一種耐刮擦型指示油墨及其製備方法與流程
2023-07-22 02:58:46 1
本發明涉及一種耐刮擦型指示油墨，具體涉及一種耐刮擦型指示油墨及其製備方法。
背景技術：
復用手術器械在消毒供應中心經過清洗、包裝、滅菌流程後重新進入手術室使用，為了確保每一個器械包裹滅菌是否合格，常在每個手術器械包最難滅菌的位置放置包內化學指示卡，手術室工作人員通過識別和判定該指示卡顯示滅菌成功後，方可使用該器械包。
目前市面上的很多廠家的包內化學指示卡在滅菌過程中的由於處在劇烈脈動和高溫高溼的環境下，加上後續器械轉運過程中的顛簸和摩擦，往往存在指示油墨轉移和脫落現象。這將會給手術室的工作人員帶來麻煩，一方面困擾於油墨脫落或者轉移後的指示卡是否判定合格，另一方面轉移或者脫落的油墨對手術器械上造成二次汙染而不能使用。造成此現象的原因主要是由於油墨與基材的貼合牢度不夠，耐磨性能較低所致。一般來說，在油墨配配方中選擇一些高分子量高粘度的粘結劑可以提高油墨的耐磨性，但這樣往往會給印刷過程造成很大困擾，高粘度的油墨會造成糊版、花版的情況發生。因此如何有效解決該問題且同時能兼顧各個方面的性能是目前的一個難題。
技術實現要素：
為解決現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種顯著提高油墨的耐磨性和變色穩定性的耐刮擦型指示油墨。
為了實現上述目標，本發明採用如下的技術方案：
一種耐刮擦型指示油墨，包括以下質量百分比組分：
粘結劑5%-40%，
稀土摻雜納米氧化鋁5%-15%，
指示油墨5%-30%，
稀釋劑5%-30%，
潤溼分散劑1%-2%，
消泡劑0.1%-1%。
上述粘結劑為丙烯酸樹脂、聚氨酯粘結劑中的一種或者多種。
上述稀釋劑為水、苯類溶劑、醇類溶劑、酯類溶劑和酮類溶劑的兩種或者兩種以上。
上述消泡劑為有機矽型消泡劑和聚醚型消泡劑中的一種或者多種。
上述的一種耐刮擦型指示油墨的製備方法，包括如下步驟：
s1、將一定質量百分比的ctab和p123混合後加入水熱釜，依次加入蒸餾水和乙醇溶液，加熱，攪拌，製得ctab溶解液；
s2、在上述溶解液中，加入一定量的含稀土元素硝酸鹽，再依次加入異丙醇鋁，氨水，反應一段時間後抽濾、洗滌、烘乾、焙燒，製得含稀土元素的介孔氧化鋁；
s3、研磨上述的介孔氧化鋁至粉末狀，再加稀釋劑和潤溼分散劑進球磨機研磨，製得稀土摻雜納米氧化鋁；
s4、按一定質量百分比，依次將粘結劑、稀土摻雜納米氧化鋁、指示油墨、稀釋劑、消泡劑加到行星攪拌器裡攪拌後，再用研磨機繼續研磨，製得耐刮擦型指示油墨。
上述步驟s2中的含稀土元素硝酸鹽為硝酸鑭或硝酸鈰。
上述步驟s1中的ctab和p123的質量百分比為3:1-4:1，蒸餾水和乙醇溶液的容積比為2:1-3:1，加熱溫度為55-65℃，攪拌時間為10-20分鐘。
上述步驟s2中含稀土元素硝酸鹽濃度為30mg/ml，異丙醇鋁為固體粉末，純度＞99%，反應溫度為60-65℃，反應時間為3-4h，介孔氧化鋁的稀土元素含量為0.6-1.0wt%。
上述步驟s3中球磨時間為3-4h。
上述步驟s4中攪拌時間為3-4h，研磨時間為1.5-3.5h。
本發明的有益之處在於：
本發明的耐刮擦指示油墨及其製備方法，通過ctab和p123作為混合模版劑，異丙醇鋁作為鋁源，添加一定量的稀土元素，採用溶膠凝膠法得到稀土元素摻雜介孔氧化鋁；將此製備的介孔氧化鋁加稀釋劑和潤溼分散劑進行研磨製得納米氧化鋁添加劑；再將此添加劑添加到指示油墨體系中去，顯著提高指示油墨在基材上的附著力，且大幅提升耐刮擦性能，克服了市面上包內化學指示卡油墨易脫落和轉移的缺點。
