CN102504622A - 改性颜料及其制备方法及其应用以及纳米颜料分散体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改性颜料及其制备方法及其应用以及纳米颜料分散体，解决了现有改性颜料容易团聚，稳定性差，因而导致在需要着色的物料上颜料分散不均匀，颜料的遮盖力差等问题。本发明改性颜料经过表面改性、表面处理、盐磨四个步骤制得。得到的改性颜料具有改性效果好、聚合物不易脱落、工艺简单、可控性好、生产成本低的优点，可用于制备彩色聚合碳粉及制造液晶显示器中的彩色滤光片。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性颜料及其制备方法及其应用，以及纳米颜料分散体。
背景技术
纳米颜料是指其粒径为纳米级的颜料，属纳米特殊功能材料，主要应用于液晶显示器(LCD)中彩色滤光片(Color Filter，以下缩写为CF)制造以及彩色聚合碳粉(Color Polymerized Toner，以下缩写为CPT)中所需的纳米级高档颜料。由于纳米颜料在媒体中分散时，希望粒径控制越小越好，将颜料粒径分散到100nm以下的过程中颜料容易团聚，稳定性差，因而导致在需要着色的物料上颜料分散不均匀，颜料的遮盖力差等问题。
作为纳米级高档颜料，其稳定性的要求也极高。颜料的稳定性不好主要是颜料的表面结构与分散的基材的性质不同导致的，用少许聚合物对颜料表面进行改性的方法是增强颜料与基材的相容性的一种办法，目前一般是采用以聚合物对颜料进行简单的物理包覆的方法，这种物理包覆不仅不能解决在后期使用过程中聚合物脱落等问题，还由于这种包覆的脱落也是导致分散时分散体的稳定性不好的原因，难以使颜料分散在水中时的粒径控制在100nm以下，而用化学改性的方法将颜料预聚合物之间通过化学键连接起来，能有效的阻止聚合物的脱离。目前最常用的化学改性方法是通过简单的以小分子的化合对颜料的表面进行处理，使之带上亲水的或者亲油的基团，这种小分子的基团难以提供做够的稳定性，难以保证颜料在分散的时候在分散体系中的稳定性，也难以保证颜料分散体的长期分散稳定性，其水中分散体粒径也由于化学键的连接方式同样难以得到有效控制，因此不能满足对着色的要求很高的领域，如彩色聚合碳粉和彩色滤光片等对颜料的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种改性效果好、聚合物不易脱落、工艺简单、可控性好、生产成本低的改性颜料及其制备方法。
本发明还提供了改性颜料分别在制造液晶显示器中的彩色滤光片及彩色聚合碳粉中的应用。
进一步的，本发明还提供了含有上述改性颜料的纳米颜料分散体。
本发明改性颜料的制备方法为将颜料经过表面改性、表面处理、盐磨四个步骤制得，其中，
所述表面改性为将颜料加入到溶剂中，然后在搅拌分散的同时加入表面改性剂进行表面改性，改性完后将产物洗涤、过滤、干燥得到初改性颜料；然后将制得的初改性颜料与聚合性单体、反应催化剂加入到溶剂中，搅拌分散，然后真空抽去反应装置中的空气进行原子转移自由基聚合反应，即得到聚合物接枝改性的颜料粒子；
所述表面处理为将聚合物接枝改性的颜料粒子加入酸性溶液中，进行表面处理，然后进行洗涤压滤、干燥得到经表面处理后的改性颜料；
所述盐磨为将上述经表面处理后的改性颜料与溶剂、食盐进行研磨，然后再进行洗涤压滤，干燥即得到改性颜料。
所述表面改性剂为氯丙烯酰氯、溴丙烯酰溴或其衍生物中的至少一种。其添加量为0.1％-5％质量百分数。不可过多或过少，过多则在颜料表面引入的基团过多导致引入的聚合物链的量过多而影响了颜料的性质，过少则在颜料表面引入的聚合物链太少而达不到用聚合物来进行改性的目的。
所述制备初改性颜料时进行表面改性时的溶剂可以使用与酰氯和酰溴不反应的各类溶剂，优选甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种。其添加量为颜料质量的2-5倍。
