炭黑中性墨水的性能改善及流变表征研究

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考察了乙炔改性聚硅氧烷乳液消泡剂对中性墨水表面张力、密度、粘度、pH值和书写性能的影响。结果表明:消泡剂的加入,使得中性墨水表面张力小幅下降,消泡剂对中性墨水的粘度、pH值没有显著影响,当消泡剂的质量分数为0.042%-0.043%时,消泡效果最佳,中性墨水的书写线条光滑饱满,并且消泡剂的加入能改善中性墨水的出墨均匀性。研究了炭黑中性墨水的流变性能,并考察了流变性能对炭黑中性墨水应用性能的影响。结果表明,炭黑中性墨水具有显著的剪切变稀特性,用Hersegel-Bulkley方程拟合得到的流动指数为0.3-0.6。同时发现日本进口针管型炭黑中性墨水为粘性流体,子弹头型炭黑中性墨水为粘弹性流体。跟踪测试存储150天的炭黑中性墨水的弹性模量G’-时间关系得到的储存稳定性结论与通过线性粘弹区结构分析得到的稳定性结论一致,结构稳定性是中性墨水储存稳定性的关键,可以通过线性粘弹区的特性快速判断中性墨水的储存稳定性。研究了炭黑色浆的性能对中性墨水稳定性的影响。通过扫描电镜、原子力显微镜和动态光散射的方法研究了炭黑颗粒在色浆中的分散及分布情况,结合离心沉降和流变测试方法考察了色浆及中性墨水的稳定性。结果表明:色浆的优劣直接影响墨水的稳定性。高速离心沉降、离心分离一吸光光度测试和零剪切粘度等主要考察的是悬浮体系中颗粒的粒径大小及连续相对沉降的贡献。线性粘弹区揭示的是体系结构的本质,预测返粗絮凝等结构变化出现的几率。结构变化是储存稳定性的控速步骤,所以在筛选色浆时,线性粘弹特性是最重要的性能之一
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