炭黑中性笔墨水书写性能的流变学表征

测试了中性墨水的剪切应力随剪切速度变化的流变特性,并用Hersegel-Bulkley方程对流变曲线进行了拟合,提出了表征墨水书写性能的流变学参数。结果表明,中性笔墨水体系具有剪切变稀的流变特性,墨水书写性能可用流变参数综合表征,具有优良书写性能的中性笔墨水应该有较大的屈服应力(τ0)、强假塑性(n)和适中的触变性(s),即流变参数满足n<0.6、s=200～700和τ0=4.5～8.5 Pa等要求。在墨水应用性能的流变学表征分析的基础上,在13.33 kg/d规模中试装置上制备得到了书写性能与维可尼中性墨水相当的中试产品。

复配增稠剂对中性墨水流变性能的影响

以黄原胶和碱溶胀丙烯酸复配为增稠剂,制备了颜料炭黑中性墨水,研究了增稠剂的复配比例和中性墨水的制备温度对中性墨水流变性能的影响。结果表明:制备的中性墨水具有剪切变稀的非牛顿流体特征,两种增稠剂的复配会产生协同效应;中性墨水的颜料粒径和书写性能易受制备温度的影响,较适宜的中性墨水制备温度为40℃;研制的中性墨水的性能指标与国外同类产品相当。

表面活性剂对中性墨水稳定性的影响

研究了壬基酚聚氧乙烯醚(OP)、氟碳表面活性剂(FSO)与苯乙烯-马来酸酐树脂铵盐溶液(SMA)3种不同表面活性剂对中性墨水黏度、表面张力、粒度和书写性能的影响。考察了OP与FSO的复配效应。结果表明:添加OP与FSO复配的表面活性剂不但可以将中性墨水的表面张力调节到适当范围,而且改善了中性墨水黏度的稳定性。此外墨水中颜料炭黑颗粒粒度分布也较为均匀,墨水灌制成笔后划线书写线条饱满。