所述制备聚合物接枝改性的颜料粒子时进行聚合反应时的溶剂可以使用醇类、酰胺类或者芳香类，优选N，N-二甲基甲酰胺及其衍生物、甲醇、乙醇和碳链长度不大于十二的直链和支链醇中的至少一种。。其添加量为颜料质量的2-10倍。
所述盐磨步骤中的溶剂可以脂类、芳香类溶剂溶剂，优选甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。其添加量为颜料质量的0.5-5倍。
本发明先采用表面改性剂对颜料表面进行改性，然后再采用原子转移自由基聚合将颜料与聚合物连接起来是一种有效的对颜料进行改性的方法，用原子转移自由基聚合技术可以将聚合物接枝到颜料的表面，利用键连接完全避免了采用物理包覆方法带来的后期使用过程中聚合物脱落等问题，同现有的化学改性方法相比本发明接枝的量和分子量等都是可控的，引入的基团也是可控的，这就使得我们可以根据应用的需求对表面进行针对性的改性。
本发明所使用的颜料可以为无机颜料或有机颜料、有机染料的任一种，也可以是其组合。可以列举的青色着色剂有颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料蓝15:6等；黄色着色剂有颜料黄74、颜料黄93、颜料黄94、颜料黄155、溶剂黄162、颜料黄180、颜料黄185等；品红着色剂有颜料红31、颜料红122、颜料红150、颜料红184、颜料红185、颜料红57:1、颜料红238、颜料红269、颜料红254等；颜料绿36、颜料绿17、颜料绿26、颜料绿15；黑色有碳黑、磁铁矿等。
本发明表面改性步骤中所使用的聚合性单体可以列举出有苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸特丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸特丁酯、甲基丙烯酸正己酯、1，3-丁二烯、1，2-丁二烯等；优选苯乙烯、丙烯酸叔丁酯。其添加量优选为颜料质量的0.1-5倍。
本发明表面改性方法中所使用的反应催化剂为过渡金属化合物与含氮化合物或含磷化合物形成的配合物，过渡金属化合物可以列举出Cu、Fe的卤化物、硫酸盐、硝酸盐或醋酸盐；含氮化合物可列举出2，2’-联二吡啶及其衍生物、N，N’-四甲基乙二胺、N，N’，N”-五甲基二乙烯基三胺，含磷化合物为三苯基膦或三丁基膦。其添加量优选为聚合单体量的0.1％-1％质量百分数。催化反应时间优选为3-10h，温度优选为50-80℃。
所述表面处理步骤中的酸性溶液可以使用浓盐酸，添加量优选为颜料颜料质量的2-5倍，pH值最好为小于1。
所述研磨步骤中的食盐的添加量优选为颜料质量的1-5倍。研磨时间优为5-10h，温度控制在50-80℃
本发明改性颜料可作为应用于液晶显示器(LCD)中彩色滤光片(Color Filter，以下缩写为CF)制造以及彩色聚合碳粉(ColorPolymerized Toner，以下缩写为CPT)中所需的纳米级高档颜料。如将改性颜料进一步做成纳米颜料分散体(Paste)，再进一步做成光敏墨水(Resist ink)供给CF厂商直接生产彩色滤光片；或者将改性颜料与蜡、纳米二氧化硅等物质一起通过聚合、凝集等工艺过程制得彩色激光打印、彩色数码复印所需的关键耗材——彩色聚合碳粉等等。具体制造使用方法为现有技术，本发明不作详细描述。
本发明分散剂中含有上述改性颜料，除此之外，还可以含有水、分散剂和助分散剂，将上述原料加入高速分散机中，在5000rpm-20000rpm的转速下分散2-8h，即可得到性能稳定的纳米颜料分散体，其分散体的粒径在30-100nm。由于采用了改性原料，分散体中颜料的分散性好，不易团聚，稳定性好，需要着色的物料上颜料分散均匀，颜料的遮盖力好。
所述分散剂可以为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或者非离子表面活性剂或者其组合物。
