本發(fā)明涉及陶瓷墨水及其制備領域，特別涉及一種金屬墨水及其制備方法。

背景技術：

金屬墨水是指通過噴墨打印的方式在陶瓷上實現(xiàn)鉑金色金屬光澤、紅金色金屬光澤、銀色金屬光澤等特殊裝飾效果的陶瓷墨水。

傳統(tǒng)的金屬釉是在基礎釉中加入fe、cu、ni、ti、zn等過渡金屬氧化物的一種或多種，在高溫下達到飽和、析晶，產生仿金、仿銅、仿銀的金屬光澤，制作的原材料多，運輸成本高，而且釉料的施量相對于墨水來說要大很多。

可見，現(xiàn)有技術還有待改進和提高。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬墨水及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)的金屬釉制作原材料多，運輸成本高，施量大的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術方案：

一種金屬墨水，按重量份計算，包括：

高純磷酸鐵30-50份，

分散劑1-6份，

酯類化合物10-18份，

溶劑30-50份。

所述的金屬墨水，其中，所述的金屬墨水中的無機成分高純磷酸鐵的酸堿性呈中性，電導率為40-100us/cm。

所述的金屬墨水，其中，所述的金屬墨水酯類化合物包括脂肪酸乙基己酯、脂肪酸甲酯、脂肪酸異丙酯、丁二酸二異丁酯、戊二酸二異丁酯、己二酸二異丁酯中至少一種。

所述的金屬墨水，其中，所述的金屬墨水中的分散劑是蓖麻油或氫化蓖麻油酸高分子聚合物中的至少一種。

所述的金屬墨水，其中，所述的溶劑為白油。

一種金屬墨水的制備方法，其中，該制備方法包括以下步驟：

a.將高純磷酸鐵研磨至2000目；

b.將步驟a中研磨后的高純磷酸鐵和所述金屬墨水的其他成分按其重量份加入到砂磨機中研磨，研磨1噸的所述墨水需要35-50h；

c.檢測上述步驟b中研磨后的產物的細度和粘度，合格則進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續(xù)研磨；

d.過濾，收集濾液，所述濾液再次過濾，收集濾液，得成品墨水。

所述的金屬墨水的制備方法，其中，所述的步驟a中的高純磷酸鐵先在1100℃的條件下煅燒1h，再研磨至2000目。

所述的金屬墨水的制備方法，其中，所述的步驟b中砂磨機研磨時的研磨介質采用直徑為0.4-0.5mm的鋯珠。

所述的金屬墨水的制備方法，其中，所述的步驟c中研磨后的產物合格的細度d90為700-800nm，粘度在40℃的條件下為8-15mpa·s。

所述的金屬墨水的制備方法，其中，所述的步驟d中的第一次過濾的過濾精度為2μm，第二次過濾的過濾精度為1μm。

有益效果：

本發(fā)明提供了一種金屬墨水及其制備方法，所述金屬墨水制備簡單，噴墨打印時流動性好，墨滴均勻分散在坯體上，墨水層與坯體的吸附效果好，燒制后的墨水層顏色均一，具有良好的金屬光澤。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的金屬墨水制備方法的流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種金屬墨水及其制備方法，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種金屬墨水,按重量份計算，包括：

高純磷酸鐵30-50份，

分散劑1-6份，

酯類化合物10-18份，

溶劑30-50份。

上述金屬墨水的組成簡單，高純磷酸鐵提供金屬效果的發(fā)色，酯類化合物調整配方中的墨水極性，分散劑可以使磷酸鐵均勻地分散在溶劑中，所述金屬墨水各成分協(xié)同作用，使之具有良好的金屬效果，噴墨打印時能很好地吸附在坯體上。

