炭黑中性墨水的流变学表征及增稠剂影响的研究

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中性墨水是中性笔的技术关键,流变性质是中性墨水的重要特性。本文通过对市场上墨水产品的流变性能的研究以及通过对墨水流变曲线的拟合,给出了表征墨水书写性能的流变学参数,并阐述了墨水流交性能与书写性能问的关系。研究了色浆、增稠剂对墨水性能的影响,通过增稠剂的复配产生的协同作用,将墨水的粘度和流变性能调配到适宜的范围。优化了墨水的配方和制备工艺,进行了40kg规模墨水的中试生产,跟踪测试了中试墨水的理化性能和应用书写性能。 研究表明: (1)中性笔墨水体系具有剪切变稀性质,假塑性n、屈服值τ0和触变性s是表征中性墨水流变性能的主要指标,三者互相制约,综合影响着墨水的应用书写性能,流变参数条件n<0.6、s=200~700和τ0=3.5~7.5Pa等可用于指导中性墨水的研制; (2)由国产炭黑制备的色浆所配制的墨水具有较高的触变性、较大的屈服应力和弱的假塑性;天然胶类增稠剂A能提供良好的假塑性和屈服应力,而碱溶胀聚丙烯酸乳液类增稠剂B能使墨水具有较大的触变性,增稠剂A和增稠剂B具有良好的协同增稠作用,优化它们的配比能调节中性墨水的流变参数,改善墨水的流变性能,配制得到流变参数值为n=0.4942、s=486.9和τ0=3.5786Pa的性能优良的中性墨水; (3)40kg规模中试生产的墨水的各项性能稳定,书写性能达到日本维可尼墨水水平。
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