阳离子表面活性剂为胺盐型表面活性剂或季铵盐型表面活性剂中至少一种，胺盐型表面活性剂如：伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐型表面活性剂、羟基胺、二胺或多胺、含酰基的胺、胍衍生物；可以列举的季铵盐型表面活性剂有：十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵、十八烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、氯化N，N-二甲基-N-苄基-3-(硬脂酰胺基)丙胺、二苄基二(十八酰胺乙基)氯化铵等。优选季铵盐型表面活性剂，更优选烷基二甲基苄基氯化铵。
阴离子表面活性剂可以为羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸酯盐类和结构混合型表面活性剂中至少一种，也可以是其组合。可以列举的有：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐、硬脂酸钠、直链烷基苯磺酸钠、支链烷基苯磺酸钠、二异丙基萘磺酸钠、二丁基萘磺酸钠、烷基磺酸钠、α-烯烃磺酸钠、α-磺基脂肪酸酯、直链烷基硫酸盐、支链烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐等。优选直链烷基硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐。
非离子表面活性剂可以列举的有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷醇酰胺、聚氧乙烯烷醇酰胺等。优选烷基酚聚氧乙烯醚，更优选带有8～10个碳原子的烷基酚聚氧乙烯醚。
所述分散助剂为乙醇、丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、正辛醇、十二醇、乙腈、乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、丁酮、环己酮、乙酸乙酯或乙酸丁酯中的至少一种。
所述的纳米颜料分散体的固含量为0.1～50％质量，优选0.5～30％质量，特别优选是5～25％质量。
所述分散剂含量基于改性颜料的量是0.1％～70％质量，优选0.5％～50％质量，特别优选5％～40％质量百分数。
所述分散助剂的含量基于改性颜料的量是0.01～80％质量，优选0.1％～50％质量，特别优选0.2％～40％质量百分数。
所述水的量是基于改性颜料质量的4-15倍。
有益效果：
通过原子转移自由据聚合对颜料的表面进行改性，将根据应用需要的聚合物接枝到颜料的表面可以克服小分子化合物对颜料表面改性的局限性，同时对聚合物的链段进行设计也可以对其稳定性进行良好的调控，从而可以很好的解决颜料在分散到纳米级别时不能稳定的问题。
本发明方法制备的改性颜料具有工艺简单、可靠性高、在水中分散稳定性极高，聚合物不易脱落，将加入分散体中分散到100nm以下颜料不易团聚，稳定性好，在需要着色的物料上颜料分散均匀，颜料的遮盖强。用于制造彩色聚合碳粉时具有优异的着色性能，用于制造液晶显示器(LCD)中彩色滤光片中具极其优异的对比性和透明性能。
具体实施方式
实施例
改性颜料制备例1
