为改进在水，溶剂，树脂，聚合物，水泥等应用体系中的分散特性而使颗粒表面改性。涉及表面涂有至少一种电荷改性剂和至少一种分散促进剂的颜料或填充料颗粒，其在应用体系中的分散性，色调，操作性和其它加工性质有改进。电荷改性剂选自Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ和Ａｌ。分散促进剂选自硬脂酸盐，乙酸盐，烷基酚，纤维素，蜡，木素，丙烯酸树脂，聚环氧化物，聚尿烷，聚乙烯，聚丙烯和聚苯乙烯，和具有醇，二元醇，醛，酰胺和羧酸官能基的聚合物。氧化铁是优选的颜料颗粒。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在水溶液，溶剂，树脂，聚合物，水泥，磁性或类似应用体系中，具有改进分散特性的改性的颗粒表面。具体地说，本专利技术涉及表面涂覆至少一种电荷改性剂的颜料或填充料颗粒，也可以有至少一种分散促进剂，这种颗粒在应用体系中具有改进的分散性，色调，操作和其它加工性质。再具体地说，本专利技术涉及一种表面涂覆至少一种无机电荷改性材料和至少一种分散促进材料的氧化铁颜料颗粒。无机颜料像金属氧化物，如氧化铁，在建筑、涂料，塑料或其它工业部门常用作着色成分。为了着色常通过充分混合而将无机颜料掺入要应用的体系，例如水质的，溶剂，树脂，聚合物，水泥或分散体系等中。颜料的一项关键性能特性是其在整个应用体系中的分散性。分散性是颜料颗粒可否均匀和密切地混合入应用体系的一种度量标准。颜料颗粒的分散性不良会引起颜料颗粒结块，这导致在最终产品中的表面缺陷，色斑，着色不均或显色不足。许多无机颜料例如金属氧化物存在的问题是它们通常不易分散于介质如涂料、塑料，水泥等中。其原因是金属氧化物颜料表面与许多应用体系在电化学上不相容，结果，为了获得所要求的颜色和其它性质，需要更多的时间，更多的机械能和更大量的颜料以便适当地将颜料混合到介质中。为了给多种应用体系提供具有提高的分散性和着色性的颜料颗粒，已经做过一些试探。在先有技术中，用无机添加剂涂覆颗粒改进无机颜料颗粒的表面特性，进而改进在一些应用体系中的着色和加工性能。Burow等人的欧洲专利No.87113450.8和美国专利5059250公开了用无色无机添加剂涂覆氧化铁颜料颗粒，所用添加剂选自Mg，Zn，Al，La，Y，Zr，Sn和Ca。涂覆颗粒的等电点被调节至大于7，Burow等人声称能以此改进颜料在许多应用体系中的着色性质。Vanderheiden在美国专利4053325中公开了用通式为M(PO)的不溶的金属偏磷酸盐涂覆氧化铁颗粒，式中M是选自Al，Ba，Ca，Mg，Fe和Zn的金属，据称这种涂覆颗粒在许多应用体系中可改进颜料的热稳定性。用特定的有机物质处理无机颗粒可改进在许多应用体系中的某些性能特性也是已知的。Damiano等人的US4753679公开一种用无机颗粒改进混凝土的强度和渗水性的方法，通过用脂肪酸如硬脂酸或油酸预处理来促进颗粒在混凝土体系中的分散。Ayala等人的US4952617公开用涂覆有机表面活性剂而表面改性的无机颜料颗粒来改进在水基和有机溶剂涂料体系中的分散性和热稳定性。Jungk和US4946505公开一种用特种粘合料以物理方式结合颜料颗粒如氧化铁进入小珠粒而使混凝土染色的方法。然而，这些改性的颜料颗粒遇到颜料分散依赖于珠粒溶解的缺陷，或换句话说，颜料粒从粘合料中溶解出来。溶解作用可以在颜料分散入混凝土体系之前发生。因此颜料颗粒附着于粘合料的程度较弱，颜料仅仅物理地结合或包封在粘合料中。尽管在改进不同应用体系中颜料颗粒性能方面有许多在先的尝试，人们还是在不断寻求更有效方式。希望在所有应用体系中提供具有改进颗粒特性的表面改性颗粒，即颜料或填充料颗粒。也希望能够在电化学和化学方面改性，调节或控制颗粒表面，以提供具有改进的加工性质(如分散性)的颗粒。也希望专门设计改性的颗粒表面以便与任何要求的应用体系相容。也希望提供一种表面改性的一般方法，能适用于所有颗粒并与所有应用体系相容。本专利技术的目的在于提供具有专门设计的电化学和化学改性表面的颜料或填充料颗粒，以使在许多应用体系中的颗粒特性最优化。本专利技术的另一目的是提供在其表面涂覆至少一种电化学或电荷改性剂和至少一种分散促进剂的颜料或填充料颗粒，以提高在许多应用体系中颗粒的加工性如分散性或着色性。