一種水性色漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及色漿領(lǐng)域，特別地，涉及一種水性色漿及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水性色漿為顏料分散體，是W水為分散介質(zhì)，把顏料粒子均勻分散到水中制成的 顏料色漿，一般由水、粉狀顏料、分散劑、消泡劑等組成。另外，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用和儲(chǔ)存的需要， 可W另外添加一些功能性的助劑。
[0003] 由于水性色漿能夠分散在水性樹脂中，與水性樹脂一起形成水性涂料。因此，水性 色漿的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，可應(yīng)用于各種涂料、皮革著色、墨水、紡織品印花、紙張等行業(yè)， 目前主要應(yīng)用于涂料行業(yè)。
[0004] 伴隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)環(huán)境的要求越來越高，相比傳統(tǒng)溶劑型色漿，水性色漿 是一種新型的綠色環(huán)保型產(chǎn)品，不含有毒溶劑，甲醒含量也相對(duì)較低，越來越多的受到關(guān) 注。
[0005] 水性色漿按顏料的種類又可分為有機(jī)水性色漿和無機(jī)水性色漿兩類。有機(jī)色漿一 般應(yīng)用在室內(nèi)涂料/油墨/紡織品印花/塑料橡膠制品的著色，應(yīng)用廣泛。無機(jī)顏料色漿 具有優(yōu)良的耐光性、耐候性、耐化學(xué)性能，所W-般用于室外?？偟膩碚f，在光澤鮮艷度和遮 蓋率等方面有機(jī)顏料比無機(jī)顏料要好得多。
[0006] 現(xiàn)階段，水性色漿產(chǎn)品仍W有機(jī)水性色漿為主，雖然有機(jī)顏料在著色度、遮蓋率等 方面都好于無機(jī)水性色漿，但是卻存在著耐老化性能較差等缺點(diǎn)，因此，在很大程度上，限 制了有機(jī)水性色漿的應(yīng)用。
[0007] 目前，亟需提供一種穩(wěn)定性好、遮蓋率高W及光澤度高的有機(jī)水性色漿。
【附圖說明】
[000引圖1為由實(shí)施例1中制備得到的納米氧化鋒的激光粒度圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為了解決上述問題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)；通過將有機(jī)顏料、納米 氧化鋒、水性丙帰酸樹脂、水性分散劑、水性消泡劑W及適量的水混合均勻后，獲得性能優(yōu) 異的水性色漿，從而完成本發(fā)明。
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種水性色漿，該色漿包括W下重量份數(shù)的成分：
[0011] 有機(jī)頰料 20~40份 水性丙蹄酸樹脂 5~10份 納米氧化辭 0.8~10個(gè)方 水性分散劑 0.2~1份 水性消泡劑 0.3~1份 米 45~75份，
[0012] 其中，所述有機(jī)顏料的粒徑為10~20微米，所述納米氧化鋒的粒徑為30~70納 米。
[0013] 所述水性丙帰酸樹脂可W用常規(guī)的水性丙帰酸樹脂，也可W用本發(fā)明提供的方法 進(jìn)行制備。因此本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于本發(fā)明水性色漿中的上述水性丙帰酸 樹脂的制備方法，該方法包括W下步驟1-5 ;
[0014] 1)向反應(yīng)器中加入有機(jī)溶劑和鏈轉(zhuǎn)移劑，混合攬拌，將反應(yīng)器的溫度控制為60~ 8(TC，其中，所述有機(jī)溶劑為甲醇，鏈轉(zhuǎn)移劑為正十二烷基硫醇；
[0015] 2)向反應(yīng)器中連續(xù)滴加由丙帰酸醋類單體、娃焼偶聯(lián)劑和引發(fā)劑形成的混合物 I，滴加完后，保溫反應(yīng)，
[0016] 其中，所述丙帰酸醋類單體為由甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸了醋和甲基丙帰酸居己 醋形成的混合物II，
