亲水性数码陶瓷墨水的研究进展
Research Progress on Hydrophilic Ceramic Digital Ink
DOI: 10.12677/japc.2025.144057, PDF,    国家自然科学基金支持
作者: 杨小东*：华南理工大学材料科学与工程学院，广东 广州；东莞市唯美陶瓷工业园有限公司，广东 东莞；黄冈师范学院化学化工学院，湖北 黄冈；王永强：东莞市唯美陶瓷工业园有限公司，广东 东莞；税安泽：华南理工大学材料科学与工程学院，广东 广州
关键词: 陶瓷数码墨水；亲水性；喷墨打印；分散稳定性；表面张力；Ceramic Digital Ink； Hydrophilicity； Inkjet Printing； Dispersion Stability； Surface Tension
摘要: 亲水性陶瓷数码墨水作为数字喷墨打印技术的核心材料，因其环保、低毒、优异润湿性和图案清晰度，正逐步取代传统溶剂型墨水。本文系统综述了亲水性陶瓷数码墨水的组成与性能要求，重点分析了颜料分散、表面张力调控、粘度稳定性和烧结性能等关键指标。详细探讨了表面活性剂、高分子分散剂、多官能团亲水剂和纳米辅助改性机制的研究进展，并指出未来在绿色制造、功能化墨水与智能制造方向的发展趋势。本综述为高性能水性陶瓷墨水的研发提供了理论依据与技术路径。
Abstract: Hydrophilic ceramic digital ink has emerged as a promising candidate for inkjet printing in ceramic decoration due to its eco-friendly composition, excellent wettability, and high pattern resolution. This review systematically summarizes the composition and performance requirements of hydrophilic ceramic inks, focusing on pigment dispersion, surface tension control, viscosity stability, and sintering behavior. The mechanisms of various hydrophilic modifiers, including surfactants, polymeric dispersants, multi-functional additives, and nano-assisted agents, are analyzed in detail. Future trends toward green manufacturing, functional inks, and intelligent production are also discussed. This work provides new insights for the development of high-performance water-based ceramic inks suitable for digital inkjet printing.
文章引用：杨小东, 王永强, 税安泽. 亲水性数码陶瓷墨水的研究进展[J]. 物理化学进展, 2025, 14(4): 600-604. https://doi.org/10.12677/japc.2025.144057

参考文献

[1] 周军, 饶平根, 柯善军, 张天杰, 戴建斌. 喷墨打印水性黑色陶瓷墨水的研制及性能研究[J]. 佛山陶瓷, 2023, 33(8): 5-7.
[2] 杨文静. 水性陶瓷墨水的稳定性和流变性研究[D]: [硕士学位论文]. 景德镇: 景德镇陶瓷大学, 2020.
[3] 石教艺, 李向钰, 张翼. 陶瓷墨水的组成、制备及性能特点[J]. 佛山陶瓷, 2017, 27(7): 4-7.
[4] 付威, 袁志, 周硕, 刘来君. 水性黑色陶瓷墨水的稳定性研究[J]. 中国陶瓷工业, 2020, 27(1): 10-15.
[5] Tang, Z., Fang, K. and Zhang, K. (2020) Effects of Viscosity and Surface Tension of a Reactive Dye Ink on Droplet Formation. Langmuir, 36, 9481-9488. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
[6] Hamed, R., Reza, A. and Adrine, M. (2025) Ambient-Air Fabrication of Triple-Cation Mixed-Halide Perovskite Cells with High-Speed Doctor-Blade Printing by PEG as Ink Additive and Triton X-100 as ETL Surface Modifier. ACS Applied Electronic Materials, 7, 964-98236. [Google Scholar] [CrossRef] 
[7] 李俊, 陈颖, 莫松平, 李兴. PVP和SDS混合分散剂对水基TiO2悬浮液分散稳定性的影响[J]. 功能材料, 2014, 45(21): 21060-21063.
[8] Wu, S., Zhang, Q. and Cui, Z. (2017) Inkjet Printing of Oxide Thin Film Transistor Arrays with Small Spacing with Polymer-Doped Metal Nitrate Aqueous Ink. Journal of Materials Chemistry C, 5, 7495-7503. [Google Scholar] [CrossRef] 
[9] 张建宏. 水性聚氨酯改性及应用进展[J]. 化学工程与技术, 2024, 14(3): 201-210.
[10] 杨智慧. 复合亲水单元修饰的水性聚氨酯结构设计、制备和性能研究[D]: [博士学位论文]. 长春: 长春工业大学, 2021.
[11] 黄凌峰, 宋东坡, 李悦生. 瓶刷嵌段共聚物聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚环氧乙烷的合成与乳液界面自组装制备结构色颜料[J]. 高分子学报, 2024, 55(11): 1504-1517.
[12] 李璇, 王燕, 方华, 章婷婷, 赵怡. 水中氧化石墨烯稳定性的影响因素研究[J]. 环境工程, 2024, 42(2): 121-127.
[13] 郭建, 李琦, 赵海亮, 宣美玲. 基于MEMS压电喷墨打印头的氧化石墨烯水性墨水喷射性能研究[J]. 桂林电子科技大学学报, 2017, 37(1): 59-62.
[14] Fatemeh, A., Maryam, A., Farhood, N. and Mohammad, R. (2016) From Suspension toward Emulsion and Mini-Emulsion Polymerisation to Control Particle Size, Particle Size Distribution, and Sphereness of Printing Toner. Pigment & Resin Technology, 45, 363-370. [Google Scholar] [CrossRef]