[發明專利]一種水包油型乳化墨水及其制備方法

有效

• 申請號: 202010475506.3
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111410697B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 李治軍;陳義軍;郭亨長
• 申請（專利權）人: 上海晨光文具股份有限公司
• 主分類號: C08B31/06
• 分類號: C08B31/06;C08B31/04;C08G81/00;C09D11/16
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 姜杰

本發明開發了一種改性麥芽糊精多功能助劑用于乳化墨水的制備，其具有乳化、潤滑和保濕的多重功能，并采用微通道乳化法將其與有機溶劑、水溶性染料、觸變劑、滲透劑、殺菌劑、防銹劑、pH調節劑、水等組分組合，制備得到了粒徑均一、書寫順滑、保濕性優異、長期穩定的水包油型乳化墨水。

技術領域

本發明涉及一種水包油型乳化墨水，其包括改性麥芽糖糊精型多功能助劑、有機溶劑、水溶性染料、觸變劑、滲透劑、殺菌劑、防銹劑、pH調節劑、水等組分。其制備時使用套管式微通道乳化法。

背景技術

乳化墨水圓珠筆是一類新的書寫工具，其采用的乳化墨水是一種介于油性油墨與水性墨水之間的新型墨水。乳化墨水具有類似中性墨水的觸變性，因而具有中性圓珠筆出墨順暢、線跡飽滿、不積墨等優點。同時乳化墨水配方中含有一定比例的油性溶劑，具有類似油性圓珠筆的特點，書寫順滑，手感好。乳化墨水屬于乳狀液結構，有油包水和水包油兩種類型。乳狀液在熱力學上為不穩定體系，不同的乳狀液穩定性差別較大，長則幾十年，短則幾小時甚至幾分鐘。由于筆芯從生產到消費者使用周期具有不確定性，行業內對書寫墨水的儲存要求通常為1年以上，高品質的書寫墨水保質期可達2年以上。

乳化墨水是一種水、油兩相體系，影響乳化墨水穩定性的關鍵助劑是乳化劑。制備乳化墨水通常使用的乳化劑的親水端為離子型或聚醚非離子型，離子型在水中通過雙電層的作用穩定，聚醚在水中形成水溶性膠團在水相中穩定存在。但在墨水長期儲存過程中，吸附在分散相表面的乳化劑會緩慢遷移并解析在連續相中造成整個體系的不穩定。

乳化墨水的制備通常采用傳統的高速剪切乳化方法，在強烈的剪切作用下將分散相分散在連續相中獲得乳化墨水。專利CN102558966A公布了一種染料型乳化墨水，采用均質機對體系施加強剪切使分散相分散到溶劑中形成油包水型乳化墨水。專利CN106833126A公開了一種使用籃式球磨機取代均質機獲得從顏料到乳化墨水成品的方法。上述方法存在能耗高、難以控制乳液液滴大小和乳液液滴呈多分散性的問題。不均勻的乳液液滴在存放過程中不穩定，易發生團聚、絮凝等變化，造成墨水粘度等理化參數的改變，進而對應用性能帶來不利影響，導致墨水的書寫性能不佳。

發明內容

針對以上技術的不足，本發明開發了一種改性麥芽糊精多功能助劑用于乳化墨水的制備，其具有乳化、潤滑和保濕的多重功能，并采用微通道乳化法制備得到了粒徑均一、書寫順滑、保濕性優異、長期穩定的水包油型乳化墨水。

本發明提供了一種改性麥芽糖糊精，其結構為

其中，n是6～20的整數，進一步優選為8～16間的整數，

R₁是C8～C16的烷基，進一步優選為C10～C14的烷基，

R₂是Na原子或失去羥基H原子的麥芽糖糊精。

同時，本發明也提供了前述改性麥芽糖糊精的制備方法，包括：

步驟(1)：將烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)與等摩爾的馬來酸酐在甲基磺酸催化下加熱至100～130℃，通過酯化反應得到端位為羧酸基的產物A；

步驟(2)：先將原料麥芽糖糊精溶解在適量的水中，然后在1～1.5h內分批將五氧化二磷加入上述麥芽糖糊精水溶液，反應溫度不超過40℃，隨后在60～70℃之間保溫3～6h，反應得到磷酸基改性的麥芽糖糊精產物B；

步驟(3)：產物A與產物B混合后用5wt.％的NaOH水溶液調節pH值至8.5～9，在25～30℃下反應1.5h得到產物C；

步驟(4)：將產物C用3wt.％鹽酸水溶液中和至pH為7，過濾，得到最終產物D。

其中，步驟(1)中的反應終點通過測試產物的酸值確定，酸值按照GB/T 264-1983《石油產品酸值測定法》中的測試方法進行測試。