[0017] 所述娃焼偶聯(lián)劑為己帰基Η己氧基娃焼，娃焼偶聯(lián)劑的添加量為所述混合物II的 2~20wt%，優(yōu)選3~18%,
[001引所述引發(fā)劑為偶氮二異了臘（AIBN);
[0019] 3)向步驟2中的反應(yīng)體系中，連續(xù)滴加由丙帰酸醋類單體、娃焼偶聯(lián)劑和引發(fā)劑 形成的混合物III，混合物III與混合物I的重量比為混合物III;混合物I= 1~3 ;1，優(yōu)選 1. 5~2 ;1，滴加完后，保溫反應(yīng)，
[0020] 其中，丙帰酸醋類單體為由甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸了醋、甲基丙帰酸居己脂和甲 基丙帰酸形成的混合物IV，
[0021] 所述娃焼偶聯(lián)劑為己帰基Η己氧基娃焼，娃焼偶聯(lián)劑的添加量為所述混合物IV的 3~20wt%，優(yōu)選5~15 %，更優(yōu)選6~10 %，
[0022] 所述引發(fā)劑為偶氮二異了臘（AIBN);
[002引 4)將步驟3中的體系降至室溫，然后加入堿將體系中和至抑值為7~8 ;
[0024]W中和完成后，除去體系中的甲醇，然后加入水乳化獲得水性丙帰酸樹脂。
[00巧]本發(fā)明的再一目的在于提供一種制備所述水性色漿的方法，該方法包括W下步 驟：
[002引 1)向反應(yīng)器中加入研磨玻璃珠、水，混合均勻；
[0027]。向反應(yīng)器中依次加入水性分散劑、水性消泡劑、水性丙帰酸樹脂，攬拌均勻； [002引 3)向步驟2)的體系中加入有機(jī)顏料，納米氧化鋒，混合均勻后，過濾去除研磨玻 璃珠，獲得水性色漿。
[0029] 本發(fā)明提供的水性色漿，粘度適中，分散穩(wěn)定性好，并且成膜后遮蓋率高，光澤度 好。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面通過對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將隨著送些說明而變得更 為清楚、明確。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種水性色漿，該色漿包括W下重量份數(shù)的成分：
[0032] 有機(jī)顏料 20~40份 水健巧:綠酸樹脂 5~10:輸 納米氣化辭 0.8~10份 水性分散劑 0.2~1份 水性消泡劑 0.3~1份 水 45~巧儉，
[003引其中，所述有機(jī)顏料的粒徑為10~20微米，所述納米氧化鋒的粒徑為30~70納 米。
[0034] 在上述水性色漿中，有機(jī)顏料的種類并不受到具體的限制，偶氮顏料、獻(xiàn)菁顏料W 及Η芳甲焼顏料均可，可根據(jù)實(shí)際需求選擇所需顏料的種類。
[0035] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，有機(jī)顏料為有機(jī)黃ΡΥ74、有機(jī)紅PR112、獻(xiàn)菁藍(lán)ΡΒ153、獻(xiàn)菁 綠PG7、永固紅F4R、永固枯黃G-1、永固黃2GS-1中的一種或多種。
[0036] 特別地，有機(jī)顏料為永固紅F4R、永固枯黃G-1、永固黃2GS-1中的一種或多種，進(jìn) 一步的，有機(jī)顏料為永固黃2GS-1。
[0037] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述有機(jī)顏料的粒徑為11~18μm，優(yōu)選12~15μm。
[0038] 所述納米氧化鋒可W是現(xiàn)有技術(shù)提供的方法制得的納米級(jí)氧化鋒，也可W為自制 品。雖然沒有特別限定，但一般要求其粒徑介于1~100納米范圍內(nèi)，在優(yōu)選的實(shí)施方式中， 所述納米氧化鋒的粒徑為20~60納米，進(jìn)一步的，納米氧化鋒的粒徑為40~60納米，更 進(jìn)一步的，納米氧化鋒的粒徑為50~59納米。
[0039] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述納米氧化鋒由包括W下步驟的方法制備得到：
