使用反应型乳化剂制备原液着色用包覆颜料色浆的方法技术

技术编号:12218621 阅读:62 留言:0更新日期:2015-10-21 20:31
本发明专利技术公开了一种使用反应型乳化剂制备原液着色用包覆颜料色浆的方法,该方法选用有机颜料、分散剂、含不饱和双键的二聚酸结构的反应型乳化剂和去离子水通过研磨制备超细有机颜料分散体,然后向超细有机颜料水性分散体中添加共聚单体和引发剂,高速乳化后,升温引发聚合,完成聚合物对颜料的包覆,再向色浆中添加功能性助剂后,即可得到所述包覆颜料色浆,该色浆还可以根据实际需要选择添加pH值调节剂和防霉杀菌剂。以该方法制备的包覆颜料色浆,用于粘胶纤维原液着色,具有粒径分布小、可纺性好、颜料耐迁移性高等一系列优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种颜料色浆的制备方法,尤其设及一种使用反应型乳化剂制备原液 着色用包覆颜料色浆的方法,属于精细化工

技术介绍
颜料是在印染行业中仅次于染料的第二大着色体,与染料相比,颜料具有显著的 节能和环保优势,应用前景广阔。但商品化的有机颜料主要是W凝聚体、聚集体等粉体形态 存在,为了防止颜料粉尘污染、控制颜料粒径分布和提高颜料着色力、鲜艳度和亮度等使用 效果,往往会将颜料稳定分散在水中制备成水基颜料分散体,水基颜料分散体又名水性色 浆,是涂料、造纸、纺织等诸多领域常用的着色剂品种之一。 将颜料、分散剂、润湿剂、水等原料经分散、研磨、消泡、过滤等工艺制备水性色浆 是最为常见的工艺,分散剂可W显著提高颜料粒子在水中的分散稳定性,但研究发现,在高 剪切力、高电解质等条件下,利用分散剂分散颜料制备的水性色浆中,颜料颗粒表面仍然会 发生分散剂的解吸附,导致分散体系被破坏,限制了该工艺制备色浆的应用领域。 粘胶纤维的生产过程,是将从木材、竹子等不可W直接纺丝的天然材料中得到的 纤维素,经烧碱浸溃、二硫化碳化合、溶解于稀碱等化学加工工艺制成粘胶纺丝原液,再把 粘胶通过喷丝孔喷到纺丝酸浴中,经凝固、分解、再生得到粘胶纤维。 粘胶纤维的原液着色工艺是在粘胶的纺丝原液中,加入着色剂进行纺丝直接制成 有色粘胶纤维的工艺,在色浆与粘胶纺丝原液的混合过程中,在强烈的酸、碱变化和揽拌产 生的高剪切力作用下,W分散剂分散颜料工艺制备的色浆容易出现因分散剂在颜料表面吸 附作用差而导致出现颜料颗粒过大、颜料颗粒团聚、颜料颗粒与粘胶纤维结合牢度差等现 象,进而导致纺丝喷头堵塞、无法纺丝、颜料耐迁移性低等问题。 对颜料进行包覆改性,在颜料表面包覆的聚合物不仅可W阻止颗粒发生团聚,可 还W使制备的水性色浆具有优异的耐电介质和耐高剪切力等性能,是一种新型的制造颜料 制备物的方法,在国内外有大量文献进行报道。如中国专利CN101418137A公开了一种通过 原位聚合法在颜料表面包覆聚合物的方法,中国专利CN101864194A公开了一种应用可聚 合分散剂制备包覆颜料的方法,美国专利US8912249则公开了一种使用丙締酸单体和聚氨 醋包覆颜料色浆的方法,该色浆用于喷墨打印墨水,具有耐热稳定性好、受环境变化影响小 等一系列优势。 二聚酸资源丰富,且价格低廉,是化工行业的重要中间体,广泛应用于油墨、涂料 W及工程材料等诸多领域。由于二聚酸在分子结构上含有双键,可作为应用于乳液聚合的 反应型表面活性剂,但目前将其用于包覆颜料的制备中却鲜有报道,更未见利用二聚酸及 其衍生物作为反应型表面活性剂制备用于粘胶原液着色的包覆颜料色浆的报道。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的不足,本专利技术提供了一种使用反应型乳化剂制备 原液着色用包覆颜料色浆的方法,该方法制备的超细包覆颜料色浆用于粘胶原液着色,具 有粒径分布小、可纺性好、颜料耐迁移性高等一系列优点。 本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种,包括下述步骤: (1)W包覆颜料色浆总质量的质量百分比计,称取5-20%的有机颜料、1-4%的分 散剂、1-4%的反应型乳化剂、2-5%的共聚单体、0.2-1. 0%的功能性助剂、占共聚单体总质 量0. 25-1. 5%的引发剂、适量抑调节剂和余量去离子水; (2)将有机颜料、分散剂、反应型乳化剂和去离子水混合并揽拌分散至少20分钟 后,置于砂磨机中至少研磨3遍,制得超细有机颜料水基分散体系; (3)于常温下,向(2)中所得超细有机颜料水基分散体系中添加共聚单体和引 发剂并经高速乳化使其细乳液化后,转移至装有揽拌器、冷凝器的反应容器中,升温至 60-8(TC并揽拌反应6-10小时后降至常温,得到包覆颜料色浆前体;此处所述高速乳化的 方式为在5000-24000转/分钟的揽拌速度下均质分散5-20分钟或者经超声分散至少10 分钟; (4)在(3)中所得包覆颜料色浆前体中添加功能性助剂后,采用pH调节剂调节抑 值至8-10,即可得到原液着色用包覆颜料色浆。 