一种水性颜料分散体及制备方法、水性油墨技术

本发明专利技术属于水性油墨技术领域，涉及水性颜料分散体，具体是一种水性颜料分散体及制备方法、水性油墨。本发明专利技术的水性颜料分散体按重量份数，由以下原料制备，20‑40份颜料、5‑50份反应型原料、0.15‑1.5份自由基引发剂、0.7‑1.5份消泡剂、0.3‑5份助溶剂、适量pH调节剂、0.1‑0.3份对苯二酚和50‑150颜料分散体的方法，具有减少生产工序、提高生产效率、降低成本的特点，而且在水性油墨中的应用效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种水性颜料分散体及制备方法、水性油墨
本专利技术属于水性油墨
，涉及水性颜料分散体，具体是一种水性颜料分散体及制备方法、水性油墨。
技术介绍
油墨已经大量应用于工业和生活当中，主要用作包装品、生活用品等的外包装印刷。油墨按所用的溶剂或稀释剂，分为油性油墨和水性油墨，由于溶剂对环境和人体健康的破坏，以及人们对环保的日益重视，水性油墨已经越来越多的取代油性油墨。水性油墨主要以水为溶剂或分散剂，包含树脂、颜料、助剂等。水性油墨的色彩靠颜料来体现。工厂在水性油墨中使用颜料主要有两种形式，第一种是购买颗粒状颜料，在生产水性油墨时加入，需要分散、研磨等工序，增加了工序，降低生产效率，而且产品一致性偏差；第二种是购买颜料浆料，直接加入到水性油墨中，具有简便快捷的特点，而且购买的颜料浆料的产品一致性会比较高。鉴于颜料在水性体系分散的特殊性，现有技术中主要是对分散剂的改性，获得对颜料在水中分散效果好的分散剂。公告号CN105622896B公开了一种水性颜料色浆用超分散剂及制备方法，采用环氧树脂、醇胺、磷脂化试剂和中和剂制备。公告号CN106317285B公开了一种颜料分散剂制备方法，分散剂是接枝改性的具有交联结构的苯乙烯二乙烯基苯-马来酸酐-丙烯酸共聚物。公开号CN110431199A公开了包含聚合物的水性着色颜料浆，包含至少一种着色颜料和至少一种可通过烯属不饱和单体的三种单体混合物在水中的相继自由基乳液聚合物制备的聚合物的水性颜料浆，聚合物的平均粒度为100至500nm。但是这种方法需要先制备分散剂，再用分散剂来分散颜料制备水性颜料色浆，工序较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种水性颜料分散体，颜料含量可以达到较高的浓度，分散体性能较为稳定，存储性好。本专利技术的另一个目的在于提供一种水性颜料分散体的制备方法，将分散剂的制备和对颜料的分散采用“一锅法”方法制备，具有减少生产工序、提高生产效率、降低生产成本的特点。本专利技术还有一个目的在于提供一种水性油墨。本专利技术的技术方案如下：一种水性颜料分散体，按重量份数，由以下原料制备，1)20-40份颜料，2)5-50份反应型原料，3)0.15-1.5份自由基引发剂，4)0.7-1.5份消泡剂，5)0.3-5份助溶剂，6)pH调节剂，7)50-150份去离子水，8)0.1-0.3份对苯二酚；所述反应型原料由反应型乳化剂、疏水性可聚合单体和亲水性可聚合单体按摩尔比0.2-0.5∶1∶0.5-3组成。所述pH调节剂的添加量是使得获得的水性颜料分散体的pH为8.0-9.5。优选的，所述颜料选自无机颜料和有机颜料中的至少一种。列举的颜料有白色颜料，比如钛白粉、氧化锌、立德粉；黄色颜料，比如铅铬黄、铁黄、硅铬酸铅、锶钙黄、透明黄、联苯胺黄、汉沙黄、柠檬黄；红色颜料，比如铁红、大红粉、铬红、透明红；蓝色颜料，比如酞青蓝、群青；黑色颜料，比如炭黑、铁黑、苯胺黑等。优选的，所述自由基引发剂为水溶性氧化还原体系自由基引发剂，所述氧化还原体系自由基引发剂中氧化剂选自过氧化氢、过硫酸盐和氢过氧化物中的至少一种，所述氧化还原体系自由基引发剂中还原剂选自亚铁盐、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠中的至少一种，所述氧化剂和所述还原剂的摩尔比为1∶0.5-3。消泡剂可以选自有机硅消泡剂或丙烯酸酯消泡剂，也可以使用正丙醇作为消泡剂。优选的，所述助溶剂选自乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇、正丁醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，2，4-丁三醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2，6-己三醇、1，8-辛二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、二丙二醇、季戊四醇、2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。优选的，所述pH调节剂为碱性物质，选自氨水、三甲胺、三乙胺、三丁基胺、二甲基苯胺、三苯基胺、N，N-二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺和碳酸氢钠中的至少一种，pH调节剂的添加量为使得获得的水性颜料分散体的pH在8.0-9.5。优选的，所述反应型乳化剂选自烯丙基醚类磺酸盐、丙烯酰胺基磺酸盐、马来酸磺酸盐衍生物和烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸盐中的至少一种。烯丙基醚类磺酸盐的结构通式为CH2＝CHCH2(OCH(CH2CH3)CH2)a(OCH2CH2)bSO3-M1+，其中a≥10，b≥22，M1+为钠离子或钾离子。丙烯酰胺基磺酸盐的结构通式为CH2＝CHCONHCH(CH2SO3-M2+)(CH2)dCH3，其中d≥7，M2+为钠离子或钾离子。马来酸磺酸盐衍生物的结构通式为CH3(CH2)eOOCCH＝CHCOO(CH2)3SO3-M3+，其中e＞6，M3+为钠离子或钾离子。烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸盐的结构通式为CH2＝CHCOCH(SO3-M4+)CH2COO(CH2)fCH3，其中f≥11，M4+为钠离子或钾离子。优选的，所述疏水性可聚合单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、四氢化糠基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环丁酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯和化学通式为CH2＝C(R1)COOR2的(甲基)丙烯酸酯中的至少一种，其中R1独立的选自氢或甲基，R2为C1-C18的烷基。优选的，所述亲水性可聚合单体选自化学通式为CH2＝C(R3)CO(OCH2CH2)n(OCH2CHCH3)mOR4的聚醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种，其中R3独立的选自氢或甲基，R4独立的选自氢、甲基或异丁基，5≤n≤20，0≤m≤15，并且n-m≥5。更优选的，所述亲水性可聚合单体是一个组合物，其中至少包括所述聚醚(甲基)丙烯酸酯。一种上述任一实施方案所述的水性颜料分散体的制备方法，包括以下步骤，S1、按配方精确称量各原料成分，取部分去离子水，将所述还原剂溶解其中，配置成浓度为50-200g/L的还原剂溶液；S2、将所述颜料、反应型原料和剩余的去离子水混合，转速800-2000rpm高速分散10-30分钟，转移至聚合反应容器中，转速200-500rpm搅拌下，加入所述氧化剂，充氮气除氧气，升温至不超过60℃，滴加三分之二步骤S1中所述的还原剂溶液，滴加完反应2-3小时；S3、滴加剩余的步骤S1中所述的还原剂溶液，滴加完继续反应3-5小时，加入所述对苯二酚，降温；S4、加入所述pH调节剂调整反应体系的pH为8.0-9.5，加入所述助溶剂和所述消泡剂，研磨，获得所述水性颜料分散体。一种水性油墨，使用上述任一实施方案所述的水性颜料分散体作为颜料制备而成。本专利技术使用反应型乳化剂，既可以乳化分散颜料，又可以乳化分散疏水性可聚合单体。在聚合反应过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性颜料分散体，其特征在于：按重量份数，由以下原料制备，/n1)20-40份颜料，/n2)5-50份反应型原料，/n3)0.15-1.5份自由基引发剂，/n4)0.7-1.5份消泡剂，/n5)0.3-5份助溶剂，/n6)适量pH调节剂，/n7)50-150份去离子水，/n8)0.1-0.3份对苯二酚；/n所述反应型原料由反应型乳化剂、疏水性可聚合单体和亲水性可聚合单体按摩尔比0.2-0.5∶1∶0.5-3组成；所述pH调节剂的添加量是使得获得的水性颜料分散体的pH为8.0-9.5。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性颜料分散体，其特征在于：按重量份数，由以下原料制备，
1)20-40份颜料，
2)5-50份反应型原料，
3)0.15-1.5份自由基引发剂，
4)0.7-1.5份消泡剂，
5)0.3-5份助溶剂，
6)适量pH调节剂，
7)50-150份去离子水，
8)0.1-0.3份对苯二酚；
所述反应型原料由反应型乳化剂、疏水性可聚合单体和亲水性可聚合单体按摩尔比0.2-0.5∶1∶0.5-3组成；所述pH调节剂的添加量是使得获得的水性颜料分散体的pH为8.0-9.5。


