一种无机-有机包覆型的颜料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种无机

【技术实现步骤摘要】
一种无机
‑
有机包覆型的颜料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及染料工业
，尤其是指一种无机
‑
有机包覆型的颜料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]近年来，有机颜料的发展极为迅速，这是因为与无机颜料相比，有机颜料有一系列的优点。有机颜料通过改变其分子结构，可以制备出繁多的品种，而且具有比无机颜料更鲜艳的色彩、更明亮的色调。有机颜料作为着色剂应用在多个不同的领域，比如油墨、涂料、合成纤维的原浆着色、织物的涂料印花、塑料及橡胶、皮革的着色等。
[0003]偶氮类颜料占有机颜料50％以上，广泛用于各种工业产品的着色，赋予物质以装饰色彩；同时具有特定结构的偶氮颜料还可用于生命科学中的DNA分子荧光标记、光存储元件、三阶线性光学材料、液晶显示、激光材料以及记录介质等现代高科技领域。色酚AS类颜料是以色酚AS及其衍生物为偶合组分的颜料，虽然问世较早，但至今在工业上的应用仍然非常广泛。随着色酚AS类偶氮颜料应用领域和使用环境的不断拓展，对其稳定性、耐光性、耐迁移性等性能要求越来越高，因此开发具有优良性能的色酚AS类偶氮颜料新产品是近年来该领域的研究热点。
[0004]但是在工业生产过程中，有机颜料生产需消耗大量的劳动成本和能源。以偶氮颜料工业生产过程为例，经过偶和反应生成颜料结晶分散液需除杂千燥之后形成有机颜料滤饼或色粉。在此过程工艺操作非常复杂，需要经过机械脱水法、半渗透膜过滤法、电极沉积法和低温冷冻法等工序进行除杂干燥。然而，所得有机颜料滤饼或色粉不能直接用于后续的涂料印染着色，还需通过对干燥色粉进行表面改性，重新分散在水介质中，然后进行包覆或封装形成改性颜料。因此，若能将颜料晶体分散液通过一些方法或技术直接改性，不仅可以生产出高品质的颜料，还能节省大量的资源和成本。
[0005]无机核改性是降低生产成本、提高有机颜料耐热性和水分散性的有效方法之一。一般来说，有机颜料的核改性是通过有机颜料分子与无机化合物(如氧化铝、二氧化硅、高岭土和蒙脱土)之间的物理吸附，形成不同的化学键，形成核壳结构来实现的。因此，改性颜料既保持了无机颜料优异的耐热性和光稳定性，又保持了有机颜料明亮的光泽、丰富的色彩和宽广的色谱线。此外，无机核与水分子之间更容易形成氢键，可以有效提高有机颜料的水分散性。通过这种方法，可以减少有机颜料的毒性和不必要的环境影响。
[0006]专利CN107556782A提供了一种表面纳米包覆有机颜料及其制备方法。将碳酸钙包覆于二氧化硅表面通过其较佳的粘性和稳定性吸附有机颜料，在依次包覆二氧化钛层、磷酸铝层和氧化铝层，经过水热反应制得表面纳米包覆有机颜料。经过包覆后的颜料具有较好的耐候性和耐化学性。
[0007]专利CN105524486A提供了一种包核改性颜料红170的制备方法。通过无机物料的改性处理及反应条件的优化，有效提高了无机核与包覆层颜料之间的结合强度，从而提高颜料红170的耐热性与耐候性。
[0008]刘旭等人(刘旭，2011，11.天津大学硕士学位论文：包核法对C.I.颜料绿8的改性)在合成颜料的过程中用SiO2对颜料绿8包核，得到的颜料色光未发生改变，着色力较强(如SiO2包核用量20％，着色强度110％)，流动性及水中分散性也较佳。TGA表明颜料热分解速度降低，热稳定性得到改善。紫外屏蔽能力加强，如SiO2包核用量50％时紫外吸收降低了16％，耐候性得到了提高。
[0009]专利CN101787220A提供了一种天然绿色纳米无机材料改性有机颜料的制备方法。在有机颜料生产过程中添加经过特殊处理后的天然绿色纳米无机材料海泡石，实现颜料生产与颜料化同步一体化，提高了偶氮有机颜料的遮盖力、水分散性、耐热性。
[0010]专利CN110776756B公开了一种改性海泡石复合颜料及其制备方法。通过改性海泡石为无机核使得无机与有机颜料能够稳定的结合在一起，复合颜料不仅本身具有有机颜料的色度性能，还能提升有机颜料的热稳定性和耐候性。
[0011]从以上相关的技术中不难发现，现有的有机颜料具有色泽鲜艳、色谱齐全、着色力强的特点，但部分有机颜料在应用过程中耐光、耐热、耐溶剂、耐气候性能较差。目前主要通过包核法、包覆法和有机颜料的表面改性处理法来提高有机颜料热稳定性、分散性、耐候性。其中最常用的是包核法，以无机材料为无机核，有机颜料为包覆层，通过研磨，吸附等方法，使有机颜料层与无机内核进行结合从而形成复合颜料提高有机颜料的性能。但是对于一些无机材料作为核时需要对其进行一些前处理或者改性，这样的方法较为复杂。而二氧化硅作为核时，其表面具有Si
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OH和Si
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O基团，与色酚AS类偶氮颜料进行结合时，不需要对其进行额外的改性处理。但是作为核的二氧化硅目前都是实心的，其成本较高，改性后的颜料大多是微米级，粒径过大。