[0040] 1)將沉淀劑加入容器I中的水中，配制成水溶液A，將可溶性鋒鹽、陰離子表面活 性劑加入容器II中的水中，充分混合后配制成可溶性鋒鹽與陰離子表面活性劑的混合水溶 液B，
[0041] 沉淀劑為碳酸鹽或/和碳酸氨鹽，
[0042] 陰離子表面活性劑的添加量為可溶性鋒鹽和沉淀劑的總重量的0. 1%~1%，優(yōu) 選為0. 2%~0. 8%，更優(yōu)選為0. 3%~0. 5% ;
[004引。將水溶液A加入到混合水溶液B中，在10~5(TC的溫度下攬拌反應(yīng)，生成前驅(qū) 體；
[0044] 3)將步驟2得到的前驅(qū)體分別用水和己醇洗涂，然后在50~10(TC的溫度下進(jìn)行 干燥；
[004引 4)將干燥后的前驅(qū)體在300~40(TC下般燒1~5小時(shí)后，獲得納米氧化鋒。
[0046] 其中，在步驟1中，所述沉淀劑為碳酸鋼、碳酸倭、碳酸鐘、碳酸氨鋼、碳酸氨倭、碳 酸氨鐘中的一種或多種，優(yōu)選碳酸鋼、碳酸倭、碳酸氨鋼、碳酸氨倭中的一種或多種，更優(yōu)選 碳酸倭或/和碳酸氨倭，最優(yōu)選碳酸氨倭。
[0047] 所述可溶性鋒鹽為醋酸鋒、硫酸鋒、硝酸鋒、氯化鋒中的一種或多種，優(yōu)選醋酸鹽 或/和硝酸鹽，更優(yōu)選醋酸鋒。
[0048] 所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯礙酸鋼、十二烷基礙酸鋼、十二烷基硫酸鋼 中的一種或多種，優(yōu)選十二烷基苯礙酸鋼或/和十二烷基礙酸鋼，更優(yōu)選十二烷基苯礙酸 鋼。
[0049] 所述水溶液A的摩爾濃度為1. 8~2. 2mol/l，優(yōu)選1. 9~2mol/l〇
[0050] 所述可溶性鋒鹽的摩爾濃度為0. 9~1.lmol/1，優(yōu)選0. 95~Imol/lo
[0051] 在上述步驟2中，水溶液A與混合水溶液B在15~4(TC，更優(yōu)選20~35°C的溫 度下攬拌反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為0. 5~8小時(shí)，優(yōu)選0. 8~6小時(shí)，更優(yōu)選1~4小時(shí)。
[0052] 在上述步驟3中，將前驅(qū)體用水洗涂1~3次，優(yōu)選2次，然后用無水己醇洗涂1~ 3次，優(yōu)選1次。
[0053]在上述步驟3中，將前驅(qū)體洗涂后，在60~9(TC，更優(yōu)選70~85°C，最優(yōu)選8(TC 的溫度下干燥8~20小時(shí)，優(yōu)選10~16小時(shí)，更優(yōu)選12~14小時(shí)。
[0054]在上述步驟4中，般燒的溫度優(yōu)選為320~38(TC，進(jìn)一步的，優(yōu)選為340~36(TC， 般燒時(shí)間優(yōu)選為2~4小時(shí)，更優(yōu)選為3小時(shí)。
[0055] 在上述水性色漿中，納米氧化鋒的重量份數(shù)優(yōu)選為1~8份，進(jìn)一步的，優(yōu)選2~ 5份，更優(yōu)選3~4份。
[0056] 本發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，水性色漿中分散的有機(jī)顏料的粒子之間會(huì)存在一定的間 隙，添加粒徑為20~60納米的納米氧化鋒后，由于納米氧化鋒粒子分散在有機(jī)顏料粒子周 圍，從而使得水性色漿在成膜過程中，納米氧化鋒填充在顏料粒子的間隙中。因此，不僅提 高了水性色漿成膜后的抗紫外線的能力，而且提高了膜的光澤度，耐水性和遮蓋率。另外， 還提高了膜的反射率，從而提高膜的耐久性。
[0057] 在上述色漿中，水性分散劑的種類并不受到具體的限制，石蠟類、金屬皂類W及低 分子蠟類的分散劑均可。
[0058] 在本發(fā)明中，水性分散劑為市場(chǎng)上購買的各種型號(hào)的水性分散劑，例如；BYK-182 水性分散劑。
[0059] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，分散劑的重量份數(shù)為0. 3~0. 8份，進(jìn)一步的，優(yōu)選0. 4~ 0.6 份