摘 要：以膜分离技术处理的染料为着色剂，二甘醇为溶剂并选用合适的表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂、防腐剂等助剂，制得水性墨水，其各物理性能指标和书写性能接近或达到进口墨水。

　　关键词：水性墨水 着色剂 溶剂 书写性能

　　利用球珠滚动带出书写介质(墨水或油墨)的书写工具统称为圆珠笔，其书写介质为油性的称为圆珠笔；其书写介质为水性的称为水性圆珠笔(水性墨水笔)亦称滚珠笔、宝珠笔；其书写介质的粘度介于水性和油性之间的称为中性笔。水性圆珠笔所用的介质称为水性墨水，是一种粘度介于2—8cp的墨水。水性墨水笔是通过集束的微细纤维制成的喂料器的毛细管作用，将墨水输送到球珠表面，利用球珠滚动带出粘附在其表面上的墨水，形成字迹，具有书写流利等优点，在国外已有广泛的应用，在国内也有一定的市场。

　　中国是制笔大国，每年都要生产出口大批成品圆珠笔，但国内所用的墨水包括中性墨水和水性墨水主要依赖进口。目前国内对水性墨水的研究很少，尚未见成熟的市场化的水性墨水，国外有关水性墨水的研究成果主要为专利。因此加强对水性墨水的研究，实现水性墨水的国产化具有重要的意义。

　　本文选用合适的助剂和制备工艺，解决了水性墨水制备中存在的种种问题，制备出了各性能指标良好的水性墨水，具有良好的应用推广前景。

1、实验部分

1．１ 试剂

　　乙二醇，分析纯，宜兴市第二化学试剂厂；二甘醇，分析纯，汕头市西陇化工厂：丙三醇，分析纯，上 海试剂总厂；三乙醇胺，分析纯，上海试剂总厂；乙醇，分析纯，安徽特酒总厂；盐酸，分析纯，浙江衢州 巨化试剂有限公司；氨水，分析纯，温州助剂厂；苯并三氮唑，分析纯，上海瑞运精细化工研究所。

　　1．2 仪器

　　美国BrookfieldDV-ⅢULTRA粘度计；美国ThermoJarrenAshIRISAdvantage型ICP光谱仪；淄博科森ZL-2型自动张力仪；德国SartoriusPB-20型pH计；天津圆珠笔厂DH48J型划圆仪。

　　1．3 制备

　　搅拌下，去离子水与溶剂?昆合均匀，随后加入着色剂，溶解混匀后，加人表面活性剂、润滑剂、pH值调节剂、防腐剂等助剂充分搅拌均匀后，静置片刻过滤，制备水性墨水。着色剂用量占墨水总量的5-15％，表面活性剂0．1—0．4％，润滑剂0．1—0．5％，pH值调节剂0．5—5％，防腐剂0．1-5％。

　　1．4 测试

　　1．4．1 粘度
　　ULA超低粘度转子，转速40RPM，25~C下用美国Brookfield粘度计测定墨水粘度。
　　1．4．2金属离子测定美国ThermoJarrellAshICP光谱仪测定。
　　1．4．3 书写性能
　　墨水书写性能的测试及结果参照水性圆珠笔中国轻工行业标准[11和日本工业标准[2)。
　　书写性能：测试笔轴线与纸面成70‘的倾斜角、荷重49g、以4．5m／rain划线速度在圆珠笔专用划圆仪和规定的试验纸上作螺旋状连续划线。
　　出墨量：测试笔轴线与纸面成70‘的倾斜角、荷重98g、以4．5m／min划线速度在圆珠笔专用划圆仪上和规定的试验纸上作螺旋状连续划线100m。出墨量按公式计算：
Ｇ１－Ｇ２
Ｗ＝——————
Ｌ
　　其中W为出墨量，C1、C2分别是圆珠笔测试始末的质量(g)，L为划线长度(m)。

　　渗透性：目测刚做完“书写性能”试验的书写试验纸上所划线条的透纸现象。

　　脱帽性：取下试验笔的笔套，水平放置24h后，用手划一条直线，在初始的10cm内书写的线条是否打滑。

　　耐水性：截取刚做“书写性能”试验的书写试验纸一段，在去离子水中浸渍24h，取出自然晾干，目测书写的线条。

　　耐盐酸性：截取刚做“书写性能”试验的书写试验纸一段，在10％(体积比)盐酸水溶液中浸渍24h后，在去离子水中浸渍lOmin，取出自然晾干，目测书写的线条。

　　耐乙醇性：截取刚做“书写性能”试验的书写试验纸一段，在50％(体积比)乙醇水溶液中浸渍lOmin后，取出自然晾干，目测书写的线条。

　　耐氨水性：截取刚做“书写性能”试验的书写试验纸一段，在10％(质量百分比)氨水溶液中浸渍24h后，在去离子水中浸渍１０min，取出自然晾干，目测书写的线条。