技术实现思路

[0012]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无机
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有机包覆型的颜料及其制备方法与应用，本专利技术提供了一种以空心二氧化硅为核，色酚AS类偶氮颜料为壳的核壳结构颜料。本专利技术具有生产成本低，工艺步骤简单的特点，改性后的颜料具有较好的色泽力、热稳定性和耐候性。
[0013]本专利技术通过以下技术方案实现的：
[0014]本专利技术第一个目的是提供一种无机
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有机包覆型的颜料，所述颜料为核壳结构，以空心纳米二氧化硅为核，有机颜料为壳；所述有机颜料包覆于空心纳米二氧化硅的表面；所述有机颜料为色酚AS类偶氮颜料。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述空心纳米二氧化硅的粒径为100nm～200nm。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述色酚AS类偶氮颜料选自颜料红170、颜料红266、颜料红146、颜料红12、颜料红23、颜料红31中的一种或多种。
[0017]本专利技术第二个目的是提供一种无机
‑
有机包覆型的颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0018](1)含有空心纳米二氧化硅的重氮盐溶液的制备：将胺类化合物溶于酸溶液中，冷却，加入NaNO2溶液，得到重氮盐溶液；加入非离子型表面活性剂与空心纳米二氧化硅，在酸性缓冲液中混合，得到含有空心纳米二氧化硅的重氮盐溶液；所述胺类化合物选自4
‑
氨基苯甲酰胺、间硝基邻氨基甲胺、2
‑
甲氧基
‑5‑
硝基苯胺、4
‑
甲氧基
‑3‑
氨基苯酰替苯胺、4
‑
氨
基
‑1‑
苯甲酰胺或对氨基苯甲胺；所述酸性缓冲液的pH值为5.5
‑
6.5；
[0019](2)偶合组分的制备：将色酚类化合物溶于碱性溶液中，加热，固液分离取液相，所得液相即为偶合组分；所述色酚类化合物选自色酚AS
‑
PH、色酚AS
‑
D、色酚AS
‑
BS、色酚AS
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无机
‑
有机包覆型的颜料，其特征在于，所述颜料为核壳结构，以空心纳米二氧化硅为核，有机颜料为壳；所述有机颜料包覆于空心纳米二氧化硅的表面；所述有机颜料为色酚AS类偶氮颜料。2.根据权利要求1所述的颜料，其特征在于，所述空心纳米二氧化硅的粒径为100nm～200nm。3.根据权利要求1所述的颜料，其特征在于，所述色酚AS类偶氮颜料选自颜料红170、颜料红266、颜料红146、颜料红12、颜料红23、颜料红31中的一种或多种。4.一种无机
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有机包覆型的颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)含有空心纳米二氧化硅的重氮盐溶液的制备：将胺类化合物溶于酸溶液中，冷却，加入NaNO2溶液，得到重氮盐溶液；加入非离子型表面活性剂与空心纳米二氧化硅，在酸性缓冲液中混合，得到含有空心纳米二氧化硅的重氮盐溶液；(2)偶合组分的制备：将色酚类化合物溶于碱性溶液中，加热，固液分离取液相，所得液相即为偶合组分；(3)颜料的合成：将步骤(1)制备所得含有空心纳米二氧化硅的重氮盐溶液与步骤(2)制备所得偶合组分混合，进行偶合反应，调节pH至酸性，加热，固液分离取固相，所得固相即为无机
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【专利技术属性】
技术研发人员：常广涛，朱骏，江春晓，孙赞雨，
申请(专利权)人：湖州优彩新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：