用于水性涂料的炭黑制造技术

提供了含水炭黑漆浆、含水炭黑液体涂料、以及制造所述漆浆和液体涂料的方法。所述炭黑是这样的改性炭黑，其设计成在不存在炭黑高能研磨的情况下能够搅拌到含水载剂中。所述改性炭黑包括低的有机处理水平，而且，所述漆浆和液体涂料无需大量分散剂。所得的涂料展现出优异的粘度、着色、遮盖能力和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容设及炭黑，且特别地，设及结合有改性炭黑的水性(waterborne)涂料 和漆浆。
技术介绍
炭黑颜料用在包括油墨、涂料、调色剂、粘合剂、管道、线缆和滤色器的许多领域 中。在很多情况中，炭黑分散在可为含水或非含水的液体载剂中。可使用不同的材料处理炭 黑W使得它们更易于分散在含水或非含水的体系中。
技术实现思路
在一个方面中，提供了漆浆分散体，所述漆浆分散体包含:含有大于90重量％水的 含水溶剂;至少30重量％的改性炭黑，在处理之前，所述改性炭黑具有20~300mVg的STSA， 使用包含有机基团和离子或能离子化的基团的处理剂W1.5~3.0皿ol/m2的处理剂浓度对 所述改性炭黑进行改性;浓度小于2.Omg/平方米炭黑表面积的分散剂，所述炭黑表面积是 在处理之前通过STSA测量的，且其中，分散在所述漆浆中的所述炭黑的小于10体积％具有 大于0.5WI1的粒径。当采用本文所述的含水涂料评价方法A进行测试时，所得的固化涂料能 够在不诱钢上在约0.076mm的湿膜厚度下展现出大于或等于0.98的遮盖能力。此外，所述炭 黑能够W1.5~3.5、1.5~2.5、或1.5~2μπιο 1 /m2的处理剂浓度进行处理。由所述漆浆制得 的1~5重量％改性炭黑的涂料能够具有大于或等于0.95、0.97、0.98或0.99的遮盖能力且 能够在所述漆浆分散体已经在升高的溫度(例如52°C)下老化一周后获得。所述漆浆分散体 可包括具有15-5化m平均初级粒径的改性炭黑颗粒，而且，可使用包含芳基、横酸基团或其 盐、苯甲酸基团或其盐、簇酸基团或其盐、或者麟酸基团或其盐的试剂处理所述改性炭黑颗 粒。所述分散剂可为非离子型分散剂，且所述漆浆可包含醇酸树脂或丙締酸类树脂。所述处 理剂可直接连接至炭黑。所述漆浆可在10巧m和25°C下展现出小于700、小于650、小于600、 或小于550cP的布氏粘度。 在另一方面中，提供了炭黑漆浆分散体，所述漆浆分散体包含:含有至少90重量％ 水的含水溶剂;大于30重量％的改性炭黑，所述改性炭黑使用处理化合物W1~3.5ymol/m2 的处理水平进行处理，所述有机处理化合物包含芳基W及离子或能离子化的基团运两者， 由未经处理的炭黑制得的所述改性炭黑具有大于20mVg且小于300mVg的STSA;W及小于或 等于2.4mg的分散剂/平方米炭黑表面积(相对于1平方米的炭黑表面积，小于或等于2.4mg 的分散剂）。所述炭黑漆浆分散体可在52°C下、一周后仍保持稳定分散。所述未经处理的炭 黑的表面积也可小于250、小于200、或小于150m^g。所述漆浆可包括大于或等于20、30或40 重量％的改性炭黑且还可包括大于或等于0.1、〇. 2、0.5、1.0或1.5g的分散剂/平方米炭黑 表面积。所述漆浆还可包括小于3.5、小于3.0、小于2.5、小于2.0、小于1.5、小于1.0、小于 0.8、小于或等于0.5、或者小于0.5mg的分散剂/平方米炭黑表面积。所述未经改性的炭黑可 具有小于350、小于300、小于250、小于200、或者小于150mVg的表面积(STSA)。所述漆浆可 在不存在球磨研磨的情况下产生且可采用不超过2m/s、3m/s或4.2m/s的叶片尖端速度混合 到含水载剂中。所述漆浆可具有Wmg/平方米炭黑表面积计的在（1.5(x-2)2+0.6)+/-0.5范 围内的分散剂浓度，其中X等于Wymol/m2计的处理水平。[000引在另一方面中，提供了炭黑漆浆分散体，所述漆浆包含大于或等于30%的改性炭 黑W及小于2.4mg的分散剂/平方米炭黑表面积，所述改性炭黑使用处理剂W小于或等于 2.0皿ol/m2的水平进行处理，所述漆浆包含包括至少90 %水的含水溶剂，且其中W皿ol/V 计的处理水平及Wmg/m2计的分散剂水平的总和大于或等于2.5。