一种水溶性条状铝颜料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水溶性条状铝颜料，包括以下重量百分比的原料组分：改性铝颜料80％

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性条状铝颜料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝颜料
，具体涉及一种水溶性条状铝颜料及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝颜料是金属颜料中的一个重要品种,主要用于油漆、印刷油墨和塑料材料等产品的生产。铝颜料又称为铝粉颜料，是指具有鳞片状粒子结构和明亮的金属光泽以及其他颜料特性的金属铝粉或铝粉浆。铝颜料的特点是铝片表面光滑平整，粒度分布集中，形状规则，具有优异的光反射能力和金属光泽。当铝颜料与透明彩色颜料混合使用时，漆膜具有明显的“随角异色效应”，涂装的效果非常华丽美观。
[0003]随着人们生活品质的提高和环保意识的增强，对选择铝颜料的要求越来越高，不仅要求其产品美观、性能好，还要求其环保无污染且能够全水性化。
[0004]然而，现有的水性涂料和水性油墨用铝颜料主要是浆状和粉末状。其中，浆状铝颜料含有30％
‑
40％的有机溶剂，其缺点如下：有机溶剂含量高，制成油漆后VOC含量高，达不到水性环保要求。而粉末状铝颜料的缺点为：该铝颜料要先用醇类或醚类助溶剂分散后才能加入水性乳液制成涂料，也不能达到全水性化，同时在投料过程中还会产生大量粉尘，容易污染环境。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种水溶性条状铝颜料及其制备方法，所制备的全固态水溶性条状铝颜料，不含任何有机溶剂残留，在投料过程中不会产生粉尘，可在水中快速分散，真正做到全水性化，同时能够用于水性涂料和水性油墨中，解决铝颜料在水性体系中的有机溶剂残留、气味、溶解性、环保和粉尘问题。
[0006]在第一方面，本专利技术提供了一种水溶性条状铝颜料，其包括以下重量百分比的原料组分：改性铝颜料80％
‑
83％、水性树脂12％
‑
17％和水性分散剂3％
‑
5％；
[0007]所述改性铝颜料采用的原料组分包括球形铝粉、水溶性有机溶剂、高分子蜡浆、表面处理剂、水、硅酸盐包覆助剂和pH调节剂；所述pH调节剂包括酸性调节剂和碱性调节剂。
[0008]在部分实施方案中，所述水溶性有机溶剂包括丙二醇、二丙二醇和二丙二醇甲醚中的至少一种；
[0009]所述高分子蜡浆包括高分子聚乙烯蜡浆(如翁开尔E
‑
389)、聚丙烯蜡乳液(如翁开尔E
‑
668H)或石蜡乳液(如翁开尔E
‑
342/45或翁开尔E
‑
340)中的至少一种；
[0010]所述表面处理剂包括聚氨酯或改性丙烯酸，所述改性丙烯酸包括苯乙烯改性丙烯酸乳液(如巴斯夫Joncryl 7124)或聚氨酯改性丙烯酸乳液(如帝斯曼XK
‑
540)；
[0011]所述硅酸盐包覆助剂包括含有二氧化硅的硅酸钠溶液，在硅酸钠溶液中二氧化硅的质量分数为28％
‑
30％；
[0012]所述碱性调节剂包括氨水或乙二胺，所述酸性调节剂包括草酸、醋酸和柠檬酸中的至少一种。
[0013]在部分实施方案中，所述水性树脂包括水性脲醛树脂、水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂中的至少一种。
[0014]在部分实施方案中，所述水性分散剂包括有机硅类润湿分散剂、烷基酚类阴离子型润湿分散剂、水性聚酯树脂类分散剂和磷酸酯盐型高分子聚合物中的至少一种。
[0015]在第二方面，本专利技术提供了一种水溶性条状铝颜料的制备方法，其包括以下步骤：
[0016]步骤S1、制备改性铝颜料
[0017]首先，将所需用量的球形铝粉、水溶性有机溶剂和高分子蜡浆混合经第一次球磨后，加入所需用量的表面处理剂，经第二次球磨后，再压滤干燥得到固含量为75％
‑
80％的第一滤饼；
[0018]其次，向所述第一滤饼中加入水，经搅匀后得到分散液；向分散液中加入所述硅酸盐包覆助剂，同时加入碱性调节剂调节分散液的pH值在8.5
‑
9，加热分散液至55℃
‑
65℃并保温4
‑
6h；然后，将分散液降至35℃以下，加入酸性调节剂调节分散液的pH值在6.5
‑
7，保持1
‑
2h；
[0019]最后，压滤分散液，得到固含量为75％
‑
80％的第二滤饼，再经真空干燥至含水量小于等于0.5wt％，制得改性铝颜料；
[0020]步骤S2、制备水溶性条状铝颜料
[0021]将所需用量的改性铝颜料置于螺旋挤出捏合一体机中，再加入所需用量的水性树脂和水性分散剂，搅拌20
‑
30min，将一体机温度升高到70
‑
80℃，保温1
‑