在5000L的捏合机中加入1000kg炭黑、2000L溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，进行捏合润湿2小时，得到均匀的颜料糊状料。将上述经捏合的糊状料投入到10000L反应釜中，加入30kg的氯丙烯酰氯，在0～10℃下反应2h，然后将得到的产物进行洗涤、过滤、干燥得到初改性颜料。将得到的初改性颜料1000kg加入到反应釜中，然后加入3000kg的乙醇，然后向反应釜中通入N2，1h后向其中投入氯化亚铜0.6kg和N，N’，N”-五甲基二乙烯基三胺1.2kg，丙烯酸叔丁酯100kg在80℃反应5h得到聚合物接枝改性的颜料粒子。将上述聚合物接枝改性的颜料粒子放入到15000L表面处理釜中，打开搅拌，加入3000kg的浓盐酸，在90℃下搅拌处理5小时，对颜料表面进行处理，同时除去在颜料颗粒中包覆的金属离子等杂质。将上述经表面处理的颜料放入至压滤机中压滤，滤液收集至废液槽；压滤干后，用50000L纯水反复的洗涤以获得精制的颜料；压滤至干，并干燥得到精制的颜料干粉。将干燥后的颜料1000kg投入到7000L的盐磨机中，加入500L溶剂甲苯、3000kg食盐(烧付级，35～40μm)，在65～70℃下进行盐磨6小时。将经盐磨后的颜料投入到15000L的分散机中，加入8000L纯水，加热至75℃，在15000rpm的转速下高速搅拌、分散2小时。将分散后的浆料进行热压滤，压滤干后用50000L的纯水进行反复的洗涤，直至滤液的电导率小于3μs/cm，然后进行干燥、出料，即得到所需的改性颜料(1)。
改性颜料制备例2
在8000L的捏合机中加入900kg颜料红122、4500L溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，进行捏合润湿2小时，得到均匀的颜料糊状料。将上述经捏合的糊状料投入到10000L反应釜中，加入35kg的溴丙烯酰溴，在0～10℃下反应2h，然后将得到的产物进行洗涤、过滤、干燥得到初改性颜料。将得到的初改性颜料900kg加入到反应釜中，然后加入9000kg的乙醇，然后向反应釜中通入N2，1h后向其中投入氯化亚铜1.5kg、2，2’-联二吡啶3kg，苯乙烯3000kg和丙烯酸2-乙基己酯1500kg在80℃反应5h得到聚合物接枝改性的颜料粒子。将上述聚合物接枝改性的颜料粒子放入到15000L表面处理釜中，打开搅拌，加入3000kg的浓盐酸，在90℃下搅拌处理5小时，对颜料表面进行处理，同时除去在初始颜料颗粒中包覆的金属离子等杂质。将上述经表面处理的颜料放入至压滤机中压滤，滤液收集至废液槽；压滤干后，用50000L纯水反复的洗涤以获得精制的颜料；压滤至干，并干燥得到精制的颜料干粉。将干燥后的颜料投入到7000L的盐磨机中，加入2000L溶剂乙酸丁酯、3000kg食盐(烧付级，35～40μm)，在65～70℃下进行盐磨10小时。将经盐磨后的颜料投入到15000L的分散机中，加入8000L纯水，加热至75℃，在15000rpm的转速下高速搅拌、分散2小时。将分散后的浆料进行热压滤，压滤干后50000L的纯水进行反复的洗涤，直至滤液的电导率小于3μs/cm，然后进行干燥、出料，即得到所需的改性颜料(2)。
改性颜料制备例3
在5000L的捏合机中加入800kg颜料黄180、3000L溶剂四氢呋喃中，进行捏合润湿2小时，得到均匀的颜料糊状料。将上述经捏合的糊状料投入到10000L反应釜中，加入35kg的氯丙烯酰氯，在0～10℃下反应2h，然后将得到的产物进行洗涤、过滤、干燥得到初改性颜料。将得到的初改性颜料800kg加入到反应釜中，然后加入3000kg的乙醇，然后向反应釜中通入N2，1h后向其中投入氯化亚铜1.1kg、2，2’-联二吡啶2.4kg，丙烯酸叔丁酯200kg和甲基丙烯酸甲酯150kg在80℃反应5h得到聚合物接枝改性的颜料粒子。将上述聚合物接枝改性的颜料粒子放入到15000L表面处理釜中，打开搅拌，加入3000kg的浓盐酸，在90℃下搅拌处理5小时，对颜料表面进行处理，同时除去在初始颜料颗粒中包覆的金属离子等杂质。将上述经表面处理的颜料放入至压滤机中压滤，滤液收集至废液槽；压滤干后，用50000L纯水反复的洗涤以获得精制的颜料；压滤至干，并干燥得到精制的颜料干粉。将干燥后的颜料500kg投入到7000L的盐磨机中，加入2500L溶剂乙酸乙酯、5000kg食盐(烧付级，35～40μm)，在65～70℃下进行盐磨15小时。将经盐磨后的颜料投入到15000L的分散机中，加入8000L纯水，加热至75℃，在15000rpm的转速下高速搅拌、分散2小时。将分散后的浆料进行热压滤，压滤干后50000L的纯水进行反复的洗涤，直至滤液的电导率小于3μs/cm，然后进行干燥、出料，即得到所需的改性颜料(3)