所述炭黑漆浆分散体可在 52°C下、一周后仍保持稳定分散。所述未经处理的炭黑的表面积也可小于250、小于200或小 于150m^g。所述漆浆可包括大于或等于20、30或40重量％的改性炭黑且还可包括大于或等 于0.1、0.2、0.5、1.0或1.5肖的分散剂/平方米炭黑表面积。所述漆浆还可包括小于3.5、小于 3.0、小于2.5、小于2.0、小于1.5、小于1.0、小于0.8、小于或等于0.5、或小于0.5mg的分散 剂/平方米炭黑表面积。所述未经改性的炭黑可具有小于350、小于300、小于250、小于200、 或小于150mVg的表面积（STSA)。所述漆浆可在不存在球磨研磨的情况下产生且可采用不 超过2m/s，3m/s或4.2m/s的叶片尖端速度混合到含水载剂中。所述漆浆可具有队雌/平方米 炭黑表面积计的在(1.5 (X-2) 2+0.6) +/-0.5范围内的分散剂浓度，其中X等于Wymo 1/m2计的 处理水平。 在另一方面中，提供了制造稳定含水液体涂料的方法，所述方法包括将未经分散 的炭黑粉末W大于所述稳定含水液体涂料的0.0001重量％且小于所述稳定含水液体涂料 的5重量％的炭黑加载量混合到含水涂料调漆(稀释，letdown)载剂中，所述稳定含水液体 涂料具有小于2.4mg/平方米炭黑表面积的分散剂浓度，且其中所述液体涂料在不诱钢上在 0.0762mm的湿膜厚度下展现出大于或等于0.98的遮盖能力，且其中所述未经分散的炭黑粉 末能够通过在叶片尖端速度不超过4m/s的同时将炭黑揽拌到含水调漆载剂中来进行分散。 所述方法可在不存在球磨研磨或磨碎的情况下进行，而且，相对于200g的含水液体涂料，所 述混合步骤可耗费小于100瓦特或小于50瓦特。所述涂料可包含大于50重量％的水性树脂， 且所述树脂可为胶乳且可为丙締酸类或醇酸树脂。所述方法能够使用经包括横酸基团或其 盐、簇酸基团或其盐、苯甲酸基团或其盐、或者麟酸基团或其盐的有机基团处理的改性炭 黑。所述改性炭黑可具有大于20mVg且小于300mVg、大于20mVg且小于250mVg、或者大于 20m2/g且小于200mVg的STSA表面积。所述改性炭黑可包括大于1.0、1.5或2. Oymol/m2且小 于3.5、3.0或2.5ymol/m2的处理剂，所述处理剂包含包括离子或能离子化的基团的有机基 团。 在另一方面中，提供了制造含水漆浆分散体的方法，所述方法包括将不含研磨介 质的未经分散的改性炭黑干燥粉末W基于所述漆浆最终重量的至少30重量％的浓度揽拌 到含水载剂中，W形成炭黑漆浆，所述改性炭黑使用处理剂W1.0~3.0皿ol/m2的加载量进 行处理，所述处理剂包含芳基W及离子或能离子化的基团，所述含水载剂包含包括大于90 重量％水的溶剂及小于2.4mg的分散剂/平方米炭黑表面积，且其中分散在所述漆浆中的所 述炭黑颗粒的少于10体积％具有大于0.5WI1的粒径。所述方法可在不存在球磨研磨或磨碎 的情况下完成，而且，相对于200g的含水液体涂料，所述揽拌步骤可耗费小于100瓦特或小 于50瓦特。所述方法能够使用经包括横酸基团或其盐、簇酸基团或其盐、苯甲酸基团或其 盐、或者麟酸基团或其盐的有机基团处理的改性炭黑。所述改性炭黑可具有大于20mVg且 小于300m^/g、大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
炭黑漆浆分散体，包含：含有大于90重量％水的含水溶剂；至少30重量％的改性炭黑，所述改性炭黑具有在处理之前测量的20～300m2/g的STSA，使用包含有机基团和离子或能离子化的基团的处理剂在1.0～3.0μmol/m2的处理剂浓度下对所述改性炭黑进行改性；浓度小于2.4mg/平方米炭黑表面积的分散剂，所述炭黑表面积是在处理之前通过STSA测量的；和其中，分散在所述漆浆中的所述炭黑的小于10体积％具有大于0.5μm的粒径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L古延，张青岭，L拉罗什尔理查德，
申请(专利权)人：卡博特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US