優(yōu)選的，所述的金屬墨水中的無機成分高純磷酸鐵的酸堿性呈中性，電導率為40-100us/cm，；墨水呈中性不會對噴墨機及坯體等產生腐蝕；電導率一般是衡量該墨水中無機粉體的鹽含量的高低，含鹽量過高容易與高分子分散劑電荷中和，破壞分散劑與無機粉料的結合，破壞墨水分散性能的平衡，影響墨水品質和堵塞噴頭，此范圍的電導率不會破壞墨水分散平衡體系而堵塞噴頭；適當?shù)谋砻鎻埩梢员ＷC墨滴的均勻霧化，有助于噴墨的長期穩(wěn)定，墨水的表面張力過大，不利于出墨的同時容易出現(xiàn)拉線的現(xiàn)象，表面張力過小，墨滴容易淤墨、滴墨，甩墨，易產生衛(wèi)星狀墨滴，使圖案的清晰度和層次感降低，所述墨水的表面張力控制在上述范圍內所形成的墨滴噴涂時均勻分散，墨滴有效地排列在坯體上。上述范圍內的電導率與表面張力使所述金屬墨水得到最佳的性能。

進一步的，所述的金屬墨水酯類化合物包括脂肪酸乙基己酯、脂肪酸甲酯、脂肪酸異丙酯、丁二酸二異丁酯、戊二酸二異丁酯、己二酸二異丁酯中至少一種；本實施例中優(yōu)選脂肪酸乙基己酯，脂肪酸乙基己酯能夠調整所述墨水的極性，改善懸浮性，使所述墨水中的粉料色劑在溶劑中保持良好的化學和物理穩(wěn)定性，長時間存放不會出現(xiàn)化學反應變化和顆粒團聚沉淀。

優(yōu)選的，所述的分散劑為蓖麻酸或氫化蓖麻油酸高分子聚合物中的至少一種，本實施例優(yōu)選氫化蓖麻油酸高分子聚合物，對高純磷酸鐵起到較佳的濕潤和分散的效果；

氫化蓖麻油酸高分子聚合物流動性好，具有良好的穩(wěn)定性、保色性和顏料分散性，能夠保證墨水中的粉體原料分散均勻和貯存穩(wěn)定性；

氫化蓖麻油酸高分子聚合物具有良好的墨水降粘作用、防沉和防流掛效果，其在脂肪酸鏈上有羥基，具有某種程度的極性，在非極性溶劑中能夠溶脹凝膠化，溶脹粒子間因氫化蓖麻油高分子聚合物中的極性基團而產生微弱的氫鍵結合，形成有觸變性的網絡結構，改善無機粉料的懸浮性，控制流掛但又不削弱流動性和流平性，而且通常不與墨水配方中的其他成分起反應，具有良好的貯存穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。

優(yōu)選的，所述的溶劑為白油；白油的透明度高，粘度低，其主要成分為c11-c31的正異構烷烴類的混合物，分子鏈以碳-碳鍵為主，具有揮發(fā)性，閃點大于等于110℃，安全性能好，而且白油中含有的氮、硫、芳香烴類化合物少，常溫下無味無嗅。

請參閱圖1，一種金屬墨水的制備方法，其中，該制備方法包括以下步驟：

a.將高純磷酸鐵研磨至2000目，先對原料加工粉碎有利于減少后續(xù)工序的研磨時間，使物料能夠更加均勻地分散、潤濕；

b.將步驟a中研磨后的高純磷酸鐵和所述金屬墨水的其他成分按其重量份加入到砂磨機中研磨，研磨1噸的所述墨水需要35-50h；

c.檢測上述步驟b中研磨后的產物的細度和粘度，合格則進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續(xù)研磨；

d.過濾，收集濾液，所述濾液再次過濾，收集濾液，得成品墨水。

進一步的，所述的步驟a中的高純磷酸鐵首先在1100℃的條件下煅燒1h，再研磨至2000目，高純磷酸鐵一般為含有兩個結晶水的二水磷酸鐵，而且會含有亞鐵離子等雜質，高純磷酸鐵中的雜質離子會影響墨水的發(fā)色，使墨水發(fā)黑或呈灰白色；高純磷酸鐵煅燒到500℃左右能除去結晶水，繼續(xù)升溫能除去其他的雜質成分，提高高純磷酸鐵中三價鐵離子的比重，從而增強所述金屬墨水的金屬發(fā)色效果，上述煅燒溫度和時間剛好能除去高純磷酸鐵中的結晶水和雜質。

