一种颜料分散剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种颜料分散剂的制备方法，属于颜料分散剂制备技术领域。本发明专利技术以富含金属元素的硅藻土作为原料，将其和氯化镁混合，在碱的催化作用下进行水热反应，合成富含羟基的镁硅酸盐矿物蛇纹石，从而使得最终水热合成的蛇纹石本身带有电荷，接着本发明专利技术将蛇纹石用巯丙基甲基二甲氧基硅烷改性，硅烷改性可以向蛇纹石表面引入大量巯基，从而得到表面带有羧基和磺酸基团的蛇纹石，同时固着在颜料周围的蛇纹石表面带有电荷，从而可以吸附色浆中相反的电荷，相反电荷的带电离子云会围绕在颜料颗粒周围，再一次提高颜料的分散性，使用本发明专利技术颜料分散剂的颜料色浆因此变得分散稳定性极佳，粘度降低，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种颜料分散剂的制备方法
本专利技术涉及一种颜料分散剂的制备方法，属于颜料分散剂制备

技术介绍
颜料分散剂用于颜料分散的助剂。一般是表面活性剂。分散剂通常含有锚固基团和溶剂化链。锚固基团和颜料相互作用，吸附在颜料表面。而溶剂化链为颜料提供稳定性，通常溶剂化链的稳定作用有产生电荷斥力或空间位阻，从而防止颜料产生有害絮凝，使分散体系处在稳定状态。颜料主要是以聚集体、凝聚体或絮凝体等形态存在，如果颜料颗粒粗且粒径分布不均匀，将会导致颜料的颜色亮度和鲜艳度较差。颜料作为着色剂，只有均匀、稳定地分散在介质中，才能很好的发挥其着色作用。常用的颜料分散剂可分为离子型和非离子型。离子型又可分为阳离子型、阴离子型和两性。涂料中常用的颜料分散剂有合成高分子类、多价羧酸类、偶联剂类等。在涂料中使用颜料分散剂，可增加涂膜的光泽，改善流平性，提高涂料的着色和遮盖力，防止浮色、沉降，提高生产效率和涂料的贮存稳定性。水性颜料分散剂主要有两类，一类是低分子表面活性剂；另一类是高分子分散剂。例如苯乙烯马来酸酐聚合物、含直链烷基疏水链段和羧酸亲水链段的聚合物。分散稳定机理主要是利用各类极性基团或非极性基团的对颜料表面的疏水结合、氢键结合、色散诱导作用等产生结合，利用分散剂分子的空间位阻、电荷斥力起到稳定作用，通过分散、研磨的外力作用，使颜料在水性体系中形成稳定的分散体系。目前高分子分散剂大多采用不饱和的亲水亲油单体进行自由基聚合，其分子量分布宽，因此精确控制分子量难度较大。过大分子量分散剂在应用过程中会因为产生桥架絮凝。现有技术为了控制分子量多采用溶剂聚合，聚氨酯类高分子分散剂是一种新型的分散剂，但这类分散剂由于空间位阻较小，在颜料分散体细度稳定方面存在问题。聚氨酯类分散剂多采用非离子亲水基团，缺少电荷稳定作用，导致颜料分散体细度稳定性较差，且对极性无机类颜料分散稳定性差，粘度偏高。因此，专利技术一种粘度低且稳定性好的颜料分散剂对颜料分散剂制备
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前传统的颜料分散剂使用后色浆稳定性低，粘度高的缺陷，提供了一种颜料分散剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种颜料分散剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，称取5～6份硅藻土、9～10份氯化镁、20～25份浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液放入高速分散机分散后得到预反应液；（2）将上述预反应液装入高压水热反应釜中，预反应，预反应结束后再向高压水热反应釜中加入焦磷酸钠，升高高压水热反应釜内压力至1.8～2.0MPa，在250～260℃下继续水热反应20～24h；（3