改性颜料制备例4
在5000L的捏合机中加入1200kg颜料蓝15:3、3000L溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，进行捏合润湿2小时，得到均匀的颜料糊状料。将上述经捏合的糊状料投入到10000L反应釜中，加入50kg的氯丙烯酰氯，在0～10℃下反应2h，然后将得到的产物进行洗涤、过滤、干燥得到初改性颜料。将得到的初改性颜料1200kg加入到反应釜中，然后加入3000kg的甲醇，然后向反应釜中通入N2，1h后向其中投入氯化亚铜0.6kg、2，2’-联二吡啶1.2kg，苯乙烯150kg和丙烯酸2-乙基己酯150kg在80℃反应5h得到聚合物接枝改性的颜料粒子。将上述聚合物接枝改性的颜料粒子放入到15000L表面处理釜中，打开搅拌，加入3000kg的浓盐酸，在90℃下搅拌处理5小时，对颜料表面进行处理，同时除去在初始颜料颗粒中包覆的金属离子等杂质。将上述经表面处理的颜料放入至压滤机中压滤，滤液收集至废液槽；压滤干后，用50000L纯水反复的洗涤以获得精制的颜料；压滤至干，并干燥得到精制的颜料干粉。将干燥后的颜料1000kg投入到10000L的盐磨机中，加入5000L溶剂乙酸丁酯、3000kg食盐(烧付级，35～40μm)，在65～70℃下进行盐磨8小时。将经盐磨后的颜料投入到15000L的分散机中，加入8000L纯水，加热至75℃，在12000rpm的转速下高速搅拌、分散2小时。将分散后的浆料进行热压滤，压滤干后50000L的纯水进行反复的洗涤，直至滤液的电导率小于3μs/cm，然后进行干燥、出料，即得到所需改性颜料(4)。将得到的改性颜料20kg与水78kg、十二烷基三甲基氯化铵2kg和正丁醇1kg加入高速分散机中，在16000rpm的转速下分散4h即得到所需的纳米颜料分散体，经过纳米粒度仪测试其粒径为82nm。
改性颜料制备例5
在5000L的捏合机中加入1000kg颜料红254、3000L溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，进行捏合润湿3小时，得到均匀的颜料糊状料。将上述经捏合的糊状料投入到10000L反应釜中，加入60kg的氯丙烯酰氯，在0～10℃下反应2h，然后将得到的产物进行洗涤、过滤、干燥得到初改性颜料。将得到的初改性颜料1000kg加入到反应釜中，然后加入3000kg的甲醇，然后向反应釜中通入N2，1h后向其中投入氯化亚铜0.6kg、2，2’-联二吡啶1.2kg，苯乙烯160kg和丙烯酸2-乙基己酯140kg在80℃反应6h得到聚合物接枝改性的颜料粒子。将上述聚合物接枝改性的颜料粒子放入到15000L表面处理釜中，打开搅拌，加入3000kg的浓盐酸，在90℃下搅拌处理5小时，对颜料表面进行处理，同时除去在初始颜料颗粒中包覆的金属离子等杂质。将上述经表面处理的颜料放入至压滤机中压滤，滤液收集至废液槽；压滤干后，用50000L纯水反复的洗涤以获得精制的颜料；压滤至干，并干燥得到精制的颜料干粉。将干燥后的颜料投入到7000L的盐磨机中，加入2000L溶剂乙酸丁酯、3000kg食盐(烧付级，35～40μm)，在65～70℃下进行盐磨8小时。将经盐磨后的颜料投入到15000L的分散机中，加入8000L纯水，加热至75℃，在12000rpm的转速下高速搅拌、分散2小时。将分散后的浆料进行热压滤，压滤干后50000L的纯水进行反复的洗涤，直至滤液的电导率小于3μs/cm，然后进行干燥、出料，即得到所需改性颜料(5)。
