一種低粘度抗菌中性墨水增稠劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種中性墨水增稠劑，具體地涉及一種低粘度抗菌中性墨水增稠劑。
【背景技術(shù)】
[0002]中性墨水的粘度在水性與油性之間，且其流變性特性具有明顯的剪切變稀現(xiàn)象，其中增稠劑分子是引起其流變特性的主要原因，增稠劑在中性墨水中一方面使中性墨水具有一定的粘度尤其是靜止粘度以保持在存儲(chǔ)過程中的穩(wěn)定性，以防止絮凝，另一方面使中性墨水中顏料顆粒之間通過增稠劑分子構(gòu)建亞穩(wěn)態(tài)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使中性墨水在書寫過程中增稠劑分子表現(xiàn)為由有序到無規(guī)再到有序結(jié)構(gòu)的變化過程，中性墨水由有序到無規(guī)過程中較高的粘度保證墨水不致于漏墨，較低的應(yīng)力使書寫過程具有較好的手感，同時(shí)由無規(guī)再到有序過程中較低的應(yīng)力保證墨水在較短的時(shí)間恢復(fù)到高粘度，從而滿足中性墨水書與流暢的應(yīng)用要求。但中性墨水粘度過聞或過低都會(huì)影響墨水的書與性能，墨水粘度過聞導(dǎo)致出墨量過少，筆頭堵墨，使書寫間斷、不流暢；而粘度太低又會(huì)導(dǎo)致出墨量過大，出現(xiàn)冒水、起筆和頓筆有超墨現(xiàn)象。因此，中性墨水增稠體系的研究對(duì)建立其流變性能與書寫性能的關(guān)系具有重要意義。
[0003]中性墨水的增稠劑是一種水性體系的流變調(diào)節(jié)劑，目前常用的增稠劑有無機(jī)物類增稠劑、纖維素醚及其衍生物類增稠劑、締合型堿溶脹增稠劑、天然膠質(zhì)類增稠劑以及聚氨酯類增稠劑等。聚丙烯酸酯增稠劑由于其優(yōu)異的粘度穩(wěn)定性是中性墨水常用的增稠劑，這種增稠劑本身是酸性的，須用堿或氨水中和至PH為8?9才能達(dá)到增稠效果，也稱為丙烯酸堿溶脹增稠劑。
[0004]綜上所述，本領(lǐng)域缺乏一種耐粘度低、pH值應(yīng)用范圍廣、具有優(yōu)異的增稠能力和增粘能力，適合中性墨水的增稠劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一目的在于獲得一種耐粘度低、pH值應(yīng)用范圍廣、具有優(yōu)異的增稠能力和增粘能力，適合中性墨水的增稠劑。
[0006]本發(fā)明的第二目的在于獲得一種耐粘度低、pH值應(yīng)用范圍廣、具有優(yōu)異的增稠能力和增粘能力，適合中性墨水的增稠劑的制備方法。
[0007]本發(fā)明的第三目的在于獲得一種耐粘度低、pH值應(yīng)用范圍廣、具有優(yōu)異的增稠能力和增粘能力的中性墨水。
[0008]在本發(fā)明的第一方面，提供了一種低粘度抗菌中性墨水增稠劑，其中，所述增稠劑由羧甲基殼聚糖、(烷基)丙烯酸單體、(甲基)丙烯酸烷基酯在引發(fā)劑存在下采用原位聚合得到；
[0009]所述羧甲基殼聚糖的用量為:所述羧甲基殼聚糖作為乳化劑使得所述(烷基)丙烯酸單體形成乳化膠束；
[0010]所述燒基為Cl?C2碳原子的燒經(jīng)基團(tuán)；
[0011]且所述的低粘度抗菌中性墨水增稠劑濃度為lwt%時(shí)在pH為7?10時(shí)粘度為30 ?500mP.S0
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，其中，包括如下重量百分比的組分:
[0013]所述羧甲基殼聚糖的含量為3?5重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠劑的總重量計(jì)算；
[0014]所述(烷基)丙烯酸單體的含量為5?10重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠劑的總重量計(jì)算；
[0015]所述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量為5?10重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠劑的總重量計(jì)算；
[0016]引發(fā)量的引發(fā)劑；
[0017]余量的水。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，其中，由如下重量百分比的組分組成:
[0019]所述羧甲基殼聚糖的含量為3?5重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠劑的總重量計(jì)算；
[0020]所述(烷基)丙烯酸單體的含量為5?10重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠劑的總重量計(jì)算；
[0021]所述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量為5?10重量％，以所述低粘度抗菌中性墨水增稠劑的總重量計(jì)算；
[0022]引發(fā)量的引發(fā)劑；
[0023]余量的水。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，其中，所述(烷基)丙烯酸單體選自甲基丙烯酸單體、乙基丙烯酸單體或其組合。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，其中，丙烯酸烷基酯選自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯或其組合。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，其中，所述的羧甲基殼聚糖平均數(shù)均分子量為30000 ?100000。
