Caractéristiques des dispersants d'encre en céramique
Les dispersants d'encre en céramique sont des additifs spécialisés conçus pour les procédés d'impression à jet d'encre en céramique.les colorants inorganiques) dans le système d'encre et maintenir la stabilité à long termeÉtant donné que les encres céramiques sont soumises à un frittage à haute température (> 1000°C) et exigent une précision d'impression et une précision de couleur exceptionnelles, les dispersants doivent satisfaire aux exigences particulières suivantes:
1Stabilité à haute température et performances sans résidus
Résistance à la décomposition thermique: les dispersants doivent se décomposer complètement ou se volatiliser pendant le frittage afin d'éviter que les cendres résiduelles n'affectent la qualité de la surface céramique (par exemple, taches, brillance réduite).
Conception à faible teneur en cendres: préférer les polymères modifiés par organosilicium ou des dispersants de sel inorganiques spécifiques (par exemple, les phosphates) pour éviter tout résidu après le frittage.
2Efficacité de dispersion élevée et stabilité des particules
Capacité de dispersion à l'échelle nanométrique: les particules de pigment en céramique doivent atteindre des tailles sous-microniques ou à l'échelle nanométrique (< 1 μm).groupe d'ancrage) et barrière stérique pour empêcher l'agglomération.
Compatibilité avec une teneur élevée en solides: les encres céramiques ont généralement des concentrations de pigments de 30 à 50%.
3- Une forte compatibilité avec les pigments inorganiques
Conception du groupe d'ancrage: les molécules dispersantes nécessitent des groupes fonctionnels tels que le phosphate (-PO3H2) ou l'acide carboxylique (-COOH) pour former de fortes liaisons chimiques avec des surfaces d'oxyde métallique (par exemple, Al2O3, ZrO2).
Résistance aux électrolytes: les encres céramiques contiennent souvent des sels inorganiques (par exemple, des régulateurs de pH).
4- contrôle de l'impression et de la rhéologie
Faible viscosité et fluidité élevée: les dispersants doivent optimiser la rhéologie de l'encre pour une formation précise de gouttelettes lors de l'impression (par exemple, viscosité < 20 mPa·s, tension de surface 25-35 mN/m).
Comportement d'amincissement du cisaillement: la viscosité diminue sous un cisaillement élevé (jetting de buse) et se rétablit par la suite pour éviter la sédimentation et l'obstruction de la buse.
5Conformité environnementale et compatibilité des processus
Adaptabilité du système à base d'eau: en raison des tendances respectueuses de l'environnement, les dispersants doivent être compatibles avec les résines et les additifs solubles dans l'eau afin d'éviter la séparation des phases.
Composition sans danger: Conformité avec les réglementations RoHS et REACH, à l'exclusion des APEO, des métaux lourds et d'autres substances nocives.
6. Exemples de types de dispersants typiques
Dispersants à base d'ester de phosphate
Ancrage aux particules céramiques via des groupes phosphate; résistant à la chaleur; adapté aux systèmes d'alumine/zircone.
Exemple: Solsperse 41000 (Lubrizol) est un produit de synthèse de l'acide sulfurique.
Sels de polyacrylate modifiés
Utiliser la répulsion électrostatique pour les systèmes aqueux, mais nécessiter des co-additifs non ioniques pour atténuer la sensibilité des électrolytes.
Copolymères de silicone et de polyéther
Combinaison de l'étanchéité et de la décomposition thermique; faible teneur en cendres; idéal pour les encres de glaçage haut de gamme.
Des difficultés pratiques
Variabilité des pigments: les différentes propriétés de surface des oxydes métalliques (par exemple, bleu cobalt, vert chrome) exigent des dispersants personnalisés.
Consistance des couleurs de frittage: une mauvaise dispersion peut entraîner des changements de couleur localisés, nécessitant une optimisation via l'analyse de la taille des particules (DLS) et la surveillance du potentiel Zeta.
Résumé
Les principales caractéristiques des dispersants d'encre en céramique sont les performances sans résidus à haute température, la capacité de dispersion à l'échelle nanométrique, une forte adsorption d'ancrage et un contrôle précis de la rhéologie.Leur conception doit équilibrer l'efficacité de dispersion, imprimable et qualité de la céramique après le frittage, ce qui en fait des additifs essentiels pour obtenir des motifs à haute résolution et une production stable dans la technologie d'encre-jet en céramique.
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