改性颜料制备例6
在5000L的捏合机中加入1000kg颜料绿36、3000L溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，进行捏合润湿3小时，得到均匀的颜料糊状料。将上述经捏合的糊状料投入到10000L反应釜中，加入50kg的氯丙烯酰氯，在0～10℃下反应2h，然后将得到的产物进行洗涤、过滤、干燥得到初改性颜料。将得到的初改性颜料1000kg加入到反应釜中，然后加入3000kg的甲醇，然后向反应釜中通入N2，1h后向其中投入氯化亚铜0.6kg、2，2’-联二吡啶1.2kg，苯乙烯160kg和丙烯酸叔丁酯140kg在80℃反应6h得到聚合物接枝改性的颜料粒子。将上述聚合物接枝改性的颜料粒子放入到15000L表面处理釜中，打开搅拌，加入3000kg的浓盐酸，在90℃下搅拌处理5小时，对颜料表面进行处理，同时除去在初始颜料颗粒中包覆的金属离子等杂质。将上述经表面处理的颜料放入至压滤机中压滤，滤液收集至废液槽；压滤干后，用50000L纯水反复的洗涤以获得精制的颜料；压滤至干，并干燥得到精制的颜料干粉。将干燥后的颜料投入到7000L的盐磨机中，加入2000L溶剂乙酸丁酯、3000kg食盐(烧付级，35～40μm)，在65～70℃下进行盐磨8小时。将经盐磨后的颜料投入到15000L的分散机中，加入8000L纯水，加热至75℃，在12000rpm的转速下高速搅拌、分散2小时。将分散后的浆料进行热压滤，压滤干后50000L的纯水进行反复的洗涤，直至滤液的电导率小于3μs/cm，然后进行干燥、出料，即得到所需改性颜料(6)。
改性颜料制备例7
在5000L的捏合机中加入1000kg颜料蓝15:6、3000L溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，进行捏合润湿3小时，得到均匀的颜料糊状料。将上述经捏合的糊状料投入到10000L反应釜中，加入60kg的溴丙烯酰溴，在0～10℃下反应2h，然后将得到的产物进行洗涤、过滤、干燥得到初改性颜料。将得到的初改性颜料1000kg加入到反应釜中，然后加入3000kg的乙醇，然后向反应釜中通入N2，1h后向其中投入氯化亚铜0.6kg、N，N’，N”-五甲基二乙烯基三胺1.4kg，苯乙烯160kg和甲基丙烯酸叔丁酯140kg在80℃反应8h得到聚合物接枝改性的颜料粒子。将上述聚合物接枝改性的颜料粒子放入到15000L表面处理釜中，打开搅拌，加入3000kg的浓盐酸，在90℃下搅拌处理5小时，对颜料表面进行处理，同时除去在初始颜料颗粒中包覆的金属离子等杂质。将上述经表面处理的颜料放入至压滤机中压滤，滤液收集至废液槽；压滤干后，用50000L纯水反复的洗涤以获得精制的颜料；压滤至干，并干燥得到精制的颜料干粉。将干燥后的颜料投入到7000L的盐磨机中，加入2000L溶剂乙酸丁酯、3000kg食盐(烧付级，35～40μm)，在65～70℃下进行盐磨8小时。将经盐磨后的颜料投入到15000L的分散机中，加入8000L纯水，加热至75℃，在12000rpm的转速下高速搅拌、分散2小时。将分散后的浆料进行热压滤，压滤干后50000L的纯水进行反复的洗涤，直至滤液的电导率小于3μs/cm，然后进行干燥、出料，即得到所需改性颜料(7)。
分散体制备例1
将得到的改性颜料(1)20kg与水79kg、十二烷基硫酸钠1kg、丁醇0.5kg加入高速分散机中，在18000rpm的转速下分散2h即得到所需的纳米颜料分散体(1)，经过纳米粒度仪测试其粒径为85nm。
分散体制备例2
将得到的改性颜料(2)20kg与水78.5kg、十二烷基三甲基氯化铵1.5kg和正辛醇1kg加入高速分散机中，在18000rpm的转速下分散2h即得到所需的纳米颜料分散体(2)，经过纳米粒度仪测试其粒径为90nm。
分散体制备例3