）待上述反应结束后，过滤分离得到反应滤渣，将反应滤渣和巯丙基甲基二甲氧基硅烷以及去离子水混合后放入超声振荡仪中，超声处理，过滤分离得到滤饼；（4）将上述滤饼和质量分数为30%的双氧水混合后，放置在摇床上，振荡预氧化处理2～3h，预氧化处理结束后，过滤分离得到预氧化滤饼，将预氧化滤饼分别用无水乙醇和去离子水冲洗3～5次后自然晾干；（5）将上述晾干后的预氧化滤饼和质量分数为50%的高锰酸钾溶液混合后放入微波振荡仪中，振荡氧化，氧化反应结束后，过滤分离得到氧化滤渣，将氧化滤渣放入烘箱中，在105～110℃下干燥1～2h，出料，即得颜料分散剂。步骤（1）中所述的分散的转速为800～900r/min，分散的时间为1～2h。步骤（2）中所述的预反应的压力为1.2～1.5MPa，预反应的温度为200～220℃，预反应的时间为10～12h，焦磷酸钠的加入量为预反应液质量的5%。步骤（3）中所述的反应滤渣和巯丙基甲基二甲氧基硅烷以及去离子水的质量比为5:1:20，超声处理的频率为20～30kHz，超声处理的时间为30～40min。步骤（4）中所述的滤饼和质量分数为30%的双氧水的质量比为1:10。步骤（5）中所述的晾干后的预氧化滤饼和质量分数为50%的高锰酸钾溶液的质量比为1：8，微波振荡氧化的功率为100～200W，微波振荡氧化的时间为2～3h。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术以硅藻土和氯化镁为原料，经水热法合成纳米蛇纹石粉末，再将合成的纳米蛇纹石粉末用巯丙基甲基二甲氧基硅烷改性，改性之后用双氧水进行预氧化，再用高锰酸钾进行二次氧化，最终制得颜料分散剂，本专利技术以富含金属元素的硅藻土作为原料，将其和氯化镁混合，在碱的催化作用下进行水热反应，合成富含羟基的镁硅酸盐矿物蛇纹石，本专利技术在水热合成蛇纹石的过程中还加入了在碱性条件下具有良好络合作用的焦磷酸钠，在水热反应的高温高压作用下，预反应产生的蛇纹石粗品中的部分金属离子被焦磷酸钠络合脱除，从而在蛇纹石晶格表面产生金属空穴，这些空穴带有所失去金属离子等量的正电荷，从而使得最终水热合成的蛇纹石本身带有电荷，接着本专利技术将蛇纹石用巯丙基甲基二甲氧基硅烷改性，硅烷改性可以向蛇纹石表面引入大量巯基，而巯基后续又会被双氧水氧化成磺酸基，在预氧化结束后再用高锰酸钾对硅烷改性的蛇纹石进行二次氧化，将蛇纹石表面大量的羟基氧化成羧基，从而得到表面带有羧基和磺酸基团的蛇纹石，以此作为颜料分散剂，其中羧基和磺酸基团可以作为吸附锚固点吸附色浆中的颜料颗粒，从而使得蛇纹石颗粒固着在颜料粒子周围，并提供空间位阻，降低颜料之间的范德华力和氢键吸附力，初步提高颜料分散性，同时固着在颜料周围的蛇纹石表面带有电荷，从而可以吸附色浆中相反的电荷，相反电荷的带电离子云会围绕在颜料颗粒周围，当两个颜料粒子互相靠近时，电荷斥力将阻止其靠近，从而阻止颜料团聚絮凝，再一次提高颜料的分散性，使用本专利技术颜料分散剂的颜料色浆因此变得分散稳定性极佳，粘度降低，具有广阔的应用前景。具体实施方式按重量份数计，称取5～6份硅藻土、9～10份氯化镁、20～25份浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液放入高速分散机中以800～900r/min的转速分散1～2h后得到预反应液；将上述预反应液装入高压水热反应釜中，在压力为1.2～1.5MPa的条件下加热升温至200～220℃，预反应10～12h，预反应结束后再向高压水热反应釜中加入预反应液质量5%的焦磷酸钠，升高高压水热反应釜内压力至1.8～2.0MPa，在250～260℃条件下继续水热反应20～24h；待上述反应结束后，过滤分离得到反应滤渣，将反应滤渣和巯丙基甲基二甲氧基硅烷以及去离子水按质