一种水性纳米通用无脂色浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性纳米通用无脂色浆及其制备方法，该色浆由分散剂与纳米通用色浆组成；分散剂由疏水性单体、亲水性单体、功能性单体、引发剂、环保溶剂制备而成；纳米通用色浆以色粉、分散剂、保湿剂、消泡剂、防沉剂、杀菌剂、去离子水为原料制备而成。该分散剂适用于各种水性无树脂色浆，特别是对喹丫啶酮类等难分散的颜料；本发明专利技术制得色浆稳定性好、粒径为纳米级，具有高效的分散和防絮凝作用、低粘度、储存稳定性；可广泛应用于水性木器漆、水性金属烤漆、汽车电泳漆、水性塑料色漆、水性纺织印花、水性丝印油墨等领域。

A water based nanoscale nonfat colorless pulp and its preparation method

The invention discloses a water nano fat free paste and a preparation method thereof, the paste by dispersing agent and nano paste; dispersing agent composed of hydrophobic monomer and hydrophilic monomer, functional monomer, initiator, solvent prepared; nano powder, color paste in general moisturizing agent, dispersing agent, defoaming agent, anti settling agent, germicide, deionized water was prepared. The dispersing agent is suitable for all kinds of water without resin paste, especially difficult to disperse of acridine ketone pigment; the prepared paste stability, particle size of nanometer, with dispersing and anti flocculation, low viscosity, high storage stability; can be widely used in the field of waterborne wood paint, paint, water-based metal paint, plastic water electrophoretic paint, water-based textile printing, water-based printing ink etc..

