本發明涉及油墨技術領域，尤其是涉及耐磨耐高溫油墨的制備方法。
背景技術：
電子產品智能化是時代發展的趨勢，隨著觸控屏在智能手機、平板電腦等領域的廣泛應用，觸控屏行業得到了快速發展。而一體化電容式觸控屏（OGS）能最大程度上滿足電子產品智能化終端超薄化需求，是未來觸控屏高端品牌終端的必然選擇。OGS觸控屏是在油墨膜層上鍍ITO導電膜，由于ITO鍍膜工藝需在280℃~300℃高溫下完成，因而觸控屏油墨需具有優異的耐高溫性能。
耐高溫觸控屏油墨主要由連結料、顏料、填料和助劑等部分組成，根據油墨的應用領域及性能要求，將油墨的各組成部分按照一定的比例、順序混合均勻，經過潤濕分散、研磨后達到一定的細度，然后使用適合的溶劑進行稀釋，以調節油墨的固含量與黏度。但是，現有的以無機玻璃為承印底材的耐高溫油墨難以保持高溫熱穩定性較好的前提下，同時兼具良好的物理機械性能和耐化學試劑腐蝕性能。例如，有的耐高溫油墨具有良好的耐熱性能和附著力，但是它的絲印工藝成本較高，這樣不利于在工業上被廣泛應用；有的耐高溫油墨則是具有良好的耐化學腐蝕性能、附著力以及硬度，但是它的耐熱溫度有限，難耐200℃的烘烤。
技術實現要素：
本發明的目的是克服上述現有技術的缺陷，提供耐磨耐高溫油墨的制備方法，采用本發明制得的油墨在確保耐高溫性能的同時，具備良好的印刷適性及漆膜性能。
本發明的目的主要通過以下技術方案實現：
耐磨耐高溫油墨的制備方法，
包括如下工序：
1）取適量聚酯改性甲基苯基硅樹脂、鈦白粉、硫酸鋇、二氧化硅及玻璃粉加入精磨機中，按2000~2500r/min的轉速研磨分散30min，得到初級制品，備用；
2）向工序1）所得的初級制品中再加入適量的辛基酚聚氧乙烯醚、改性氯化聚丙烯、聚四氟乙烯蠟、分散劑及硅烷偶聯劑，按2000~2500r/min的轉速研磨分散60min，得到次級制品，備用；
3）向工序2）所得的次級制品中加入適量的六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂，按800~1000r/min的轉速研磨分散15min，經200目濾網過濾出料，得到油墨主劑，備用；
4）向工序3）所得的油墨主劑中加入適量的二甲苯和環己酮，按350~500r/min的轉速攪拌30min，得到耐磨耐高溫油墨；
所述耐磨耐高溫油墨各組成成分的質量配比為：聚酯改性甲基苯基硅樹脂52~68份，鈦白粉25~40份，硫酸鋇1.5~4份，二氧化硅1.5~4份，玻璃粉2~5份，二甲苯1.5~6份，環己酮1.5~6份，六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂1.3~6.5份，辛基酚聚氧乙烯醚1~5份，改性氯化聚丙烯1~5份，聚四氟乙烯蠟1~3份，硅烷偶聯劑0.5~1份，分散劑0.5~2份。
連結料是油墨的最關鍵組成部分，直接決定著油墨涂層品質的好壞。一方面，作為油墨的液體組成部分，連結料是顏料、填料等固定物質的載體，將顏填料均勻分散于其中，對顏填料起到包裹分散的作用，使油墨具有適當的流變性能；另一方面，連結料作為油墨的主要成膜物質，通過其干燥成膜性，使油墨漆膜能牢固地附著在承印物表面，同時連結料的物化性質也直接決定油墨膜層的綜合性能。對于耐高溫油墨來說，它的連結料必須具備優異的耐熱性，這樣才能得到平整、保色性好的油墨膜層，否則在高溫下則會發生熱分解，導致油墨膜層出現開裂、粉化或變色等不良現象。由于單一樹脂雖能有各自性能優異的地方，但同時又存在一些性能缺陷，因而本發明選擇聚酯改性甲基苯基硅樹脂以有效結合不同材料的優點，克服各自的缺點，它不僅具有甲基苯基硅樹脂優異的熱穩定性，還具有線型聚酯較好的柔韌性。顏料的作用主要是遮蓋、保護和裝飾，同時還可以提高油墨膜層的各種物化性能，改善油墨膜層的附著力和機械強度、遮蓋率、耐化學試劑穩定性等。本發明選用鈦白粉作為顏料，它不僅具有高遮蓋力、高白度、強機械強度，還具備優異的耐熱性、高溫保色性、低熱傳導性。