本专利技术的又一目的是以电化学方式使一种分散剂附着于颜料或填充料颗粒的表面。本专利技术的再一目的是提供表面改性的颜料或填充料初级颗粒。本专利技术还有一个目的是提供低粉尘可自由流动的表面改性的颜料或填充料颗粒。本专利技术的进一步目的是提供一种为改进在许多应用体系中的加工性质而使颜料或填充料颗粒表面改性的一般方法。本专利技术的这些目的和其它目的，通过具有至少两个涂层(一个电化学或电荷改性涂层和一个分散促进剂涂层)的表面改性的颜料或填充料颗粒及其制造方法而达到。本专利技术进一步通过颗粒的电化学的和化学的表面改性，在希望的应用体系中提供获得各种颗粒(颜料或填充料等)最佳特性的一般体系。本专利技术判明，颗粒表面电荷和化学改性可提高在应用体系中的颗粒特性。本专利技术进一步判明，与在应用体系的分散介质界面颗粒有关的电表面电荷导致应用体系中颗粒间的相互排斥或吸引。于是，颗粒的特定电化学和化学表面改性可设计成改进稳定性或任何特定分散介质中颗粒对其它成分的吸引。因此，对所希望的应用体系的总电化学测定，可使通过电化学和化学设计改性的颗粒，在该体系中具有最佳颗粒特性。本专利技术的这些和其它的优越性，通过下面非限制性实施例中公开的本专利技术的某些方案的说明会更为清楚。本专利技术涉及颗粒表面电化学和化学改性以改进在各种应用体系如涂料、涂布料，树脂，水泥，磁性，水质，溶剂和其它体系等中的颗粒特性。在本专利技术之前还没有人教导或建议过，通过电化学和化学调节改进各种应用体系中颗粒的各种性能特性，使颜料颗粒或填充料颗粒被表面改性。调节电荷的颗粒的重要性由对特别地和系统地设计的颗粒的稳定性而具体实现，这种颗粒在化学和电化学上与特定的应用体系相容。因此，本专利技术涉及一种组合物，它包括涂有至少两种涂布料(一种是电荷或电化学改性剂，另一种是促进颜料颗粒在具体应用体系中分散的分散剂)的颜料颗粒或填充料颗粒，及该组合物的制造方法。要改性的颗粒是颜料或填充料颗粒。颜料颗粒或填充料颗粒可以是无机或有机颗粒，选自矿物，有机物，湖淀有机物(laked organics)增量剂，填充料，金属和金属氧化物等。颜料和填充料的其它例子公开在Pigment Handbook，vols I and Ⅲ，Temple C.Patton，Editor，John Wiley & Sons，New York，最近一版中。更具体地说，颜料颗粒包括铬酸盐，氰亚铁酸盐，硫化物，硫硒化物，氧化物，二氧化硅，硅酸盐，磷酸盐，铝酸盐，钛酸盐，碳酸盐，硫酸盐，硼酸盐，有机颜料和金属颜料。无机颜料颗粒如金属氧化物，例如氧化铁是最优选的，因为其价廉并可与许多应用体系相容。其它金属氧化物如氧化铝，氧化铬，氧化铅，氧化镍，氧化硅，氧化银，氧化锡，氧化钛，氧化锌，氧化锆和其它过渡金属氧化物也可用。颜料或填充料颗粒典型的平均初级颗粒大小为约0.01-100微米，通常为0.01-50微米。虽然可以使预先聚结的颗粒组表面改性，但按照本专利技术最好是使每个初级颗粒表面改性。虽然还不能从理论上完全理解本专利技术，但本专利技术的表面改性颗粒提供了在各种应用体系中的改进性能特性，这是适于特定应用的特定电化学和化学颗粒表面改性的结果。因此，本专利技术以发现通过改变颗粒表面的电化学和化学状态，而将表面改性颗粒设计为在特殊应用体系中具有所要求的特性为前提。表面改性作用提供改进的颗粒与颗粒和颗粒与应用体系间的相互作用。颜料或填充剂颗粒表面改性或涂覆至少一种电化学或电荷改性剂和至少一种分散促进剂，因而，以电化学和化学方式附着至少两种试剂于颗粒表面以提高应用体系中颗粒的性质。相本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种表面改性的颗粒，包括选自颜料和填充料的颗粒，其表面涂布有至少一种电荷改性剂和至少一种分散促进剂。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：WW沙普里，小JT韦尔，
申请(专利权)人：艾力文蒂斯颜料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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