[0027]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中,其中,所述引發(fā)劑為0.3?0.5重量％。
[0028]本發(fā)明的第二方面提供一種本發(fā)明所述的低粘度抗菌中性墨水增稠劑的制備方法，其中，所述制備方法包括如下步驟:
[0029](a)提供羧甲基殼聚糖、(烷基)丙烯酸單體、(甲基)丙烯酸烷基酯和引發(fā)劑；所述羧甲基殼聚糖的用量為:所述羧甲基殼聚糖作為乳化劑使得所述(烷基)丙烯酸單體形成乳化膠束；
[0030]所述燒基為Cl?C2碳原子的燒經(jīng)基團(tuán)；
[0031](b)所述羧甲基殼聚糖作為乳化劑使得所述(烷基)丙烯酸單體形成乳化膠束；
[0032](C)所述羧甲基殼聚糖、(烷基)丙烯酸單體、和(甲基)丙烯酸烷基酯在引發(fā)劑存在下采用原位聚合得到所述的低粘度抗菌中性墨水增稠劑濃度為lwt%時(shí)在pH為7?10時(shí)粘度為30?500mP.S。
[0033]所述(甲基)丙烯酸烷基酯的用量為:使得所述的低粘度抗菌中性墨水增稠劑濃度為lwt%時(shí)在pH為7?10時(shí)粘度為30?500mP.S。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，其中，所述的聚合溫度為60?85°C，聚合時(shí)間為3?5h。
[0035]本發(fā)明的第三方面提供一種所述的低粘度抗菌中性墨水增稠劑的中性墨水。
【附圖說明】
[0036]圖1是本發(fā)明一種低粘度抗菌中性墨水增稠劑其制備方法工藝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]本發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究，通過改進(jìn)制備工藝，獲得了一種耐粘度低、pH值應(yīng)用范圍廣、具有優(yōu)異的增稠能力和增粘能力，適合中性墨水的增稠劑。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
[0038]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思如下:常規(guī)的中性墨水在制備過程中需要添加抗菌劑等助劑，以達(dá)到中性墨水長期儲(chǔ)存過程不發(fā)生霉變等問題，然而隨著人們對(duì)抗菌劑的使用，尤其是歐美國家限制實(shí)用PX類抗菌劑等，因此目前的趨勢是開發(fā)新型的抗菌助劑。
[0039]而本發(fā)明人采用了不同的思路。具體是采用原位聚合的方法，用具有抗菌作用的羧甲基殼聚糖作為乳化劑與丙烯酸單體形成乳化膠束，再通過引發(fā)劑的引發(fā)作用丙烯酸單體進(jìn)行聚合而具有抗菌作用的羧甲基殼聚糖附著在聚合物表面，使聚合物具有抗菌作用，并且由于合成聚合物以及乳液劑都溶于水，在堿性條件下形成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，起到增稠增粘的效果。本發(fā)明制備得到的增稠劑具有抗菌效果好，體系粘度低，但增稠效果好且穩(wěn)定，PH值應(yīng)用范圍廣、適用于中性墨水的增稠劑具有巨大的市場前景。
[0040]本發(fā)明采用的技術(shù)手段是:
[0041]提供一種低粘度抗菌中性墨水增稠劑及其制備方法，所述的低粘度抗菌中性墨水增稠劑其主要由羧甲基殼聚糖、丙烯酸單體、丙烯酸酯單體采用原位聚合得到，其當(dāng)lwt%時(shí)在pH為7.0?10.0時(shí)粘度為30?500mP.S。本發(fā)明還提供了一種低粘度抗菌中性墨水增稠劑的制備方法，具有抗菌作用的羧甲基殼聚糖和丙烯酸單體、丙烯酸酯單體以及水混合均勻，制備得到單體乳液，再將部分單體乳液與引發(fā)劑配置得到的引發(fā)劑種子乳液滴加到單體乳液中，引發(fā)乳液聚合，得到低粘度抗菌中性墨水增稠劑。在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中所述的低粘度抗菌中性墨水增稠劑制備各組分分別為:羧甲基殼聚糖為3?5wt%，甲基丙烯酸為10?5wt%，丙烯酸甲酯為10?5wt%，引發(fā)劑為0.3?0.5wt%，去離子水為余量。本發(fā)明所制備的增稠劑耐粘度低、抗菌性好、PH值應(yīng)用范圍廣、具有優(yōu)異的增稠能力和增粘能力，適合中性墨水的增稠劑。
[0042]以下對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面進(jìn)行具體說明。
[0043]本發(fā)明中，術(shù)語“含有”或“包括”表示各種成分可一起應(yīng)用于本發(fā)明的混合物或組合物中。因此，術(shù)語“主要由...組成”和“由...組成”包含在術(shù)語“含有”或“包括”中。
[0044]如本文所用，所述的“烷基”，除非另有說明，指的是含有2-20個(gè)碳原子，的直鏈或支鏈烷烴，可以包括一個(gè)或一個(gè)以上的碳碳雙鍵或碳碳三鍵。優(yōu)選的為含有2-10個(gè)碳原子的燒經(jīng)，例如，燒基包括但不限于甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基，異丁基，叔丁基。
[0045]低粘