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SiO2@Al13核壳材料制备喷墨打印吸墨层的研究

作　者: 于珊珊
导　师: 巩桂芬
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 材料学
关键词: SiO2@Al13 吸墨层 核壳结构 包覆材料
分类号: TS802
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


近年来，随着计算机、数码相机等设备的普及，喷墨打印技术越来越受到广大用户的亲睐。喷墨打印技术涉及家庭、商业办公、医疗等领域，具有广阔的发展前景。作为喷墨打印的耗材之一，喷墨打印相纸的研究成为学者们的研究热点，吸墨层的性能直接决定了相纸打印图像的质量。以二氧化硅作为颜料的吸墨层具有吸墨性好、耐划伤等特点。由于纳米二氧化硅易团聚，会影响吸墨层的性能，所以本文主要研究制备SiO2@Al13核壳结构复合材料，尝试将其用于制备喷墨打印吸墨层。首先，本文制备了PAC，通过Ba2+/SO42-法纯化制得Al13，通过Al13-Ferron络合比色法分析制备过程中铝形态的分布，研究碱化度对铝形态分布的影响，并计算Al13b的含量。实验结果表明：当B＜2.5时，Al13b含量随着碱化度的升高而增加；B＞2.5时，Al13b的含量随着碱化度的升高有降低的趋势。控制碱化度在2.5左右，纯化后Al13b的含量为93.7%；制备SiO2@Al13核壳结构复合材料，通过对SEM、XRD、XPS、红外光谱、Zeta电位等测试结果的分析，确定了复合材料的核壳结构，在包覆过程中，没有新的化学键产生，壳层和核层材料均保持原有的结构和性能，包覆作用力主要是静电吸附力；讨论了Al13/Si对包覆过程的影响：随着Al13/Si比值的增大，Al13包覆量增加，但当Al13/Si＞1:1时，包覆量增加不明显。使用包覆材料作为颜料制备吸墨层，在涂料粘度、涂层吸墨量、抗水性、光泽度、平滑度、和色密度等方面，对吸墨层材料进行测试表征，包覆材料制备的吸墨层具有涂层均匀、吸墨性好、抗水性好等优点，对比不同颜料制备的吸墨层材料的性能，复合材料制备的吸墨层性质较好，明显优于未处理的二氧化硅制备的吸墨层，与改性后的二氧化硅制备的吸墨层性能相近，部分性能略高于改性吸墨层。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-17
  1.1 核壳材料概述  11-13
    1.1.1 核壳材料的制备  12-13
    1.1.2 核壳材料的应用  13
  1.2 彩喷纸吸墨层概述  13-16
    1.2.1 吸墨层的性能要求  13-14
    1.2.2 吸墨层的分类  14
    1.2.3 吸墨层的研究概况  14-16
  1.3 课题研究主要内容  16-17
第2章 实验部分  17-27
  2.1 主要实验原料及仪器设备  17-18
  2.2 核壳材料的制备  18-19
    2.2.1 Al_(13)的制备及纯化  18-19
    2.2.2 二氧化硅的分散  19
    2.2.3 二氧化硅的包覆  19
  2.3 吸墨层材料的制备  19-20
    2.3.1 吸墨层涂料的制备  20
    2.3.2 涂料的涂布  20
  2.4 性能测试和表征  20-26
    2.4.1 铝形态分布的测定  20-21
    2.4.2 Zeta电位的测定  21
    2.4.3 沉降试验  21-22
    2.4.4 XRD测试  22
    2.4.5 FT-IR测试  22
    2.4.6 表面形貌分析  22
    2.4.7 涂料的粘度的测定  22-23
    2.4.8 吸墨层涂布量的测定  23
    2.4.9 吸墨层打印图像检测  23
    2.4.10 吸墨层光泽度的测定  23-24
    2.4.11 吸墨层平滑度的测定  24
    2.4.12 吸墨层吸附量的测定  24
    2.4.13 吸墨层XPS的测定  24-25
    2.4.14 吸墨层色密度的测定  25
    2.4.15 吸墨层液体渗透率测试  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章 核壳材料的分析表征  27-35
  3.1 Al_(13)形态分析  27-28
    3.1.1 不同碱化度PAC的铝形态分布  27-28
    3.1.2 纯化后Al_(13)的铝形态分布  28
  3.2 Zeta电位分析  28
  3.3 沉降分析  28-29
  3.4 XRD表征分析  29-30
  3.5 XPS分析  30
  3.6 红外光谱图分析  30-31
  3.7 表面形貌分析  31-34
  3.8 机理探讨  34
  3.9 本章小结  34-35
第4章 吸墨层性能分析及对比  35-45
  4.1 硼酸用量的影响  35
  4.2 颜料比例的影响  35-38
    4.2.1 涂料粘度分析  35-36
    4.2.2 涂布量分析  36
    4.2.3 表观及打印效果分析  36-37
    4.2.4 色密度分析  37-38
  4.3 不同吸墨层性能的对比  38-44
    4.3.1 表观及打印效果分析  38-39
    4.3.2 表面形貌分析  39-41
    4.3.3 液体渗透率分析  41-42
    4.3.4 吸附量分析  42-43
    4.3.5 光泽度的分析  43
    4.3.6 平滑度的分析  43-44
  4.4 本章小结  44-45
结论  45-46
参考文献  46-50
攻读硕士学位期间发表的学术论文  50-51
致谢  51

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 印刷工业 > 一般性问题 > 材料及辅助物料
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