本发明涉及喷墨打印，特别涉及一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨及其制备方法。
背景技术：
1、喷墨打印技术是一种通过精确控制墨水喷射来在各种衬底上形成图像或文字的技术。它广泛应用于办公打印、家庭打印、工业打印以及专业打印领域，如广告制作、艺术作品复制、甚至用于电路板、太阳能电池、纳米压印等。然而，在喷墨打印过程中，墨水液滴与衬底接触时，常常会出现所谓的“咖啡环效应”（coffee-ring effect），这是一种普遍现象，会导致打印质量下降。咖啡环效应是指喷墨液滴在接触衬底表面时，由于溶剂的快速蒸发和吸收，液滴边缘的蒸发速率大于中心，导致液滴边缘的表面张力高于中心，从而使得液滴向中心收缩，形成不均匀的环形沉积。这种现象不仅影响打印的均匀性和美观性，还可能导致颜色偏差和图像细节丢失；在半导体领域，咖啡环效应会影响喷墨打印技术制备半导体器件的均匀性和性能；纳米压印技术中，咖啡环效应同样是一个关键因素，因为它会影响压印过程中材料的分布和最终的图案质量。纳米压印是一种用于制造微纳尺度图案的技术，常用于半导体和纳米技术领域。咖啡环效应可能导致压印图案的边缘出现沉积过多而中心部分沉积不足的情况，这会影响图案的均匀性和精确性。
2、为了解决这一问题，研究人员和工程师尝试了多种方法，包括改变墨水配方以降低溶剂蒸发速率、调整打印参数以优化液滴沉积模式、以及使用特殊涂层的介质以改善墨水吸收特性。然而，这些方法往往存在一定的局限性，如成本增加、打印速度降低、或对特定墨水和介质的依赖性。近年来，马兰戈尼效应（marangoni effect）作为一种表面张力梯度驱动的流体动力学现象，引起了科研人员的关注。马兰戈尼效应描述了液体表面张力不均匀分布时，液体从表面张力较低的区域流向表面张力较高的区域的现象。在喷墨打印领域，通过巧妙地利用马兰戈尼效应，可以有效地抑制咖啡环效应，提高打印质量。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，以克服现有技术中的不足。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、本申请公开了一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，由功效成分和功能成分混合而成，所述功效成分包括马兰戈尼效应驱动剂、拉普拉斯力驱动剂、活性剂；具体包括如下步骤：
4、s1、取马兰戈尼效应驱动剂、拉普拉斯力驱动剂、活性剂在真空条件下脱泡，完成预处理；
5、s2、在恒温水浴中，将预处理的马兰戈尼效应驱动剂进行搅拌并加热至30~40℃；将活性剂加入马兰戈尼效应驱动剂至完全溶解，得到混合液一；
6、s3、将混合液一加入至拉普拉斯力驱动剂中进行搅拌混合，得到反应体系；
7、s4、将功能成分加入反应体系中，充分搅拌混合后，调节ph，得到混合体系；
8、s5、将混合体系进行均质化处理，得到最终的马兰戈尼效应油墨；所述马兰戈尼效应油墨的粘度范围为10~25cp；表面张力为30~40mn/m。
9、作为优选，所述功效成分与功能成分的质量比为1：（0.25~0.42）。
10、作为优选，所述功效成分中马兰戈尼效应驱动剂、拉普拉斯力驱动剂、活性剂的质量比为1：（0.65~1.5）：（0.01~0.075）。
11、作为优选，所述马兰戈尼效应驱动剂选用正十二醇、柠檬酸三乙酯或聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯中的一种或多种。
12、作为优选，所述拉普拉斯力驱动剂选用正丁醇、甲基异丁基酮或全氟乙醇中的一种或多种；所述活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐或脂肪酸甘油酯。
13、作为优选，所述功能成分包括纳米压印材料和印刷材料，所述纳米压印材料选用pl-r-pc1000或pl-r-pc2000；所述印刷材料选用edag ml 25265。
14、作为优选，步骤s2中的搅拌速度为400~600rpm；步骤s3中的搅拌速度为800~1200rpm，搅拌时间为5~10分钟。
15、作为优选，步骤s5中均质化处理如下：将混合体系在搅拌速度为2500~3500rpm下搅拌5~10分钟。
16、作为优选，步骤s4中采用三氟乙酸、二甲胺调节ph，所述混合体系的ph值为5~8。
17、一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨，采用如上述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法制备而成，所述马兰戈尼效应油墨的粘度范围为10~25cp；表面张力为30~40mn/m。
18、本发明的有益效果：
19、1、本发明的油墨可以有效抑制喷墨打印过程中的咖啡环效应，提高打印质量，在需要高精度图案化的应用中，如微电子、纳米技术、半导体领域中，消除咖啡环效应可以确保打印特征的精确度和重复性。
20、2、通过调节墨水中的比例，实现对马兰戈尼流动的精确控制，增强材料利用率，减少墨水的浪费。
21、3、适用于各种衬底，具有广泛的应用范围，推动了喷墨打印技术在新材料、新工艺和新应用领域的创新和发展。
22、4、普适性高，可以用于各种喷墨打印领域。
23、本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
1.一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，其特征在于，由功效成分和功能成分混合而成，所述功效成分包括马兰戈尼效应驱动剂、拉普拉斯力驱动剂、活性剂；具体包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，其特征在于：所述功效成分与功能成分的质量比为1：（0.25~0.42）。
3.如权利要求1所述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，其特征在于：所述功效成分中马兰戈尼效应驱动剂、拉普拉斯力驱动剂、活性剂的质量比为1：（0.65~1.5）：（0.01~0.075）。
4.如权利要求1所述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，其特征在于：所述马兰戈尼效应驱动剂选用正十二醇、柠檬酸三乙酯或聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，其特征在于：所述拉普拉斯力驱动剂选用正丁醇、甲基异丁基酮或全氟乙醇中的一种或多种；所述活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐或脂肪酸甘油酯。
6.如权利要求1所述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，其特征在于：所述功能成分包括纳米压印材料和印刷材料，所述纳米压印材料选用pl-r-pc1000或pl-r-pc2000；所述印刷材料选用edag ml 25265。
7.如权利要求1所述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，其特征在于：步骤s2中的搅拌速度为400~600rpm；步骤s3中的搅拌速度为800~1200rpm，搅拌时间为5~10分钟。
8.如权利要求1所述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，其特征在于：步骤s5中均质化处理如下：将混合体系在搅拌速度为2500~3500rpm下搅拌5~10分钟。
9.如权利要求1所述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法，其特征在于：步骤s4中采用三氟乙酸、二甲胺调节ph，所述混合体系的ph值为5~8。
10.一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨，其特征在于：采用如权利要求1~9任一项所述的一种抑制咖啡环的马兰戈尼效应油墨的制备方法制备而成，所述马兰戈尼效应油墨的粘度范围为10~25cp；表面张力为30~40mn/m。