2.根据权利要求1所述的水性颜料分散体，其特征在于：所述颜料选自无机颜料和有机颜料中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的水性颜料分散体，其特征在于：所述自由基引发剂为水溶性氧化还原体系自由基引发剂，所述氧化还原体系自由基引发剂中氧化剂选自过氧化氢、过硫酸盐和氢过氧化物中的至少一种，所述氧化还原体系自由基引发剂中还原剂选自亚铁盐、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠中的至少一种，所述氧化剂和所述还原剂的摩尔比为1∶0.5-3。


4.根据权利要求1所述的水性颜料分散体，其特征在于：所述助溶剂选自乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇、正丁醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，2，4-丁三醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2，6-己三醇、1，8-辛二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、二丙二醇、季戊四醇、2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的水性颜料分散体，其特征在于：所述pH调节剂为碱性物质，选自氨水、三甲胺、三乙胺、三丁基胺、二甲基苯胺、三苯基胺、N，N-二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺和碳酸氢钠中的至少一种，pH调节剂的添加量为使得获得的水性颜料分散体的pH在8.0-9.5。


6.根据权利要求1所述的水性颜料分散体，其特征在于：所述反应型乳化剂选自烯丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳毅，
申请(专利权)人：张佳毅，
类型：发明
国别省市：福建;35