【技术实现步骤摘要】
一种水性纳米通用无脂色浆及其制备方法
本专利技术属于精细化工涂料
，具体涉及一种水性纳米通用无脂色浆的制备方法。
技术介绍
根据所使用的溶剂不同，色浆分为水性色浆、油性色浆、水油通用色浆等，随着水性环保意识的提高，水性色浆越来越被人们所推广。水性色浆用于着色,其应用领域十分广阔,包括涂料、皮革、印刷、造纸、乳胶、纺织等行业,目前主要服务对象是涂料行业。优秀的水性色浆必须与水性聚合物乳胶体相容性好，质地均匀、不含交联剂和APE（烷基苯酚多乙二醇醚）溶剂，成品着色剂应该是着色力强，流动性好，长时间储存不结块，不沉淀，不返粗，固含量高，产品粘度稳定，泡沫低，与冰冻可融化后再使用。但是，现在市场上的水性色浆，因色粉不容易在水中分散，往往水性通用色浆的色粉固含不高，着色力较差。同时由于诸多色粉含量低、色泽差也容易导致色浆稳定性差等问题，因此国内真正意义上的水性纳米色浆较少。相比较而言，惠州市长润发涂料有限公司的专利技术专利CN104559479A，一种水性无树脂色浆所公开的无树脂色浆由丙二醇、乙二醇单丁醚、丁醇、水溶性色粉、水性分散剂、防沉剂、水组成。该专利技术采用超级高分子量的分散剂和助剂一起直接研磨颜料，获得无树脂色浆，在当时很好的解决了有树脂色浆的局限性，由于不含树脂，因此该色浆与水性涂料有很好的相容性。但是由于该色浆含有大量的有机溶剂，实则属于假水性色浆，具有VOC超标、气味较大等环保问题，使用时会对环境及操作人员造成一定的危害。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，而提出一种水性纳米通用无脂色浆及其制备方法。一种水性纳米通用无脂色浆，包括分散剂和纳米通用色浆，其中，分散剂包括以下质量份的原料：疏水性单体28.0-40.0份，亲水性单体19.0-35.0份，功能性单体4-10份，引发剂0.8-1.2份，环保溶剂29.0-32.2份；所述的纳米通用色浆包括以下质量份的原料：润湿剂2.0-5.0份，分散剂6.0-10.0份，pH缓冲剂0.1-0.3份，颜料30.0-40.0份，消泡剂0.1-0.2份，杀菌剂0.1-0.2份，防沉剂1.5-2.0份，去离子水42.4-58.3份。所述的疏水性单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯中的一种或几种混合单体。所述的亲水性单体是丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸、烯丙基磺酸、甲氧基聚乙二醇单甲丙烯酸酯中的一种或几种混合单体。所述的功能性单体是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种混合单体。所述的引发剂是偶氮二异丁腈。所述的环保溶剂是异丙醇。所述的润湿剂为二甘醇。所述的pH缓冲剂为二甲基乙醇胺。一种水性纳米通用无脂色浆的制备方法，包括如下步骤：（1）将疏水性单体、亲水单体、功能性单体溶于80%环保溶剂异丙醇中配成单体混合液，将引发剂溶于剩余20%环保溶剂配制成引发剂溶液；在反应器中加入单体混合液体积的20%，搅拌并升温到50℃-65℃，同时用两个恒压分液漏斗，滴加引发剂溶液和剩余单体混合液，1-2小时滴加完毕后，保温反应4-5小时，40℃下利用旋转蒸发仪蒸出溶剂，得到白色液体分散剂；（2）先将去离子水加入预分散釜内，边搅拌边添加润湿剂、pH缓冲剂，添加完成后继续搅拌15分钟，然后边搅拌边依次加入分散剂、颜料和消泡剂，直至混合均匀，继续搅拌，将上述混合液研磨分散，混合液过滤测试分散粒度，转移到调色槽内调整色光浓度，然后加入防沉剂、杀菌剂，即得到产品。搅拌时间30分钟，转速1000r/min。有益效果：（1）本专利技术采用溶剂法制备水性超细颜料色浆用分散剂，制备的分散剂适用于各种水性无树脂色浆，具有分散能力比常规分散剂强，稳定效果好、粒径更小等优点，特别是对喹丫啶酮类等难分散的颜料；（2）所制得色浆稳定性好、粒径为纳米级，具有高效的分散和防絮凝作用、低粘度、储存稳定性；可广泛应用于水性木器漆、水性金属烤漆、汽车电泳漆、水性塑料色漆、水性纺织印花、水性丝印油墨等领域；（3）本专利技术原料简单、易得，制备方便。附图说明图1为实施例1配制的水性通用色浆粒径分析图，可见所配制的色浆粒径适中，为纳米级色浆。具体实施方式以下将结合实施例具体说明本专利技术的技术方案：本实施例中所采用的原料说明：颜料为江苏丽王科技股份有限公司所产的有机颜料；所述的有机颜料包括颜料红PR122、颜料黄PY74、颜料紫PV19等。所述的消泡剂为德国毕克公司的BYK1711。所述的杀菌剂为美国陶氏化学的BIT20。所述的防沉剂为德国毕克公司的BYK420。实施例1一种水性纳米通用无脂色浆，由分散剂的合成与纳米通用色浆的制备两部分组成；分散剂由表1所示的质量份的原料制备而成：表1：分散剂的具体物料配比所述的纳米通用色浆由表2所示的质量份的原料制备而成：表2制备方法，包括如下步骤：（1）将疏水性单体、亲水单体、功能性单体溶于80%环保溶剂中配成单体混合液，在反应器中加入该单体混合液体积的20%，搅拌并升温到60℃，同时用两个恒压分液漏斗，滴加引发剂溶液（引发剂溶于剩余20%环保溶剂）和剩余单体混合液，2小时滴加完毕后，保温反应5小时，40℃下利用旋转蒸发仪蒸出溶剂，得到白色液体分散剂；（2）先将去离子水加入预分散釜内，边搅拌边添加润湿剂、pH缓冲剂，添加完成后继续搅拌15分钟，然后边搅拌边依次加入分散剂、颜料红122和消泡剂，直至混合均匀，继续搅拌（搅拌时间30分钟，转速1000r/min），将上述混合液通过装有研磨介质（0.8mm的锆珠）的卧式砂磨机进行研磨分散4小时，分散后的混合液过滤测试分散粒度，转移到调色槽内调整色光浓度，然后加入防沉剂、杀菌剂，即得到产品。实施例2一种水性纳米通用无脂色浆，由分散剂的合成与纳米通用色浆的制备两部分组成；分散剂由表3的原料制备而成：表3：分散剂的具体物料配比所述的纳米通用色浆由表4所示的质量份的原料制备而成：表4制备方法，与实施例1不同之处在于：步骤（1）中将单体溶液升温到65℃，1小时滴加完毕引发剂溶液，保温反应5小时。实施例3一种水性纳米通用无脂色浆，由分散剂的合成与纳米通用色浆的制备两部分组成；分散剂由表5的原料制备而成：表5：分散剂的具体物料配比所述的纳米通用色浆由表6所示的质量份的原料制备而成：表6制备方法，与实施例1不同之处在于：步骤（1）中将单体溶液升温到50℃，2小时滴加完毕引发剂溶液，保温反应5小时。实施例4一种水性纳米通用无脂色浆，由分散剂的合成与纳米通用色浆的制备两部分组成；分散剂合成方法与实例1相同。所述的纳米通用色浆由表7所示的质量份的原料制备而成：表7制备方法，与实施例1不同之处在于：步骤（1）中将单体溶液升温到55℃，2小时滴加完毕引发剂溶液，保温反应5小时。将实施例1-4制备所得的色浆进行检测，检测标准如下：粒径，GB/T19077-2016粒度分析激光衍射法；储存稳定性，GB/T6753.3-1986涂料贮存稳定性试验方法；老化测试，GB/T1865-2009人工气候老化和人工辐射曝露滤过的氙弧辐射粒径，结果见表8。表8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性纳米通用无脂色浆，包括分散剂和纳米通用色浆，其中，分散剂包括以下质量份的原料：疏水性单体28.0‑40.0份，亲水性单体19.0‑35.0份，功能性单体4‑10份，引发剂0.8‑1.2份，环保溶剂 29.0‑32.2份；所述的纳米通用色浆包括以下质量份的原料：润湿剂2.0‑5.0份，分散剂6.0‑10.0份，pH缓冲剂 0.1‑0.3份，颜料30.0‑40.0份，消泡剂0.1‑0.2份，杀菌剂0.1‑0.2份，防沉剂1.5‑2.0份，去离子水42.4‑58.3份。

【技术特征摘要】
1.一种水性纳米通用无脂色浆，包括分散剂和纳米通用色浆，其中，分散剂包括以下质量份的原料：疏水性单体28.0-40.0份，亲水性单体19.0-35.0份，功能性单体4-10份，引发剂0.8-1.2份，环保溶剂29.0-32.2份；所述的纳米通用色浆包括以下质量份的原料：润湿剂2.0-5.0份，分散剂6.0-10.0份，pH缓冲剂0.1-0.3份，颜料30.0-40.0份，消泡剂0.1-0.2份，杀菌剂0.1-0.2份，防沉剂1.5-2.0份，去离子水42.4-58.3份。2.根据权利要求1所述的水性纳米通用无脂色浆，其特征在于，所述的疏水性单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述的水性纳米通用无脂色浆，其特征在于，所述的亲水性单体是丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸、烯丙基磺酸、甲氧基聚乙二醇单甲丙烯酸酯中的一种或两种混合单体。4.根据权利要求1所述的水性纳米通用无脂色浆，其特征在于，所述的功能性单体是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓明，李文，郁金华，张聪聪，
申请(专利权)人：江苏丽王科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32