量比为5:1:20混合后放入超声振荡仪中，以20～30kHz的频率超声处理30～40min，过滤分离得到滤饼；将上述滤饼和质量分数为30%的双氧水按质量比为1:10混合后，放置在摇床上，振荡预氧化处理2～3h，预氧化处理结束后，过滤分离得到预氧化滤饼，将预氧化滤饼分别用无水乙醇和去离子水冲洗3～5次后自然晾干；将上述晾干后的预氧化滤饼和质量分数为50%的高锰酸钾溶液按质量比为1：8混合后放入微波振荡仪中，以100～200W的功率微波振荡氧化2～3h，氧化反应结束后，过滤分离得到氧化滤渣，将氧化滤渣放入烘箱中，在105～110℃条件下干燥1～2h，出料，即得颜料分散剂。按重量份数计，称取5份硅藻土、9份氯化镁、20份浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液放入高速分散机中以800r/min的转速分散1h后得到预反应液；将上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颜料分散剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，称取5～6份硅藻土、9～10份氯化镁、20～25份浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液放入高速分散机分散后得到预反应液；（2）将上述预反应液装入高压水热反应釜中，预反应，预反应结束后再向高压水热反应釜中加入焦磷酸钠，升高高压水热反应釜内压力至1.8～2.0MPa，在250～260℃下继续水热反应20～24h；（3）待上述反应结束后，过滤分离得到反应滤渣，将反应滤渣和巯丙基甲基二甲氧基硅烷以及去离子水混合后放入超声振荡仪中，超声处理，过滤分离得到滤饼；（4）将上述滤饼和质量分数为30%的双氧水混合后，放置在摇床上，振荡预氧化处理2～3h，预氧化处理结束后，过滤分离得到预氧化滤饼，将预氧化滤饼分别用无水乙醇和去离子水冲洗3～5次后自然晾干；（5）将上述晾干后的预氧化滤饼和质量分数为50%的高锰酸钾溶液混合后放入微波振荡仪中，振荡氧化，氧化反应结束后，过滤分离得到氧化滤渣，将氧化滤渣放入烘箱中，在105～110℃下干燥1～2h，出料，即得颜料分散剂。

【技术特征摘要】
1.一种颜料分散剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，称取5～6份硅藻土、9～10份氯化镁、20～25份浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液放入高速分散机分散后得到预反应液；（2）将上述预反应液装入高压水热反应釜中，预反应，预反应结束后再向高压水热反应釜中加入焦磷酸钠，升高高压水热反应釜内压力至1.8～2.0MPa，在250～260℃下继续水热反应20～24h；（3）待上述反应结束后，过滤分离得到反应滤渣，将反应滤渣和巯丙基甲基二甲氧基硅烷以及去离子水混合后放入超声振荡仪中，超声处理，过滤分离得到滤饼；（4）将上述滤饼和质量分数为30%的双氧水混合后，放置在摇床上，振荡预氧化处理2～3h，预氧化处理结束后，过滤分离得到预氧化滤饼，将预氧化滤饼分别用无水乙醇和去离子水冲洗3～5次后自然晾干；（5）将上述晾干后的预氧化滤饼和质量分数为50%的高锰酸钾溶液混合后放入微波振荡仪中，振荡氧化，氧化反应结束后，过滤分离得到氧化滤渣，将氧化滤渣放入烘箱中，在105～110℃下干燥1～2h，出料，即得颜料...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建平，林茂梅，朱彩娣，
申请(专利权)人：赵建平，
类型：发明
国别省市：江苏,32