優(yōu)選的，所述的步驟b中砂磨機研磨時的研磨介質采用直徑為0.4-0.5mm的鋯珠，鋯珠堆積密度3.85g/ml，真密度6.08g/ml，粒徑均勻；氧化鋯具有高強度、高斷裂韌性、高密度、高耐磨性和高硬度等特性，因此，由氧化鋯制作的鋯珠耐磨性好、研磨效率高、磨損率特別低，可以有效地防止研磨物料被污染，保證研磨物料的高純度、研磨工藝條件的穩(wěn)定性以及研磨物料質量的穩(wěn)定性和一致性，便于工藝控制和管理；鋯珠的規(guī)格是根據(jù)研磨物料的粘度、硬度、分散粒徑大小以及研磨要求來確定的，上述規(guī)格的鋯珠是根據(jù)所述金屬墨水的工藝要求來選擇的。

優(yōu)選的，所述的步驟c中研磨后的墨水合格的細度d90為700-800nm，粘度在40℃的條件下為8-15mpa·s。

陶瓷墨水的細度是指陶瓷墨水中粉粒的顆粒大小，墨水的細度過大，不利于均勻地分散，噴墨打印后釉面的顏色不均勻，而且容易堵塞噴槍的噴頭，墨水磨得越細，混合越均勻，其燒成的始熔溫度和熔融溫度均相應降低，墨水的細度過小，噴墨打印后影響陶瓷產品的發(fā)色；墨水的粘度過大，流動性差，噴墨打印時不易形成小液滴，粘度太小，則墨水的內摩擦力小，液滴呈彎月形而產生阻尼振蕩，影響噴射速度，進而影響釉面的平整度和厚度，上述細度和粘度范圍經過大量實驗得出的最適用于所述金屬墨水的條件。

優(yōu)選的，所述的步驟d中的第一次過濾的過濾精度為2μm，第二次過濾的過濾精度為1μm，實行二次過濾，并且選擇使用上述過濾精度的過濾器，保證所述金屬墨水中粉粒的粒徑在納米級范圍內。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種金屬墨水及其制備方法，所述金屬墨水制備簡單，噴墨打印時流動性好，墨滴均勻分散在坯體上，墨水層與坯體的吸附效果好，燒制后的墨水層顏色均一，具有良好的金屬光澤。

實施例1

一種金屬墨水，按重量份計算，包括：

高純磷酸鐵30份，

氫化蓖麻油酸高分子分散劑5份，

脂肪酸異丙酯10份，

脂肪酸甲酯8份，

白油47份。

一種金屬墨水的制備方法，其中，該制備方法包括以下步驟：

a.將高純磷酸鐵在1100℃的條件下煅燒1h，然后研磨到2000目；

b.將步驟a中研磨后的高純磷酸鐵和所述金屬墨水的其他成分以1噸的總重量計算，按其重量份加入到砂磨機中，使用直徑為0.4-0.5mm的鋯珠作為研磨介質研磨36h；

c.檢測上述步驟b中研磨后的產物的細度和粘度，細度d90為700-800nm，粘度在40℃的條件下為8-15mpa·s則合格，進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續(xù)研磨；

d.用過濾精度為2μm的濾網過濾，收集濾液，所述濾液再次通過過濾精度為1μm的濾網，收集濾液，得成品墨水。

本實施例無機粉體高純磷酸鐵電導率為48us/cm，所得的金屬墨水分散效果和流動性好，d50為298nm、d90為756nm，40℃時粘度為14mpa.s，表面張力為28mn/m，噴墨打印后能夠很好地吸附在坯體上，經燒制后的金屬墨水層呈現(xiàn)均勻的金屬光澤，表面平整，經所述金屬墨水覆蓋的噴墨印花層的發(fā)色鮮艷。

