CN101469153A - 环保透明氧化铁黑超细水性色浆分散体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透明氧化铁黑超细水性色浆分散体及其制备方法，先将按规定重量百分比的去离子水、助溶保湿剂、防腐剂、抑泡消泡剂、颜料表面处理剂和润湿分散剂混匀后，缓慢加入透明氧化铁黑颜料，进行高速分散，在高速搅拌下加入防沉增稠剂，形成均匀浆料分散体，用泵将浆料分散体输入到珠磨机中研磨分散2～5遍，直到浆料分散体细度小于2μm后停止研磨，在研磨后的浆料分散体中加入厚浆型消泡剂，调节粘度范围在70～85KU，得到透明氧化铁黑超细水性色浆分散体。本发明除了具有优良的性能之外，满足个性化色彩需求，还具有生理惰性，对环境污染小(挥发性VOC≤50g/L、无APE)，品质易控制，生产方便等特点。

Description

环保透明氧化铁黑超细水性色浆分散体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于水性木器漆调色的低VOC(指b.p.250℃以下能蒸出的有机化合物)、无APE(烷基酚)的环保透明氧化铁黑超细水性色浆分散体。

本发明还涉及了一种环保透明氧化铁黑超细水性色浆分散体的制备方法。

背景技术

以前木器漆几乎是溶剂型涂料，大量挥发VOC对环境造成严重破坏，随着技术的不断进步，水性木器漆技术日趋完善，一种调色用的透明氧化铁水性色浆应运而生。

作为透明氧化铁水性色浆系列的透明氧化铁黑水性色浆，具有优良的耐候性、紫外线吸收性、高透明度和高着色力；具有很好的化学稳定性，优良的耐碱/耐酸性、很好的耐温性；作为无机颜料的透明氧化铁黑水性色浆，还具有无渗漏、无迁徙性和不溶性等特点。

紫外线是破坏木质的元凶，而透明氧化铁黑水性色浆能够强烈吸收紫外线辐射，从而保护木质；既能使木质起到良好的着色效果，色彩柔和，又能使木质保持天然纹理。透明氧化铁黑水性色浆与有机透明颜料和染料混合使用时，不仅能丰富颜料的色彩，提高彩度，而且能显著地改善单独使用有机透明颜料和染料时存在的耐候性、耐温性差等问题，因而，透明氧化铁黑水性色浆在木器家俱漆调色等方面具有广阔的应用前景。

由于透明氧化铁黑粒子细小，比表面积大，较高的吸油量，粒子间产生强大的界面力量，将粒子紧紧粘合很难分散，特别是水性体系颜料的比重大，在水性自重下沉的倾向大，且对色料分散体的环保要求高，低VOC挥发，因而，在制备透明氧化铁黑水性色浆时，对润湿分散剂等助剂、分散设备及工艺的选择非常关键。

发明内容

本发明的目的是为了克服上面所述的技术问题，提供一种既具有很好的着色力和透明性，又具有很好的化学稳定性，优良的耐碱/耐酸性、耐光性、耐候性、紫外线吸收性、耐热性、耐迁移性等优点，且制备成本低的环保型的透明氧化铁黑超细水性色浆分散体，本发明同时还提供了该透明氧化铁黑超细水性色浆分散体的制备方法。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：

本发明提供一种透明氧化铁黑超细水性色浆分散体，包含以下组份及其重量百分比为：

去离子水                             25～30％；

助溶保湿剂                           5～10％；

防腐剂                               0.1～0.5％；

抑泡消泡剂                           0.1～0.5％；

颜料表面处理剂                       0.5～1.5％；

润湿分散剂                           20～30％；

透明氧化铁黑颜料                     35～40％；

防沉增稠剂                           0.1～0.5％；

厚浆型消泡剂                         0.2～0.5％。

其中，所述的助溶保湿剂是指大于b.p.250℃与水相溶的有机化合物，一般为聚乙二醇200、聚乙二醇300或聚乙二醇400。

所述的颜料表面处理剂是硅烷偶联剂、硼酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂。

所述的润湿分散剂为不含APE、带有颜料亲和基团的高分子嵌段共聚物或其水溶液，如带有颜料亲和基团丙烯酸嵌段共聚物、带有颜料亲和基团苯乙烯马来酸酐共聚物或PDMAEA-PEO嵌段共聚物。

所述的防沉增稠剂是气相SiO₂或有机改性膨润土。

所述的厚浆型消泡剂是聚醚改性硅烷消泡剂。

其它辅助材料应选取不含APE、低VOC的助剂。

本发明还提供了一种如上面所述的透明氧化铁黑超细水性色浆分散体的制备方法，包括以下步骤：先将按规定重量百分比的去离子水、助溶保湿剂、防腐剂、抑泡消泡剂、颜料表面处理剂和润湿分散剂混匀后，缓慢加入透明氧化铁黑颜料，以转速1000-4000rpm进行高速分散，在高速搅拌下加入防沉增稠剂，形成均匀浆料分散体，用泵将浆料分散体输入到珠磨机中研磨分散2～5遍，直到浆料分散体细度小于2μm后停止研磨，在研磨后的浆料分散体中加入厚浆型消泡剂，调节粘度范围在70～85KU，得到透明氧化铁黑超细水性色浆分散体。

本发明水性色浆的性能检测方法：

(1)超细水性色浆的贮存稳定性测试方法：样品置于恒温烘箱内(温度控制在50±2℃)放置30天，或常温静置90天，观察是否出现絮凝、沉淀物或分水等，如无上述现象评为优秀。