该方法还可W根据实际产品的需要决定是否需要进行步骤巧):向步骤(4)中经 调整过抑值的包覆颜料色浆前体中添加适量防霉杀菌剂。 其中所述反应型乳化剂的结构通式(I)如下:[001引其中R和R'相互独立,均为化、K、NH4和(邸2)。邸3中的一种,n为0~7的整数, 且包含0和7;且R和R'不能同时为(CH2)"CH3;具有该结构通式(I)的化合物为二聚酸或 二聚酸衍生物,此类化合物价格便宜且来源广泛,适于工业化应用。 所述功能性助剂的结构通式(II)如下: 其中n和m相互独立,均为1~18的整数,且包含1和18,优选的功能性助剂为 了二酸二异辛醋横酸钢和了二酸二辛醋横酸钢中的至少一种,该功能性助剂对于提升粘胶 纤维的可纺性、纤维中颜料的耐迁移性效果明显。在使用时,建议将该功能性助剂加水稀释 后,在色浆高速揽拌的状态下,加入色浆中。 本专利技术中所使用的有机颜料为常见粘胶纤维原液着色用有机颜料,可选自献菁类 颜料、偶氮类颜料、嗟町晚酬类颜料、异嘲噪咐酬类颜料、=芳甲烧类颜料、二曠嗦类颜料、 氮次甲基类颜料、硝基及亚硝基类颜料、稠环酬类颜料等常用有机颜料中的任何一种。 本专利技术中所述共聚单体为疏水性共聚单体和亲水性共聚单体按照质量比为5-2:1 混合形成,且所述疏水性共聚单体为苯己締、四氣己締、异了締、异戊二締、甲基丙締酸甲 醋、丙締酸甲醋、甲基丙締酸己醋、甲基丙締酸丙醋、甲基丙締酸了醋、甲基丙締酸己醋、甲 基丙締酸-2-己基己醋、甲基丙締酸月桂醋、甲基丙締酸十八醋、己酸己締醋、丙締酸甲醋、 丙締酸己醋、丙締酸丙醋、丙締酸了醋、丙締酸己醋、丙締酸醋-2-己基己醋、丙締酸月桂醋 和丙締酸十八醋中的一种;所述亲水性单体为丙締酸、甲基丙締酸、己締基苯甲酸和己締基 苯横酸中的一种。 本专利技术中所述分散剂为脂肪醇聚氧己締離、聚氧己締多元醇醋和失水山梨醇脂肪 酸醋类分散剂中的至少一种,其中所述脂肪醇聚氧己締離分散剂为正辛醇離、正庚醇離、正 十二醇離和正十四醇離中的一种;所述聚氧己締多元醇醋分散剂为商品牌号为Tween-40、 Tween-60、Tween-65、Tween-80和Tween-85聚氧己締多元醇醋中的一种;所述失水山梨醇 脂肪酸醋类分散剂为商品牌号为Span-40、Span-80和Span-85失水山梨醇脂肪酸醋中的一 种。上述商品牌号的分散剂其具体名称和结构均为本领域技术人员所知的公知技术,且均 可W从《表面活性剂一原理、合成、测定及应用》等关于表面活性剂的书籍中查询。本专利技术所述引发剂为一种水溶性引发剂和一种油溶性引发剂按照质量比1:1-5 复配而得,且所述水溶性引发剂为过硫酸钟、过硫酸锭和过硫酸钢中的一种,所述油溶性 引发剂为偶氮二异了膳、偶氮二异庚膳、偶氮二环己基甲膳和偶氮二异戊膳中的一种。 本专利技术中还设及了抑调节剂,可通过该抑调节剂将包覆颜料色浆前体的抑值调 节至8-10之间,可选用氨氧化钢、氨氧化钟、氨水、S己醇胺和醋酸等本领域常用pH值调节 剂;此外本专利技术所述的色浆制备方法中,为避免发生因细菌、酵母等微生物的生长而导致的 色浆变质、霉菌生长等现象,可W根据实际需要本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种使用反应型乳化剂制备原液着色用包覆颜料色浆的方法,其特征在于:包括下述步骤:(1)以包覆颜料色浆总质量的质量百分比计,称取5‑20%的有机颜料、1‑4%的分散剂、1‑4%的反应型乳化剂、2‑5%的共聚单体、0.2‑1.0%的功能性助剂、占共聚单体总质量0.25‑1.5%的引发剂、适量pH调节剂和余量去离子水;(2)将有机颜料、分散剂、反应型乳化剂和去离子水混合并搅拌分散至少20分钟后,置于砂磨机中至少研磨3遍,制得超细有机颜料水基分散体系;(3)于常温下,向(2)中所得超细有机颜料水基分散体系中添加共聚单体和引发剂并经高速乳化使其细乳液化后,转移至装有搅拌器、冷凝器的反应容器中,升温至60‑80℃并搅拌反应6‑10小时后降至常温,得到包覆颜料色浆前体;(4)在(3)中所得包覆颜料色浆前体中添加功能性助剂后,采用pH调节剂调节pH值至8‑10,即可得到原液着色用包覆颜料色浆;所述反应型乳化剂的结构通式(I)如下:其中R和R’相互独立,均为Na、K、NH4和(CH2)nCH3 中的一种,n为0~7的整数,且包含0和7;且R和R’不能同时为(CH2)nCH3;所述功能性助剂的结构通式(II)如下:其中n和m相互独立,均为1~18的整数,且包含1和18。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杜长森梁栋许丹梅成国伍金平周华
申请(专利权)人:苏州世名科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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