性

2.4.5黑墨墨水的沉降试验

2.4.6彩色墨水的静置实验法测定墨水的稳定性

2.4.7彩色墨水的沉降试验

2.4.8颜料在墨水中的颗粒尺寸

2.4.9颜料的褪色性

2.4.10墨水的粘度

2.4.11墨水的表面张力

2.4.12应用实验

第三章 结果与讨论

3.1丙烯酸酯共聚物的表征

3.1.1通过红外吸收光谱的特征吸收峰来确认反应产物的结构

3.1.2含有胺基的丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯共聚物的核磁谱图

3.2黑色墨水的性能研究

3.2.1不同连接料和墨水稳定性的关系

3.2.2合成树脂分子量的优化

3.2.3连接料官能团含量与墨水稳定性的关系

3.2.4碳黑颜料在墨水中的颗粒分析

3.2.5颜料在墨水中的颗粒尺寸

3.2.6颜料的含量与图像的光密度的关系

3.2.7墨水的褪色性

3.3彩色墨水的性能研究

3.3.1静置实验

3.3.2离心沉降率的测定

3.3.3加入PD-102助分散剂，增加蓝色墨水稳定性

3.3.4彩色颜料在彩色墨水中的颗粒尺寸

3.3.5墨水的粘度

3.3.6墨水的表面张力

3.3.7成像实验

结论

参考文献

致谢

附录

攻读学位期间发表文章：