填料具有顏料的基本物化性質，它能增加油墨涂膜的耐熱性，調節油墨的流變性與觸變性，提高膜層的物理機械強度。本發明選用硫酸鋇、二氧化硅和低熔點玻璃粉為填料。由于硫酸鋇顆粒微小，能游離于鈦白粉在油墨中所形成的網狀空隙中，并且不會與油墨中的連結料樹脂起化學反應，這樣可提高鈦白粉在油墨中的分散性，有效降低化學試劑在漆膜中參透擴散所造成的破壞，因而隨著硫酸鋇用量的增加可提高耐化學試劑性能。但是當加入過量時，反而會導致附著力下降。由于二氧化硅納米級顆粒尺度，能進入樹脂三維網狀結構的空隙中，提高漆膜的致密性，減少化學試劑對漆膜的滲透與擴散，提高漆膜的耐水、耐化學試劑性能。但是，由于二氧化硅表面能較大，當其含量較高時，在沒有分散劑進行分散的情況下易發生團聚，如此則會對油墨性能產生消極影響。玻璃粉由于自身的較高硬度可提高漆膜的硬度，但將其加入過量時，會因樹脂不能將其分散包覆而導致漆膜附著力下降。固化劑可改善清漆的機械強度和耐化學試劑性能。相對于未加固化劑，加入固化劑后漆膜的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能得到改善，本發明選擇六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂作為固化劑。硅烷偶聯劑主要用作有機樹脂與無機底材之間的橋梁，可使樹脂漆膜能較好地與無機底材偶聯起來，形成底材-偶聯劑-樹脂的結合層，這樣可提高油墨漆膜的力學性能、粘結性等。在油墨的制備過程中，分散劑能有效防止顏填料顆粒之間發生團聚，使油墨分散均勻，品質優良。
進一步地，所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂中有機硅預聚體的質量分數為62%；所述鈦白粉中二氧化鈦的質量分數為96%。隨著有機硅預聚體含量的增加，Si-O-Si結構保護層在漆膜表面富集，使內部結構不被破壞，因而熱穩定性增加。但隨著有機硅預聚體含量的增加，涂層附著力與硬度均呈下降趨勢。綜合考慮，當有機硅預聚體含量達到62%時，該發明制備的復合漆膜在高溫300℃下無黃變，并且漆膜在金相顯微鏡下放大100倍觀察表面完整，無任何裂紋、變色等現象出現。二氧化鈦質量分數為96%的鈦白粉的吸油量低，同時平均力度小，這樣保證了良好的分散性，可使得聚酯改性甲基苯基硅樹脂更好地在它的表面形成保護層，進而提高了耐熱氧化穩定性。
進一步地，所述六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂占所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的5%。隨著六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂用量的增加，涂膜的物理機械性能和耐化性均有進一步提高，但是涂層的高溫保色性下降。而當六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂的用量占聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的5%時，涂層保色性優異，物理機械性能及耐化學試劑性能良好。
進一步地，所述二甲苯與所述環己酮的質量比為1：1。
進一步地，所述鈦白粉與所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂的質量比為0.6:1。較低的顏基比可以提高油墨附著力、耐化性及抗粉化性等；較高的顏基比可提高油墨的遮蓋力，應用時可減少油墨的用量。當顏基比為0.6:1時，白色油墨遮蓋力較好，附著力為0級，硬度為4H，耐水煮1h無脫落、無卷曲，耐ITO蝕刻液2h無變化，耐高溫300℃下烘烤1.5h無黃變無開裂。
進一步地，所述硫酸鋇的細度為300nm；所述二氧化硅的細度為200nm；所述玻璃粉的細度為1.3nm。
為實現較好的綜合性能，進一步地，所述耐磨耐高溫油墨各組成成分的質量配比為：聚酯改性甲基苯基硅樹脂60份，鈦白粉36份，硫酸鋇2.4份，二氧化硅1.8份，玻璃粉3份，二甲苯2份，環己酮2份，六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂3份，辛基酚聚氧乙烯醚2份，改性氯化聚丙烯1.5份，聚四氟乙烯蠟1.5份，硅烷偶聯劑0.6份，分散劑0.6份。
進一步地，所述硅烷偶聯劑為A187；所述分散劑為改性聚氨酯高聚物。A187能有效提高漆膜對底材的附著力。改性聚氨酯高聚物在確保油墨高溫保色性優良的前提下能有效防止顏填料顆粒之間發生團聚。
