一种改性微晶体纤维素无机颜料及其制备方法技术

本申请涉及颜料制造领域，具体公开了一种改性微晶体纤维素无机颜料及其制备方法。改性微晶体纤维素无机颜料包括以下原料组成：改性微晶纤维素和着色剂，还包括：氢氧化钙、硅溶胶、硅油、去离子水；其制备方法为：将所述改性微晶体纤维素、氢氧化钙、硅溶胶、硅油和去离子水按照各自的重量份进行初步混合，在所述改性微晶体纤维素、氢氧化钙、硅溶胶、硅油和去离子水初步混合过程中缓慢加入对应重量份的着色剂进行研磨搅拌，最终获得成品颜料。本申请改性微晶体纤维素无机颜料其具有分散性好的优点；另外，本申请的制备方法具有简单易操作优点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种改性微晶体纤维素无机颜料及其制备方法


[0001]本申请涉及颜料制造领域，更具体地说，它涉及一种改性微晶体纤维素无机颜料及其制备方法。

技术介绍

[0002]无机颜料是有色金属的氧化物，或一些金属不溶性的金属盐，无机颜料又分为天然无机颜料和人造无机颜料，天然无机颜料是矿物颜料。无机颜料包括各种金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐和硫化物等，如铝粉、铜粉、碳黑、锌白和钛白等都属于无机颜料范畴。
[0003]微晶纤维素是天然纤维素经稀酸水解至极限聚合度的可自由流动的极细微的短棒状或粉末状多孔状颗粒，组成的白色、无臭、无味的结晶粉末。微晶纤维素可以作为无机颜料的载色剂，使得无机颜料在基材中的分散性优异，由此能够改善色彩的暗淡。但是微晶纤维素吸附性能会影响无机颜料的分散性，微晶纤维素作为基材，吸附性能较差，使得无机颜料不能稳定的附着在微晶纤维素基材上。