将得到的改性颜料(4)20kg与水78kg、十二烷基三甲基氯化铵2kg和正辛醇1kg加入高速分散机中，在18000rpm的转速下分散2h即得到所需的纳米颜料分散体(3)，经过纳米粒度仪测试其粒径为87nm。
分散体制备例4
将得到的改性颜料(4)20kg与水78kg、十二烷基三甲基氯化铵2kg和正丁醇1kg加入高速分散机中，在16000rpm的转速下分散4h即得到所需的纳米颜料分散体(4)，经过纳米粒度仪测试其粒径为82nm。
分散体制备例5
将得到的改性颜料(5)20kg与水78kg、十二烷基三甲基氯化铵2kg和正丁醇1kg加入高速分散机中，在16000rpm的转速下分散4h即得到所需的纳米颜料分散体(5)，经过纳米粒度仪测试其粒径为78nm。
分散体制备例6
将得到的改性颜料(6)20kg与水78kg、十二烷基三甲基氯化铵2kg和正丁醇1kg加入高速分散机中，在18000rpm的转速下分散3h即得到所需的纳米颜料分散体(6)，经过纳米粒度仪测试其粒径为90nm。
分散体制备例7
将得到的改性颜料(7)20kg与水78kg、十二烷基硫酸钠2kg和正丁醇1kg加入高速分散机中，在16000rpm的转速下分散6h即得到所需的纳米颜料分散体(7)，经过纳米粒度仪测试其粒径为68nm。
分散体制备对比例1
将未经改性的炭黑20kg与水79kg、十二烷基硫酸钠1kg、丁醇0.5kg加入高速分散机中，在18000rpm的转速下分散2h即得到所需的比较纳米颜料分散体(1)，经过纳米粒度仪测试其粒径为161nm。
分散体制备对比例2
将未经改性的122颜料红20kg与水78.5kg、十二烷基三甲基氯化铵1.5kg和正辛醇1kg加入高速分散机中，在18000rpm的转速下分散2h即得到所需的比较纳米颜料分散体(2)，经过纳米粒度仪测试其粒径为213nm。
分散体制备对比例3
将未经改性的180颜料黄20kg与水78kg、十二烷基三甲基氯化铵2kg和正辛醇1kg加入高速分散机中，在18000rpm的转速下分散2h即得到所需的纳米颜料分散体(3)，经过纳米粒度仪测试其粒径为257nm。
分散体制备对比例4
将未经改性的15:3颜料蓝20kg与水78kg、十二烷基三甲基氯化铵2kg和正丁醇1kg加入高速分散机中，在16000rpm的转速下分散4h即得到比较的纳米颜料分散体(4)，经过纳米粒度仪测试其粒径为201nm。
分散体制备对比例5
将未经改性的254颜料红20kg与水78kg、十二烷基三甲基氯化铵2kg和正丁醇1kg加入高速分散机中，在16000rpm的转速下分散4h即得到所需的颜料分散体(5)，经过纳米粒度仪测试其粒径为157nm。
分散体制备对比例6
将未经改性的36颜料绿20kg与水78kg、十二烷基三甲基氯化铵2kg和正丁醇1kg加入高速分散机中，在18000rpm的转速下分散3h即得到所需的纳米颜料分散体(6)，经过纳米粒度仪测试其粒径为178nm。
分散体制备对比例7
将未经改性的15:6颜料蓝20kg与水78kg、十二烷基硫酸钠2kg和正丁醇1kg加入高速分散机中，在16000rpm的转速下分散6h即得到所需的纳米颜料分散体(7)，经过纳米粒度仪测试其粒径为164nm。
表1纳米颜料分散体实施例与比较例性能比较。
综上，我们发现通过原子转移自由基聚合对颜料表面进行改性和盐磨后，能够将颜料分散体的粒径控制在100nm以下，而不经过改性的颜料一般只能分散到100nm以上。通过放置试验发现经过改性的颜料的分散体在30天内稳定性很好，粒径的变化在10％以内，粘度的变化也较小，而未经改性的颜料制备的分散体的粒径变化都超过了10％，粘度的变化也较大，因此改性后的颜料制备的分散体的稳定性得到了显著的提高。
彩色碳粉的制备例
将实施例1-4及其对比例1-4中的颜料分散体，参照中国专利200810047016.2中碳粉的制备方法进行碳粉的制备，得到碳粉例1-4及比较碳粉例1-4对得到的最终碳粉进行上机测试，对比加入同样颜料后的打印图像的浓度、底灰和定影指标。