一方面，通過添加了稀土摻雜納米氧化鋁，納米氧化鋁可以在油墨表面形成一層細密、堅硬的網狀結構賦予油墨較好的耐磨和抗劃傷性能，同時又能保證滅菌因子的有效穿透保證油墨變色的穩定性，保證了指示卡的變色穩定性和準確性；
另一方面，稀土改性後的納米氧化鋁可以通過稀土元素有效的增強網狀的氧化鋁層和油墨層之間的作用力，更進一步的提高指示油墨的耐磨和抗劃傷性能，同時不給油墨的印刷生產帶來困擾。
本發明指示油墨的配方及其製備方法，簡單易操作，製作成本低，效果顯著，適合規模化工業生產，具有很強的實用性和廣泛的適用性。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本發明作具體的介紹。
本發明的化學試劑皆為市購。
ctab：十四烷基三甲基溴化銨；
p123：聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物（三嵌段共聚物），
潤溼分散劑：byk-154。
實施例一
（1）、製備稀土摻雜納米氧化鋁：
將十四烷基三甲基溴化銨（ctab）和p123按4:1的質量百分比（共60g）加入水熱釜中，再依次加入容積比為2.4:1的蒸餾水和乙醇溶液（共7.5l），加熱至60℃，劇烈攪拌使ctab充分溶解。
攪拌15min後，加入一定量的濃度為30mg/ml的含硝酸鑭，再依次加入異丙醇鋁238.4g，氨水102ml，在60℃下反應3h後抽濾，洗滌，烘乾，焙燒，製得稀土la元素含量為0.6wt.%的介孔氧化鋁。
將製備的介孔氧化鋁進行手工研磨至粉末，再加稀釋劑和潤溼分散劑進球磨機研磨3h，研磨至研磨製得稀土摻雜納米氧化鋁。
（2）製備耐刮擦指示油墨：
丙烯酸樹脂40%，la摻雜納米氧化鋁15%，指示油墨28.9%，潤溼分散劑byk-1541%，類稀釋劑15%，有機矽型消泡劑0.1%；
按照上述配方，依次將各試劑加入行星攪拌器中攪拌3h後，進研磨機繼續研磨1.5h，製得耐刮擦指示油墨。
實施例二
（1）製備稀土摻雜納米氧化鋁：
將十四烷基三甲基溴化銨（ctab）和p123按3:1的質量百分比（共60g）加入水熱釜中，再依次加入容積比為2.4:1的蒸餾水和乙醇溶液（共7.5l），加熱至60℃，劇烈攪拌使ctab充分溶解。
攪拌15min後，加入一定量的濃度為30mg/ml的含硝酸鈰，再依次加入異丙醇鋁238.4g，氨水102ml，在60℃下反應3h後抽濾，洗滌，烘乾，焙燒，製得稀土ce元素含量為1.0wt.%的介孔氧化鋁。
將製備的介孔氧化鋁進行手工研磨至粉末，再加稀釋劑和潤溼分散劑byk-154進球磨機研磨3h，研磨至研磨製得稀土摻雜納米氧化鋁。
（2）製備耐刮擦指示油墨：
丙烯酸樹脂40%，la摻雜納米氧化鋁12%，指示油墨26.9%，潤溼分散劑byk-1541%，類稀釋劑20%，有機矽型消泡劑0.1%；
按照上述配方，依次將各試劑加入行星攪拌器中攪拌3h後，進研磨機繼續研磨1.5h，製得耐刮擦指示油墨。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和優點。本行業的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發明，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。