本發明具有以下有益效果：采用本發明制得的油墨在確保耐高溫性能的同時，具備良好的印刷適性及漆膜性能。其中，選用聚酯改性甲基苯基硅樹脂作為連結料，它不僅具有甲基苯基硅樹脂優異的熱穩定性，還具有線型聚酯較好的柔韌性。選用鈦白粉作為顏料，它不僅具有高遮蓋力、高白度、強機械強度，還具備優異的耐熱性、高溫保色性、低熱傳導性。選用硫酸鋇、二氧化硅和低熔點玻璃粉為填料，增加油墨涂膜的耐熱性，調節油墨的流變性與觸變性，提高膜層的物理機械強度。選用二甲苯和環己酮作為溶劑，可進一步改善清漆黏度、漆膜干燥速率、流平性、光澤度、附著力等性能。選用六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂作為固化劑，可改善清漆的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能。硅烷偶聯劑主要用作有機樹脂與無機底材之間的橋梁，可使樹脂漆膜能較好地與無機底材偶聯起來。分散劑能有效防止顏填料顆粒之間發生團聚，使油墨分散均勻，品質優良。本發明在確保耐高溫性能的同時，具備良好的印刷適性及漆膜性能。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
實施例1
耐磨耐高溫油墨的制備方法，包括如下工序：
1）取適量聚酯改性甲基苯基硅樹脂、鈦白粉、硫酸鋇、二氧化硅及玻璃粉加入精磨機中，按2000~2500r/min的轉速研磨分散30min，得到初級制品，備用；
2）向工序1）所得的初級制品中再加入適量的辛基酚聚氧乙烯醚、改性氯化聚丙烯、聚四氟乙烯蠟、分散劑及硅烷偶聯劑，按2000~2500r/min的轉速研磨分散60min，得到次級制品，備用；
3）向工序2）所得的次級制品中加入適量的六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂，按800~1000r/min的轉速研磨分散15min，經200目濾網過濾出料，得到油墨主劑，備用；
4）向工序3）所得的油墨主劑中加入適量的二甲苯和環己酮，按350~500r/min的轉速攪拌30min，得到耐磨耐高溫油墨；
所述耐磨耐高溫油墨各組成成分的質量配比為：聚酯改性甲基苯基硅樹脂52~68份，鈦白粉25~40份，硫酸鋇1.5~4份，二氧化硅1.5~4份，玻璃粉2~5份，二甲苯1.5~6份，環己酮1.5~6份，六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂1.3~6.5份，辛基酚聚氧乙烯醚1~5份，改性氯化聚丙烯1~5份，聚四氟乙烯蠟1~3份，硅烷偶聯劑0.5~1份，分散劑0.5~2份。
連結料是油墨的最關鍵組成部分，直接決定著油墨涂層品質的好壞。一方面，作為油墨的液體組成部分，連結料是顏料、填料等固定物質的載體，將顏填料均勻分散于其中，對顏填料起到包裹分散的作用，使油墨具有適當的流變性能；另一方面，連結料作為油墨的主要成膜物質，通過其干燥成膜性，使油墨漆膜能牢固地附著在承印物表面，同時連結料的物化性質也直接決定油墨膜層的綜合性能。對于耐高溫油墨來說，它的連結料必須具備優異的耐熱性，這樣才能得到平整、保色性好的油墨膜層，否則在高溫下則會發生熱分解，導致油墨膜層出現開裂、粉化或變色等不良現象。由于單一樹脂雖能有各自性能優異的地方，但同時又存在一些性能缺陷，因而本發明選擇聚酯改性甲基苯基硅樹脂以有效結合不同材料的優點，克服各自的缺點，它不僅具有甲基苯基硅樹脂優異的熱穩定性，還具有線型聚酯較好的柔韌性。顏料的作用主要是遮蓋、保護和裝飾，同時還可以提高油墨膜層的各種物化性能，改善油墨膜層的附著力和機械強度、遮蓋率、耐化學試劑穩定性等。本發明選用鈦白粉作為顏料，它不僅具有高遮蓋力、高白度、強機械強度，還具備優異的耐熱性、高溫保色性、低熱傳導性。