技术实现思路

[0004]为了提高微晶纤维素的吸附性能，提高无机颜料分散性，本申请提供一种改性微晶体纤维素无机颜料及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种改性微晶体纤维素无机颜料，采用如下的技术方案：一种改性微晶体纤维素无机颜料，包括以下重量份的原料组成：改性微晶纤维素10～20份和着色剂15～50份，还包括：氢氧化钙10～30份、硅溶胶2～8份、硅油2～5份、去离子水50～100份；所述改性微晶纤维素为微晶纤维素经过N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺和聚乙烯醇缩丁醛改性得到。
[0006]通过采用上述技术方案，由于采用改性微晶纤维素和着色剂，使得着色剂能够更好的吸附在改性纤维素晶体上，进而实现颜料更好的分散性，改性微晶体纤维素呈白色粉末状,无毒无味,是由微晶体组成。特性主要表现在聚合度、结晶指数、晶粒大小、吸水值方面，进而在氢氧化钙中可以溶解，使得着色剂可以更好的吸附在微晶体纤维素上，微晶纤维素常用用作吸附剂，改性后的微晶体纤维素具有良好的吸附性能，使得着色剂可以更加稳定的被吸附在改性微晶体纤维素上，纤维素微粒子的形式包括微纤维、纤维素晶体、晶须、单晶以及纳米晶体。纤维素在一定条件下进行酸水解，当聚合度下降到趋于平衡时所得到的产品称为微晶纤维素，氢氧化钙为为微晶体纤维素的改性提供了碱性环境，使得纤维素可以形成凝胶，具有更好的吸附性能，硅溶胶粘度较低，水能渗透的地方都能渗透，因此和其它物质混合时分散性和渗透性都非常好，使得着色剂更加分散的吸附在改性微晶体纤维素上，提高了颜料的显色度，硅油作为有机硅消泡剂，不仅具备较好的消泡能力，而且不容易影响光泽度和流平度，使整体色泽更加饱满匀和，去离子水作为溶剂，溶解了着色剂，使得着色剂可以更加容易吸附，因此，获得颜料成品较佳的稳定性、饱满度、均匀度等主要特
性效果。
[0007]优选的，所述改性微晶纤维素包括微晶纤维素晶体、聚乙烯醇缩丁醛和交联剂，所述交联剂为N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺，所述微晶体纤维素晶体和交联剂的质量之比为(85
‑
100)：(10
‑
45)：(1
‑
15)。
[0008]通过采用上述技术方案，微晶体纤维素的晶体纤维素粒径小、比表面积大,因此具有一些特有的光学性质、流变性能和机械性能，微晶体纤维素具有纤维素的化学官能团，使得其中的羟基是主要的功能基，首端潜在的醛基也可看作其功能基。当发生酯化和醚化反应后,生成的酯和醚,在机械性能、可燃性,尤其是溶解性均有所改变,而使其应用性能大大增加。进而使得微晶体纤维素可以通过与有机物反应，形成大分子低聚物，使得微晶体纤维素的吸附性能提高，聚乙烯醇缩丁醛，是由聚乙烯醇与丁醛在酸催化下缩合的产物，具有良好的柔顺性，作为吸附剂可以使得微晶纤维素吸附性能提高，进而使得颜料稳定。交联剂N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺属于丙烯酰胺类的增稠剂、粘合剂，可用作制备聚丙烯酰胺凝胶的交联剂，可以和微晶体纤维素交联，得到凝胶低聚物，使得微晶体纤维素的吸附能力得到进一步提高，进而通过化学反应形成更加稳定的载色剂。
[0009]优选的，所述改性微晶纤维素包括以下改性步骤：S1:微晶体纤维素预处理，将微晶纤维素与质量分数为0.15％的硫酸水溶液以1:30g/mL的比例混合，在40℃搅拌1h，静置过滤，取滤上物再次与质量分数为0.15％的硫酸水溶液以1:10g/mL的比例混合，在40℃搅拌1h，静置过滤，取滤上物采用蒸馏水洗涤至中性，烘干；S2:N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺预处理，将N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺溶解于乙醇中形成质量分数为30％的交联剂；S3:将质量分数为30％的交联剂N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺与预处理后的微晶体纤维素颗粒混合得到浆液，在浆液中加入聚乙烯醇缩丁醛，然后将所得浆液进行喷雾干燥，制得改性微晶体纤维素。
[0010]通过采用上述技术方案，微晶纤维素是由葡萄糖单元构成的一种粒径小、结晶度高的多糖化合物，分子中主要由结晶区构成，一般通过生物法或化学法去除纤维素原料的大部分无定型区来制备，目前制备微晶纤维素常用的方法主要是酸水解法，在酸性条件下，纤维素结构中的β
‑
1,4糖苷键发生裂解，无定型区逐渐被去除，纤维素分子被降解至极限聚合度形成微晶纤维素，进而可以制备高纯度纤维素，预处理后的微晶纤维素能够更好的形成低聚物，低聚物可以用交联剂将微晶纤维素和聚乙烯醇缩丁醛结合，进而使得微晶纤维素具有良好的吸附性，N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺预处理是通过N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺溶解于乙醇中，进而使得交联剂形成一定质量分数的溶液，进而方便对微晶纤维素进行改性，也方便官能团反应形成稳定低聚物，使得着色剂可以稳定被吸附，将所得浆液进行喷雾干燥，制得改性微晶体纤维素，使得着色剂可以与改性微晶体纤维素结合在一起，形成颜料颗粒，使得颜料中能够提高明度。
[0011]优选的，所述着色剂选用无机着色剂。
[0012]通过采用上述技术方案，着色力大小直接决定着着色剂的用量，一般来说随着着色剂粒径减少而增加，无机颜料是有色金属的氧化物，或一些金属不溶性的金属盐，无机颜料又分为天然无机颜料和人造无机颜料，天然无机颜料是矿物颜料。使得颜料的种类多样，
提高了颜料的分散性和色彩明亮度。
[0013]优选的，所述改性微晶体纤维素的粒径范围为10
‑
70μm。
[0014]通过采用上述技术方案，改性微晶体纤维素的粒径比较小，进而使得颜料非常坚固地附着于纤维表面，改性微晶体纤维素性质稳定，遮盖力好，具有良好的着色力。
[0015]优选的，所述着色剂的粒径范围为10
‑
60nm。
[0016]通过采用上述技术方案，着色剂的粒径越小越容易吸附在改性微晶体纤维素上，进而使得制得的颜料着色剂分散度高，并且改善颜料色彩的暗淡，进而在颜料的凝集得以抑制的同时，因粒子表面的微晶体纤维素而柔软且使用感优异。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性微晶体纤维素无机颜料，其特征在于，包括以下重量份的原料组成：改性微晶纤维素10～20份和着色剂15～50份，还包括：氢氧化钙10～30份、硅溶胶2～8份、硅油2～5份、去离子水50～100份；所述改性微晶纤维素为微晶纤维素经过N,N
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亚甲基双丙烯酰胺和聚乙烯醇缩丁醛改性得到。2.根据权利要求1所述的一种改性微晶体纤维素无机颜料，其特征在于：所述改性微晶纤维素包括微晶纤维素晶体、聚乙烯醇缩丁醛和交联剂，所述交联剂为N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺，所述微晶体纤维素晶体和交联剂的质量之比为（85
‑
100）：（10
‑
45）：（1
‑
15）。3.根据权利要求1所述的一种改性微晶体纤维素无机颜料，其特征在于：所述改性微晶纤维素包括以下改性步骤：S1:微晶体纤维素预处理，将微晶纤维素与质量分数为0 .15％的硫酸水溶液以1:30g/mL的比例混合，在40℃搅拌1h，静置过滤，取滤上物再次与质量分数为0 .15％的硫酸水溶液以1:10g/mL的比例混合，在40℃搅拌1h，静置过滤，取滤上物采用蒸馏水洗涤至中性，烘干；S2: N,N
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亚甲基双丙烯酰胺预处理，将N,N
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亚甲基双丙烯酰胺溶解于乙醇中形成质量分数为30％的交联剂；S3:将质量分数为30％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小付，宫伟，
申请(专利权)人：杭州萧山环保化工有限公司，
类型：发明
国别省市：