[發明專利]一種UV光固化納米金屬導電油墨專用炭黑材料

在審

• 申請號: 202110610165.0
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113321966A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 虞立平;李亞紅
• 申請（專利權）人: 安徽德瑞新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D11/03
• 分類號: C09D11/03;C09D11/101;C09D11/52
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 徐俊杰

本發明提供一種UV光固化納米金屬導電油墨專用炭黑材料，包括炭黑、石墨粉、氧化石墨烯、復合光引發劑、助劑組合物和水玻璃，上述組分配比為，炭黑25?50％，石墨粉5?20％，氧化石墨烯2?10％，復合光引發劑2?10％，助劑組合物0.5?5％和水玻璃40?50％。制成的材料成品具備黑度、分散性和流動性顯著提高，具有良好的流動性及較差的光吸收性，將平均粒徑于25nm?30nm的炭黑，通過恒定溫度在2.0?2.5％的硝酸溶液浸泡數小時，達到氧分子充分氧化炭黑。本發明復合光引發劑引用到油墨中后，使得油墨能夠快速被紫外光固化，通過UV光固化后達到固化的效果，固化的時間縮短到20秒以內，效果良好的情況下能夠實現10秒鐘的固化效果。

技術領域

本發明屬于炭黑材料制備技術領域，具體為一種UV光固化納米金屬導電油墨專用炭黑材料。

背景技術

碳黑(carbon black)，又名炭黑，是一種無定形碳。輕、松而極細的黑色粉末，表面積非常大，是含碳物質(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經不完全燃燒或受熱分解而得的產物。

UV固化即紫外固化，固化是指物質從低分子轉變為高分子的過程。UVLED技術以其固化速度快，節能，環保等優勢。快速的在印刷，涂裝行業進行推廣，占據了大片的市場，從目前來看UVLED印刷技術符合低碳環保的要求，這場革命勢在必行。然而炭黑作為黑色的主要原料，目前還沒有一個品種炭黑可以用在UV光固化上。

有鑒于此，特提出本發明UV光固化專用炭黑。

發明內容

針對現有的技術方案存在的問題，本發明的目的在于提供一種UV光固化納米金屬導電油墨專用炭黑材料。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種UV光固化納米金屬導電油墨專用炭黑材料，包括炭黑、石墨粉、氧化石墨烯、復合光引發劑、助劑組合物和水玻璃，上述組分配比為，炭黑25-50％，石墨粉5-20％，氧化石墨烯2-10％，復合光引發劑2-10％，助劑組合物0.5-5％和水玻璃40-50％。

進一步的，所述復合光引發劑由雙2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂鈦、酮肟酯類光引發劑、硫雜蒽酮類光引發劑、酰基膦類光引發劑、α-羥烷基苯酮類光引發劑和含嗎啉基α-氨基酮類光引發劑組成。

進一步的，所述酮肟酯類光引發劑、硫雜蒽酮類光引發劑、酰基膦類光引發劑、α-羥烷基苯酮類光引發劑和含嗎啉基α-氨基酮類光引發劑的重量比為(5-15):(6-18):(7-17):(8-16):(1-5)，雙2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂鈦占復合光引發劑總重量的重量百分比為5-8％，其余光引發劑的重量之和占復合光引發劑總重量的質量百分比為92-95％。

進一步的，所述助劑組合物包括消泡劑、流平劑、增稠劑、分散劑等中的一種或一種以上。

進一步的，炭黑平均粒徑25nm-30nm。

本發明同時提供上述UV光固化納米金屬導電油墨專用炭黑材料的制備方法，包括如下步驟：步驟一，選材；步驟二，除雜；步驟三，合成；步驟四，提純；步驟五，混合球磨；步驟六，混合攪拌；

其中在上述的步驟一中，將炭黑、石墨粉、氧化石墨烯、復合光引發劑、助劑組合物和水玻璃按照炭黑25-50％，石墨粉5-20％，氧化石墨烯2-10％，復合光引發劑2-10％，助劑組合物0.5-5％和水玻璃40-50％的比例配制，進行存放；

其中在上述的步驟二中，將氧化石墨烯和炭黑置于水中分散均勻，得分散液；將水玻璃溶解得到原料粗液，然后往原料粗液中加入上述分散液，過濾后得到合格的水玻璃溶液；

其中在上述的步驟三中，將得到的水玻璃溶液與質量分數2.0-2.5％的硝酸溶液混合，反應后得到炭黑粗產物，反應溫度為80-95℃，反應時間為90-110min；