(2)超细水性色浆平均粒径采用Thermo，Microtrac S3500激光粒度仪测试。

(3)超细水性色浆挥发性有机物(VOC)按照GB 18582-2007测试。

(4)超细水性色浆紫外线吸收能力采用UV-Vis日立Hitach UV-340紫外可见分光光度自动记录仪测定。

本发明作为一种水性木器漆调色用的高性能的透明氧化铁黑超细水性色浆分散体，除了具有耐很好的化学稳定性，优良的耐碱/耐酸性、耐光性、耐候性、紫外线吸收性、耐热性、耐迁移性等优点之外，满足个性化色彩需求，还具有生理惰性，对环境污染小(挥发性VOC≤50g/L、无APE)，品质易控制，生产方便等特点。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1：

组份                             含量(重量)    产地

去离子水                         27％

聚乙二醇200                      6％           DOW

三嗪类含氮杂环化合物防腐剂        0.2％         Cognis

非离子性抑泡消泡剂                0.3％        Cognis

带有颜料亲和基团丙烯酸嵌段共聚物  25％          Degussa

钛酸酯偶联剂CT-115A              1.0％         利进化工

透明氧化铁黑颜料                 40％          神光

气相SiO₂                         0.2％         吉必时

厚浆型消泡剂Foamex 810           0.3％         Tego

按下述方法制备透明氧化铁黑超细水性色浆分散体：首先将前六种组份混匀后，缓慢加入透明氧化铁黑颜料，加完后高速分散均匀；在转速为1000-4000rpm的高速搅拌下加入防沉增稠剂气相SiO₂，形成均匀浆料分散体，用泵将浆料分散体输入到珠磨机中研磨分散2～3遍，直到浆料分散体细度小于2μm后停止研磨；在研磨后的浆料分散体中加入厚浆型消泡剂，调成合适的粘度(25℃，斯托默粘度70～85KU)，制得本发明的透明氧化铁黑超细水性色浆分散体。

实施例2：

组份                                   含量(重量)                  产地

去离子水                               25％

聚乙二醇200                            6.0％                       DOW

三嗪类含氮杂环化合物防腐剂              0.2％                       Cognis

非离子性抑泡消泡剂                      0.3％                       Cognis

带有颜料亲和基团苯乙烯马来酸酐共聚物     26.5％                      BYK

钛酸酯偶联剂CT-115A                     1.5％                       利进化工

透明氧化铁黑颜料                        40％                        正奇

气相SiO₂                                0.2％                       吉必时

厚浆型消泡剂Foamex 810                  0.3％                       Tego

透明氧化铁黑水性色浆分散体的制备方法参照实施例1。

实施例3：

组份                                    含量(重量)          产地

去离子水                                27.5％

聚乙二醇200                             6.0％               DOW

三嗪类含氮杂环化合物防腐剂               0.2％               Cognis

非离子性抑泡消泡剂                       0.3％               Cognis

PDMAEA-PEO嵌段共聚物                     24％                海川实业

钛酸酯偶联剂CT-115A                      1.5％               利进化工

透明氧化铁黑颜料                         40％                神光

气相SiO₂                                 0.2％               吉必时

厚浆型消泡剂Foamex 810           0.3％          Tego

透明氧化铁黑水性色浆分散体的制备方法参照实施例1。

通过上述三个实施例制得的透明氧化铁黑超细水性色浆分散体表现出优良的性能，见下表：

透明氧化铁黑水性色浆的性能表

 

样品	平均粒径(μm)	VOC(g/L)	紫外线吸收能力	贮存稳定性(50±2℃贮30天)
					实施例1	<1	22.5	89.6	优
实施例2	<2	34.1	88.7	优
					实施例3	<2	27.7	86.6	优

尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (8)

1、一种透明氧化铁黑超细水性色浆分散体，其特征在于：包含以下组份及其重量百分比为：

去离子水             25～30％；

助溶保湿剂           5～10％；

防腐剂               0.1～0.5％；

抑泡消泡剂           0.1～0.5％；

润湿分散剂           20～30％；

颜料表面处理剂       0.5～1.5％；

透明氧化铁黑颜料     35～40％；

防沉增稠剂           0.1～0.5％；

厚浆型消泡剂         0.2～0.5％。

2、如权利要求1所述的水性色浆分散体，其特征在于：所述的助溶保湿剂为聚乙二醇200、聚乙二醇300或聚乙二醇400。

3、如权利要求1所述的水性色浆分散体，其特征在于：所述的润湿分散剂为不含APE、带有颜料亲和基团的高分子嵌段共聚物或其水溶液。

4、如权利要求1所述的水性色浆分散体，其特征在于：所述的颜料表面处理剂是硅烷偶联剂、硼酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂。

5、如权利要求1所述的水性色浆分散体，其特征在于：所述的防沉增稠剂是气相SiO₂或有机改性膨润土。

6、如权利要求1所述的水性色浆分散体，其特征在于：所述的厚浆型消泡剂是聚醚改性硅烷消泡剂。

7、一种如权利要求1-6任一所述的透明氧化铁黑超细水性色浆分散体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：先将按规定重量百分比的去离子水、助溶保湿剂、防腐剂、抑泡消泡剂、颜料表面处理剂和润湿分散剂混匀后，缓慢加入透明氧化铁黑颜料，以转速1000-4000rpm进行高速分散，在高速搅拌下加入防沉增稠剂，形成均匀浆料分散体，用泵将浆料分散体输入到珠磨机中研磨分散2～5遍，直到浆料分散体细度小于2μm后停止研磨，在研磨后的浆料分散体中加入厚浆型消泡剂，调节粘度范围在70～85KU，得到透明氧化铁黑超细水性色浆分散体。

8、如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的高速搅拌的转速为1000-4000rpm。