荧烷类热敏染料涂层分散体系制备与研究
摘要：选用不同的分散剂和助剂用量，对荧烷类热敏染料进行分散，运用正交实验的方法，确定了热敏染料水性分散体系中各助剂的最佳用量，大大提高了热敏染料在水中的分散性及分散稳定性。并运用SEM和PCS纳米粒度分析仪，观察了热敏染料分散体系的表面结构及粒径分布，采用紫外可见分光光度仪分析了体系的分散性和稳定性。
关键词：热敏染料；荧烷；分散剂；分散性；稳定性
0.引言
由于热敏记录具有完全干式，不需显定影工艺，记录时无烟雾、气味、无噪声，解像率高，操作简单等特点，目前已广泛应用于传真机、通讯、商标、签码、计算机联网终端打印以及心电图、各类监护仪、B超等医疗仪器记录等领域[1-2]。随着工厂自动化、办公自动化和家庭自动化，以及机器数控、机器记录、机器保安、机器服务等工作的开展，热敏纸的应用范围将会进一步扩大，需求量也会大幅度提高。为此各国都投入了大量的人力物力，已有多种产品问世。我国目前对热敏记录研究较少，生产的热敏纸与国外同类产品相比，色密度较低且发色均匀性较差，这主要是由于热敏纸涂层中热敏染料分散效果较差，热敏染料水性分散液的粒径较大且分布不均，分散性及分散稳定性都较差[2-3]。热敏染料以微细晶体粒子应用于热敏记录纸中，理想的状态应以单个晶体状态完全分散于使用介质，显示出优良的应用性能。但初生的细微粒子会产生不同程度的聚集，过大粒子的存在，不仅使含其体系的贮存稳定性变差，使用过程中出现堵塞设备等问题，并严重影响热敏染料的发色强度、光泽等使用性能[4]。热敏染料具有遇酸遇热均变色的特殊性质，目前研究较多的有传统超细粉碎以及微胶囊方法，而微胶囊制备的热敏染料体系固含量太低[5-7]，不利于工业生产及应用，故本研究中选用了超细粉碎法。传统的超细粉碎法主要包括干式粉碎和湿式粉碎两种，其中干式粉碎的粉碎效果较差，颗粒度较大，且对细颗粒的粉碎作用较差，随着生产技术的发展，干式粉碎已很难满足各种工艺对颜料粒度的要求，取而代之的是有研磨介质的湿式粉碎[4]。本研究运用正交实验方法确定荧烷类热敏染料—&...ash;—2-苯氨基-3- -6-二丁氨基荧烷水性分散体系中各助剂的最佳用量，提高了热敏染料在水中的分散效果及分散稳定性。运用SEM和PCS纳米粒径分析仪，观察了热敏染料分散体系的表面结构及粒径分布，采用紫外可见分光光度仪分析了体系的分散性和稳定性。
1.实验
1.1原料
1.2仪器、设备
SDM-L型篮式分散研磨机；TU-1901/1900型紫外可见分光光度仪；ZetasizerNanoS型PCS纳米粒径分析仪；S-2150型扫描电子显微镜。
1.3实验步骤
1.3.1热敏染料分散液的制备
称取一定量分散剂溶解于去离子水中，加入胶粘剂，再加入稳定剂和消泡剂，用SDM-L篮式分散研磨机进行混合。称取定量荧烷类热敏染料ODB-2，分批加入篮式分散研磨机进行机械分散。改变研磨时间、分散剂用量以及其他助剂用量等条件，制备不同的热敏染料分散液。
1.3.2热敏染料分散体系分散性的测定
准确量取热敏染料水性分散液1mL，加水稀释至600mL，量取10mL上述稀释后的分散液置于离心试管中，在1500r/min下离心30min。然后用带刻度的注射器吸取液面下2cm处清液1mL，稀释至10mL。用TU-1901双光束紫外可见分光光度仪在光谱范围为200～600nm段，进行吸光度光谱扫描，测得最大吸收波长[8-9]。
并在最大吸收波长下测其透光率T(%)。
定义分散液的分散性用DE(%)表示，可用下式计算DE(%)：
分散性DE(%)=(1-T)×100%
1.3.3热敏染料分散体系分散稳定性的测定
将上述稀释离心后的热敏染料水性分散液分别置于8个15mL带刻度磨口试管中，分别静置存放10min、24h、48h、72h、96h、120h、144h、168h后，用带刻度的注射器吸取液面下2cm处清液1mL，稀释至10mL，采用与1.3.2相同的实验方法测定其分散性[10]。
来源:涂料与涂装资讯网