實施例2

一種金屬陶瓷墨水，按重量份計算，包括：

高純磷酸鐵39份，

氫化蓖麻油酸高分子分散劑5.5份，

丁二酸二異丁酯5份，

戊二酸二異丁酯5份，

己二酸二異丁酯5份，

白油40.5份。

一種金屬墨水的制備方法，其中，該制備方法包括以下步驟：

a.將高純磷酸鐵在1100℃的條件下煅燒1h，然后研磨到2000目；

b.將步驟a中研磨后的高純磷酸鐵和所述金屬墨水的其他成分以1噸的總重量計算，按其重量份加入到砂磨機中，使用直徑為0.4-0.5mm的鋯珠作為研磨介質研磨42h；

c.檢測上述步驟b中研磨后的產物的細度和粘度，細度d90為700-800nm，粘度在40℃的條件下為8-15mpa·s則合格，進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續(xù)研磨；

d.用過濾精度為2μm的濾網過濾，收集濾液，所述濾液再次通過過濾精度為1μm的濾網，收集濾液，得成品墨水。

本實施例無機粉體高純磷酸鐵電導率為45us/cm，所得的金屬墨水分散效果和流動性好，d50為278nm、d90為736nm，40℃粘度為15mpa.s,表面張力為27.3mn/m。噴墨打印后能夠很好地吸附在坯體上，經燒制后的金屬墨水層呈現(xiàn)均勻的金屬光澤，表面平整，經所述金屬墨水覆蓋的噴墨印花層的發(fā)色鮮艷。

實施例3

一種金屬陶瓷墨水，按重量份計算，包括：

高純磷酸鐵50份，

氫化蓖麻油酸高分子分散劑6份，

脂肪酸酸乙基己酯14份，

溶劑30份。

一種金屬墨水的制備方法，其中，該制備方法包括以下步驟：

a.將高純磷酸鐵在1100℃的條件下煅燒1h，然后研磨到2000目；

b.將步驟a中研磨后的高純磷酸鐵和所述金屬墨水的其他成分以1噸的總重量計算，按其重量份加入到砂磨機中，使用直徑為0.4-0.5mm的鋯珠作為研磨介質研磨50h；

c.檢測上述步驟b中研磨后的產物的細度和粘度，細度d90為700-800nm，粘度在40℃的條件下為8-15mpa·s則合格，進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續(xù)研磨；

d.用過濾精度為2μm的濾網過濾，收集濾液，所述濾液再次通過過濾精度為1μm的濾網，收集濾液，得成品墨水。

本實施例無機粉體高純磷酸鐵電導率為58us/cm，所得的金屬墨水分散效果和流動性好，d50為286nm、d90為749nm，40℃粘度為15.8mpa.s，表面張力為25.9mn/m。噴墨打印后能夠很好地吸附在坯體上，經燒制后的金屬墨水層呈現(xiàn)均勻的金屬光澤，表面平整，經所述金屬墨水覆蓋的噴墨印花層的發(fā)色鮮艷。

實施例4

一種金屬陶瓷墨水,按重量份計算，包括：

高純磷酸鐵45份，

氫化蓖麻油酸高分子分散劑1份，

脂肪酸酸乙基己酯8份，

溶劑50份。

一種金屬墨水的制備方法，其中，該制備方法包括以下步驟：

a.將高純磷酸鐵在1100℃的條件下煅燒1h，然后研磨到2000目；

b.將步驟a中研磨后的高純磷酸鐵和所述金屬墨水的其他成分以1噸的總重量計算，按其重量份加入到砂磨機中，使用直徑為0.4-0.5mm的鋯珠作為研磨介質研磨45h；

c.檢測上述步驟b中研磨后的產物的細度和粘度，細度d90為700-800nm，粘度在40℃的條件下為8-15mpa·s則合格，進入下一工序，不合格則返回步驟b繼續(xù)研磨；

d.用過濾精度為2μm的濾網過濾，收集濾液，所述濾液再次通過過濾精度為1μm的濾網，收集濾液，得成品墨水。

本實施例無機粉體高純磷酸鐵電導率為50us/cm，所得的金屬墨水分散效果和流動性好，d50為282nm、d90為742nm，40℃粘度為14.7mpa.s，表面張力為28.3mn/m。噴墨打印后能夠很好地吸附在坯體上，經燒制后的金屬墨水層呈現(xiàn)均勻的金屬光澤，表面平整，經所述金屬墨水覆蓋的噴墨印花層的發(fā)色鮮艷。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。