水性油墨由于污染小、對人體危害程度低,可適用于安全衛(wèi)生要求高的包裝印刷行業(yè),近些年受到了廣泛關(guān)注。顏料的相關(guān)特性是影響水性油墨生產(chǎn)的重要因素,為了實現(xiàn)水性油墨替代非水溶劑型油墨,需要對顏料在水性油墨當(dāng)中的適用性進行優(yōu)化。金紅石型納米二氧化鈦結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,無毒無味,顆粒細小,白度高,因此常用作水性油墨的白色顏料,然而表面未處理的金紅石型納米二氧化鈦在水性介質(zhì)中容易團聚,且具有一定的光催化活性,需對其表面進行包覆改性,增強納米二氧化鈦在水性油墨中的潤濕分散性以及對外部環(huán)境的耐光、耐候性。本文嘗試對金紅石型納米二氧化鈦進行表面包覆改性,研究不同的包覆方式下包覆效果的變化,以獲得最佳的包覆方式及包覆工藝參數(shù),論文還嘗試采用溶劑熱法合成出親水的分散性良好的金紅石型納米二氧化鈦,并考察其應(yīng)用于水性油墨的相關(guān)性能。全文所得主要結(jié)論如下:(1)對金紅石型納米TiO2采用不同的包覆方式進行包覆,采用透射電子顯微鏡、X射線光電子能譜儀、紫外可見分光光度計以及Zeta電位儀等儀器對包覆后的納米粉體進行表征,結(jié)果表明逐層包覆得到的包覆層比混合包覆得到的包覆層更連續(xù)均勻。水熱逐層包覆與水浴逐層包覆相比,其最外層的鋁包覆層能夠更貼近硅包覆層。包覆后的納米粉體在紫外光吸收區(qū)的吸光度均有所下降,且逐層包覆比混合包覆對紫外光的屏蔽效果更好,水浴與水熱的包覆方式對耐光性無明顯影響。將逐層包覆與混合包覆后的TiO2應(yīng)用于水性油墨中,混合包覆得到的產(chǎn)品分散性略高于逐層包覆,逐層包覆后的TiO2配制成水性油墨之后,墨膜白度為95.46%,光澤度為45.1%,遮蓋力為11.5g/m2,耐水性較好,墨層無剝離。(2)在獲得TiO2表面最佳包覆方式基礎(chǔ)上,對TiO2表面逐層包覆工藝參數(shù)進行優(yōu)化,采用Zeta電位、透射電子顯微鏡以及X射線熒光光譜儀等儀器對包覆后的納米粉體進行表征,確定硅包覆的最佳pH為8,鋁包覆的最佳pH為9,包覆溫度為80℃,包覆時間為90min,包覆量為TiO2的3.5%,將最佳包覆工藝下的金紅石型納米TiO2配制成水性油墨并涂刷到基材上,墨膜性能優(yōu)良,其白度值為95.86%,光澤度為54%,遮蓋力大小為11.62g/m2,膜層耐水性較好,耐剝離性較高。(3)采用聚乙二醇400作為溶劑,引入Sn4+,在酸性條件下,用溶劑熱法制備出金紅石型納米TiO2,采用X射線衍射儀、X射線光電子能譜儀、掃描電鏡、Zeta電位儀、紫外可見近紅外分光光度計等儀器對所制備粉體進行表征。結(jié)果表明濃度為5mol%Sn4+的摻入可促進金紅石型納米TiO2的生成,降低TiO2向金紅石型轉(zhuǎn)化的溫度,提高結(jié)晶度;且所制粉體粒度分布較窄;摻雜Sn4+后制備的納米粉體其光響應(yīng)范圍沒有改變,紫外光區(qū)的吸光度較摻雜之前低,耐光性更好,將所制備的納米粉體配制成水性油墨,涂刷到塑料薄膜上,測其相關(guān)的油墨性能,墨層白度為94.6%,光澤度為57%,遮蓋力大小為10.8g/m2,涂層耐水性一般,耐剝離性良好。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB306
【部分圖文】：

圖１．１邋Ｔｉ０６八面體共頂點與共邊的組成方式逡逑

圖２．３單組分包覆Ｔｉ０２前后的ＴＥＭ照片逡逑

圖２．６混合包覆Ｔｉ０２后的ＴＥＭ照片及面能譜圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．６邋ＴＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ａｎｄ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｓｐｅｃｔｒａ邋ｏｆ邋Ｔｉ0２邋ａｆｔｅｒ邋ｍｉｘｅｄ邋ｃｏａｔｉｎｇ逡逑

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本文編號：2819390