阳离子改性介孔二氧化硅吸墨层的制备及其喷墨打印性能研究

摘要

在喷墨打印过程中，墨水由电信号驱动的喷射装置直接喷射到基片上。大多数喷墨用墨水具有较低的黏度和较低的表面张力，因此这对基片覆涂层的孔隙率和吸收性能提出了很高的要求。本实验研究的目的是对喷墨涂层上墨水的吸收和固定机理进行进一步的研究和理解。在实验室条件下制备高打印质量吸墨涂层，使用水性墨水进行打印，重点研究涂层的印刷适用性。
　　实验室制备了介孔二氧化硅、阳离子改性介孔二氧化硅分散液及其吸墨层。研究了各种反应因素（溶剂、催化剂、模板剂、硅源等）对介孔二氧化硅粒径及其单分散性的影响。研究了阳离子改性剂（PEI）、胶黏剂(PVA)浓度对吸墨涂层性能的影响。通过对吸墨涂层表面能、接触角的研究以及对比分析涂层打印性能，得到了最佳的涂层组分比例。当PEI用量2％，PVA用量30%时，涂层综合性能最佳。
　　对比研究介孔二氧化硅与商用气相二氧化硅制备的吸墨层性能，结果表明，粘合剂的用量与颜料粒子的孔径尺寸分布有着很大的关系。气相A380二氧化硅具有较大的孔尺寸和孔径尺寸分布，粘合剂用量为介孔二氧化硅的2-3倍。PVA渗透进入气相二氧化硅的孔径之中，因此增加了其对粘合剂的用量。此外，胶黏剂的渗透降低了有效孔体积，使得涂层对展色剂的吸附能力下降。结果为，介孔二氧化硅不仅粘合剂用量少，而且具有较高的打印质量。
　　通过对吸墨层浸润性能及固墨性能研究，证实并不是涂层表面能越大，打印效果越好，当墨水与吸墨层接触角在70-80°之间时，打印效果最好。阳离子改性剂的添加可以有效的提高图像的打印质量，并且提高耐水性。

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第1章 绪论

1.1 课题研究的目的与意义

1.2 喷墨打印技术概述

1.3 喷墨打印用墨水

1.4 喷墨打印介质

1.5 润湿、吸附及扩散理论

1.6 着色剂与涂层的化学作用

1.7 涂层与油墨的作用及影响

1.8课题的主要研究内容

第2章 实验材料及测试方法

2.1 实验药品与仪器

2.2纳米介孔二氧化硅的制备

2.3彩喷纸的制备

2.4 性能测试及表征

第3章 纳米介孔二氧化硅的制备及工艺研究

3.1介孔二氧化硅纳米颗粒制备及工艺研究

3.2介孔二氧化硅纳米材料的表征

3.3本章小结

第4章 吸墨层的制备及其吸墨浸润行为研究

4.1墨水性能测试

4.2阳离子改性剂（PEI）对吸墨层性能的影响研究

4.3粘合剂（PVA）对吸墨层性能的影响研究

4.4墨水与吸墨层浸润铺展行为研究

4.5墨水与吸墨层的层析行为研究

4.6介孔二氧化硅与商用二氧化硅制备吸墨层的性能比较

4.7本章小结

结论

参考文献

声明

致谢