填料具有顏料的基本物化性質，它能增加油墨涂膜的耐熱性，調節油墨的流變性與觸變性，提高膜層的物理機械強度。本發明選用硫酸鋇、二氧化硅和低熔點玻璃粉為填料。由于硫酸鋇顆粒微小，能游離于鈦白粉在油墨中所形成的網狀空隙中，并且不會與油墨中的連結料樹脂起化學反應，這樣可提高鈦白粉在油墨中的分散性，有效降低化學試劑在漆膜中參透擴散所造成的破壞，因而隨著硫酸鋇用量的增加可提高耐化學試劑性能。但是當加入過量時，反而會導致附著力下降。由于二氧化硅納米級顆粒尺度，能進入樹脂三維網狀結構的空隙中，提高漆膜的致密性，減少化學試劑對漆膜的滲透與擴散，提高漆膜的耐水、耐化學試劑性能。但是，由于二氧化硅表面能較大，當其含量較高時，在沒有分散劑進行分散的情況下易發生團聚，如此則會對油墨性能產生消極影響。玻璃粉由于自身的較高硬度可提高漆膜的硬度，但將其加入過量時，會因樹脂不能將其分散包覆而導致漆膜附著力下降。固化劑可改善清漆的機械強度和耐化學試劑性能。相對于未加固化劑，加入固化劑后漆膜的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能得到改善，本發明選擇六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂作為固化劑。硅烷偶聯劑主要用作有機樹脂與無機底材之間的橋梁，可使樹脂漆膜能較好地與無機底材偶聯起來，形成底材-偶聯劑-樹脂的結合層，這樣可提高油墨漆膜的力學性能、粘結性等。在油墨的制備過程中，分散劑能有效防止顏填料顆粒之間發生團聚，使油墨分散均勻，品質優良。
優選地，所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂中有機硅預聚體的質量分數為62%；所述鈦白粉中二氧化鈦的質量分數為96%。隨著有機硅預聚體含量的增加，Si-O-Si結構保護層在漆膜表面富集，使內部結構不被破壞，因而熱穩定性增加。但隨著有機硅預聚體含量的增加，涂層附著力與硬度均呈下降趨勢。綜合考慮，當有機硅預聚體含量達到62%時，該發明制備的復合漆膜在高溫300℃下無黃變，并且漆膜在金相顯微鏡下放大100倍觀察表面完整，無任何裂紋、變色等現象出現。二氧化鈦質量分數為96%的鈦白粉的吸油量低，同時平均力度小，這樣保證了良好的分散性，可使得聚酯改性甲基苯基硅樹脂更好地在它的表面形成保護層，進而提高了耐熱氧化穩定性。
優選地，所述六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂占所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的5%。隨著六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂用量的增加，涂膜的物理機械性能和耐化性均有進一步提高，但是涂層的高溫保色性下降。而當六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂的用量占聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的5%時，涂層保色性優異，物理機械性能及耐化學試劑性能良好。
優選地，所述二甲苯與所述環己酮的質量比為1：1。
優選地，所述鈦白粉與所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂的質量比為0.6:1。較低的顏基比可以提高油墨附著力、耐化性及抗粉化性等；較高的顏基比可提高油墨的遮蓋力，應用時可減少油墨的用量。當顏基比為0.6:1時，白色油墨遮蓋力較好，附著力為0級，硬度為4H，耐水煮1h無脫落、無卷曲，耐ITO蝕刻液2h無變化，耐高溫300℃下烘烤1.5h無黃變無開裂。
優選地，所述硫酸鋇的細度為300nm；所述二氧化硅的細度為200nm；所述玻璃粉的細度為1.3nm。
為實現較好的綜合性能，優選地，所述耐磨耐高溫油墨各組成成分的質量配比為：聚酯改性甲基苯基硅樹脂60份，鈦白粉36份，硫酸鋇2.4份，二氧化硅1.8份，玻璃粉3份，二甲苯2份，環己酮2份，六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂3份，辛基酚聚氧乙烯醚2份，改性氯化聚丙烯1.5份，聚四氟乙烯蠟1.5份，硅烷偶聯劑0.6份，分散劑0.6份。
優選地，所述硅烷偶聯劑為A187；所述分散劑為改性聚氨酯高聚物。A187能有效提高漆膜對底材的附著力。改性聚氨酯高聚物在確保油墨高溫保色性優良的前提下能有效防止顏填料顆粒之間發生團聚。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施方式只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發明的保護范圍內。