2h，使水性树脂完全熔化，继续搅拌20
‑
30min，使物料混匀；将混匀的物料均匀挤出成条状，冷却后即得水溶性条状铝颜料。
[0022]在部分实施方案中，所述球形铝粉、水溶性有机溶剂、高分子蜡浆和表面处理剂的重量比为20：(55
‑
62.5)：1:1。
[0023]在部分实施方案中，在步骤S1中，向所述第一滤饼中加入水的重量为第一滤饼重量的3
‑
4倍。
[0024]在部分实施方案中，在步骤S1中，向分散液中加入所述硅酸盐包覆助剂的重量为第一滤饼重量的10％
‑
12％。
[0025]在部分实施方案中，在步骤S1中，所述真空干燥的工艺参数为：干燥温度为70℃
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80℃，干燥时间为8
‑
12h。
[0026]在部分实施方案中，在步骤S1中，所述第一次球磨的时间为15
‑
25h；所述第二次球磨的时间为5
‑
10h。
[0027]应用本专利技术的技术方案，至少具有以下有益效果：
[0028](1)本专利技术开发的水溶性条状铝颜料，通过在改性铝颜料中使用水溶性有机溶剂作为球形铝粉的研磨介质，使得球形铝粉的表面被水溶性有机溶剂包裹，便于其可以直接在水中分散；使用表面处理剂作为球形铝粉的研磨介质，使得球形铝粉的表面形成一层疏水有机物保护膜，避免球形铝粉与水反应；使用硅酸盐包覆助剂、酸性调节剂和碱性调节剂，使球形铝粉表面包裹一层有机硅保护膜，增强其耐酸碱性。采用水性树脂作为改性铝颜料的连接料，不仅使改性铝颜料容易挤压成条状铝颜料，而且还有利于条状铝颜料在水中分散；采用水性分散剂有利于改性铝颜料在挤压成条烘干后具有水溶性，可在水中分散。本专利技术通过将多种原料组合使用，使铝颜料表面形成有机无机双层包膜，增加耐水性；分散剂
与水性树脂共同使用，保证在烘干阶段铝颜料不会互相交联结团，使得水溶性条状铝颜料为全固态铝颜料，无任何有机溶剂残留，避免气味产生，且可以直接用蒸馏水或去离子水分散，真正实现全水性化。
[0029](2)本专利技术所述水溶性条状铝颜料的制备方法简单、原料易得且无毒环保，所制得水溶性条状铝颜料在水性体系中分散性好、耐酸碱性优良且不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水溶性条状铝颜料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料组分：改性铝颜料80％
‑
83％、水性树脂12％
‑
17％和水性分散剂3％
‑
5％；所述改性铝颜料采用的原料组分包括球形铝粉、水溶性有机溶剂、高分子蜡浆、表面处理剂、水、硅酸盐包覆助剂和pH调节剂；所述pH调节剂包括酸性调节剂和碱性调节剂。2.根据权利要求1所述的水溶性条状铝颜料，其特征在于，所述水溶性有机溶剂包括丙二醇、二丙二醇和二丙二醇甲醚中的至少一种；所述高分子蜡浆包括高分子聚乙烯蜡浆、聚丙烯蜡乳液或石蜡乳液中的至少一种；所述表面处理剂包括聚氨酯或改性丙烯酸，所述改性丙烯酸包括苯乙烯改性丙烯酸乳液或聚氨酯改性丙烯酸乳液；所述硅酸盐包覆助剂包括含有二氧化硅的硅酸钠溶液，在硅酸钠溶液中二氧化硅的质量分数为28％
‑
30％；所述碱性调节剂包括氨水或乙二胺，所述酸性调节剂包括草酸、醋酸和柠檬酸中的至少一种。3.根据权利要求2所述的水溶性条状铝颜料，其特征在于，所述水性树脂包括水性脲醛树脂、水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂中的至少一种。4.根据权利要求3所述的水溶性条状铝颜料，其特征在于，所述水性分散剂包括有机硅类润湿分散剂、烷基酚类阴离子型润湿分散剂、水性聚酯树脂类分散剂和磷酸酯盐型高分子聚合物中的至少一种。5.一种制备如权利要求1
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4任意一项所述的水溶性条状铝颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、制备改性铝颜料首先，将所需用量的球形铝粉、水溶性有机溶剂和高分子蜡浆混合经第一次球磨后，加入所需用量的表面处理剂，经第二次球磨后，再压滤干燥得到固含量为75％
‑
80％的第一滤饼；其次，向所述第一滤饼中加入水，经搅匀后得到分散液；向分散液中加入所述硅酸盐包覆助剂，同时加入碱性调节剂调节分散液的pH值在8.5
‑
9，加热分散液至55℃
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【专利技术属性】
技术研发人员：矫建旺，赵守元，符兴家，石龙，周掌叶，
申请(专利权)人：长沙族兴新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：