[發明專利]一種3D噴墨打印用墨水及其制備方法

在審

• 申請號: 201710573020.1
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107151484A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 趙雯華
• 申請（專利權）人: 重慶達娃實業有限公司
• 主分類號: C09D11/38
• 分類號: C09D11/38;C09D11/30
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11004
• 代理人: 羅會英,王靈靈

技術領域

本發明涉及涂料技術領域，特別是涉及一種3D噴墨打印用墨水及其制備方法。

背景技術

3D噴墨打印是將墨滴噴射到接受介質上形成圖像或文字的打印技術(李曉燕，張曙.三維打印成型粉末材料的實驗研究[C].2005年中國機械工程學會年會論文集，2005)。3D噴墨打印所需要的墨滴并非由簡單的粉末構成，它包括粉末材料以及與之匹配的粘結溶液以及后處理材料(Bredt J.F.，Anderson T.C.，Russell D.B.Three dimensional printing material system and method[P].US：6610429，2003)。為了滿足成型要求，需要這考慮粉末及相應粘結溶液的成分和性能。

在3D噴墨技術不斷發展的今天，其制約因素逐步凸顯，3D噴墨墨水材料的粘度大，阻塞噴墨設備的噴嘴，造成設備損耗，使用期間維護費用高；大粘度的墨水在噴嘴處形成的墨滴體積也較大，圖案分辨率隨之降低，膠黏劑的粘度也會直接影響到對粉末層的滲透效果；如果墨水粘度較小，滴落在介質表面鋪展的形狀不容易控制，噴墨實物結構松散。3D噴墨墨滴體積與噴墨后實物有直接關系，3D噴墨墨滴體積越小，打印機分辨率越高，噴墨后所得實物就越細致；墨滴體積越大，精密度越差，實物相對粗糙(Cima M.J.Three-dimensional printing techniques[P].U.S：7049363，2006)。此外，傳統的噴墨技術僅依靠重力控制墨滴的滴落，空氣流動、表面浸潤性等外界因素都會影響所得實物圖案的精確度。因此，制備出色彩度好、穩定性高、流變性好、粘度適中的墨水對3D噴墨打印的發展至關重要。

發明內容

本發明提供一種原料成本低，制備便捷、易操作、穩定性高、流變性好、粘度適中的3D噴墨打印用墨水及其制備方法。

本發明采用如下技術方案：

本發明一種3D噴墨打印用墨水，包括以下質量百分比的組分：色母粉25～40％，輕質碳酸鈣5～10％，消光劑2～10％，氣相二氧化硅1～9％，乙二醇丁醚10～25％，乳化劑5～15％，水5～25％和樹脂5～25％。

本發明一種3D噴墨打印用墨水，進一步的，所述輕質碳酸鈣的粒徑小于1μm。

本發明一種3D噴墨打印用墨水，進一步的，所述消光劑為金屬皂類、體質顏料、蠟和二氧化鈦中的一種或幾種。

本發明一種3D噴墨打印用墨水，進一步的，所述氣相二氧化硅粒徑小于50nm。

本發明一種3D噴墨打印用墨水，進一步的，所述乳化劑為單雙甘油酯、二乙酰化酒石酸甘油脂、司盤20、司盤60、吐溫20、吐溫60和吐溫80中的一種或幾種。

本發明一種3D噴墨打印用墨水，進一步的，所述樹脂為水溶性樹脂，為水性丙烯酸樹脂、水性聚酯樹脂、水性環氧樹脂和水性聚氨酯樹脂中的一種或幾種。

本發明一種3D噴墨打印用墨水的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備色漿：將色母粉與水混合，攪拌18～30分鐘，在真空烘箱中預熱，再次進行攪拌形成色漿；

(2)備料：按照以下質量百分比進行備料：輕質碳酸鈣5～10％，消光劑2～10％，氣相二氧化硅1～9％，乙二醇丁醚10～25％，乳化劑5～15％，樹脂5～25％；

(3)攪拌：在色漿中，依次加入輕質碳酸鈣、消光劑、氣相二氧化硅、乙二醇丁醚、乳化劑和樹脂，攪拌。

本發明一種3D噴墨打印用墨水的制備方法，進一步的，步驟(1)中色母粉與水比例為7：3。

本發明一種3D噴墨打印用墨水的制備方法，進一步的，所述真空烘箱的溫度為45～60℃，預熱時間為25～45min。

本發明一種3D噴墨打印用墨水與現有技術相比，具有如下有益效果：

(1)不腐蝕噴頭，噴頭使用維護費低；

(2)打印清晰、色彩逼真、不擴散；

(3)環保、成本低廉；

(4)易于分散、墨滴性態液體穩定，能存儲，不會發生化學變化或變質滋生微生物。

具體實施方式

制備實施例

本發明一種3D噴墨打印用墨水的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備色漿：將色母粉與水混合，攪拌20分鐘，在真空烘箱中預熱，再次進行攪拌形成色漿；

(2)備料：按照以下質量百分比進行備料：輕質碳酸鈣5～10％，消光劑2～10％，氣相二氧化硅1～9％，乙二醇丁醚10～25％，乳化劑5～15％，樹脂5～25％；