| 图像浓度 | 底灰 | 定影牢固度 | |
| 碳粉例1 | 1.45 | 0.005 | 0.99 |
| 碳粉例2 | 1.35 | 0.003 | 0.99 |
| 碳粉例3 | 1.25 | 0.004 | 0.99 |
| 碳粉例4 | 1.48 | 0.005 | 0.99 |
| 比较碳粉例1 | 1.30 | 0.007 | 0.98 |
| 比较碳粉例2 | 1.24 | 0.006 | 0.99 |
| 比较碳粉例3 | 1.12 | 0.007 | 0.99 |
| 比较碳粉例4 | 1.33 | 0.008 | 0.99 |
从上述测试结果来看，进行同比试验后制备的碳粉，改性颜料分散体制备的碳粉的图像浓度明显比未改性的颜料分散体的图像浓度高，底灰也稍低一些，而定影牢固度基本没有太大的影响。
彩色滤光片的制备例
将实施例5-7及其比较例5-7中制备的颜料分散体旋涂于玻璃基板上，得到滤光片1-3及比较滤光片1-3测定膜厚和对比度。对比度的测定用色彩亮度计进行测量。涂膜的透明程度是指涂膜的表面不模糊、铺展平滑而无凹凸不平的状态。
| 对比度 | 膜厚 | 透明程度 | |
| 滤光片1 | 650 | 1.50 | 优良 |
| 滤光片2 | 720 | 1.49 | 优良 |
| 滤光片3 | 690 | 1.50 | 优良 |
| 比较滤光片1 | 560 | 1.49 | 一般 |
| 比较滤光片2 | 610 | 1.51 | 一般 |
| 比较滤光片3 | 590 | 1.50 | 一般 |
从上述测试结果来看，进行同比试验后制备的滤光片，改性颜料分散体制备的滤光片的对比度明显比未改性的颜料分散体的对比度高，而透明性也有提高。
Claims (9)
1.一种改性颜料的制备方法，其特征在于，将颜料经过表面改性、表面处理、盐磨四个步骤制得，其中，
所述表面改性为将颜料加入到溶剂中，然后在搅拌分散的同时加入表面改性剂进行表面改性，改性完后将产物洗涤、过滤、干燥得到初改性颜料；然后将制得的初改性颜料与聚合性单体、反应催化剂加入到溶剂中，搅拌分散，然后真空抽去反应装置中的空气进行原子转移自由基聚合反应，即得到聚合物接枝改性的颜料粒子；
所述表面处理为将聚合物接枝改性的颜料粒子加入酸性溶液中，进行表面处理，然后进行洗涤压滤、干燥得到经表面处理后的改性颜料；
所述盐磨为将上述经表面处理后的改性颜料与溶剂、食盐进行研磨，然后再进行洗涤压滤，干燥即得到改性颜料。
2.如权利要求1所述的改性颜料的制备方法，其特征在于，所述表面改性剂为氯丙烯酰氯、溴丙烯酰溴或其衍生物中的至少一种。
3.如权利要求1所述的改性颜料的制备方法，其特征在于，所述制备初改性颜料时进行表面改性时的溶剂为甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种。
4.如权利要求1所述的改性颜料的制备方法，其特征在于，所述制备聚合物接枝改性的颜料粒子时进行聚合反应时的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺及其衍生物、甲醇、乙醇和碳链长度不大于十二的直链和支链醇中的至少一种。
5.如权利要求1所述的改性颜料的制备方法，其特征在于，所述盐磨步骤中的溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。
6.一种改性颜料，其特征在于，由权利要求1-5中任一项方法制得。
7.一种纳米颜料分散体，其特征在于，含有权利要求6中所述改性颜料。
8.一种改性颜料，其特征在于，在制造液晶显示器中的彩色滤光片中的应用。
9.一种改性颜料，其特征在于，在制造彩色聚合碳粉中的应用。
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