CN103952035A

CN103952035A - 一种水性颜料型色浆及其制备方法

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Publication number: CN103952035A
Application number: CN201410181846.XA
Authority: CN
Inventors: 王忻; 刘新容
Original assignee: XIANGTAN JIALI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XIANGTAN JIALI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2014-07-30

Abstract

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种水性颜料型色浆及其制备方法。本发明的技术要点是，先将复合分散剂、PH调节剂、抗菌防霉剂、消泡剂、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，再加入复合助溶剂和吸湿剂，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；然后再采用循环流出式砂磨法进行精分散，颜料受到高强度的撞击力和剪切力作用而分散，最终得到水性颜料型色浆。本发明产品适用于纺织印花、无纺印花和涂料制造业，产品各项性能比较好，并且本发明色浆的制备过程简单，易于工业化生产。

Description

一种水性颜料型色浆及其制备方法

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种水性颜料型色浆及其制备方法。

背景技术

水基颜料色浆在未来将取代溶剂体系着色剂，被广泛用于各种环保型材料，例如水性乳胶漆、水性木器漆、水性PU皮革着色剂、水性包装油墨、水性涂料印花浆等等。随着水性高分子粘合剂的工业革新，对各种不同的一元，二元，三元，四元高分子聚合物的改性，特别是有机硅改性苯丙乳液，有机氟改性苯丙乳液改变了以往以水基粘合剂的弱点，从而诞生了很多环境友好型的新型涂料。水基涂料的特点是价格低廉，胶乳粘度低，便于生产和施工，聚合速率快，同时产物分子量高，聚合可以在较低的温度下进行。

通常，颜料色浆分为溶剂体系、水性体系和水油通用型体系。

选择色浆用颜料包括：单偶氮类颜料，缩合偶氮类颜料，喹吖啶酮类颜料，二噁嗪类颜料，异吲哚啉酮和异吲哚啉类颜料，蒽醌杂环类颜料，苯并咪唑类颜料，DPP类颜料，苝系颜料，酞氰类颜料，无机颜料等上千个不同C.I类别的颜料。根据不同颜料的耐候性、耐光性、耐酸碱性、耐水洗性、耐迁移性等化学和物理特征，将之用于涂料、塑料、油墨、纸张、纺织、化妆品等领域。

在制备水基颜料色浆时，由于有机颜料的表面极性低，所以不容易被水润湿。相比有机颜料，无机颜料的亲水性比有机颜料的亲水性更强。

常用有机颜料HLB值

C.I.索引号	HLB值	C.I.索引号	HLB值	C.I.索引号	HLB值
						P.Y.13	8.00	P.R.112	12.6	P.G.7	10-12

P.Y.14	8.40	P.R.122	12.6	P.G.36	12-14
						P.Y.17	10.00	P.R.146	11.8	炭黑	14-15
P.Y.83	10.50	P.R.170	11.56	钛白	17-20
						P.Y.139	18.90	P.V.19	13.6
P.O.5	7.5	P.V.23	9.4
						P.O.34	8.2	P.B.15:3	14-16

我们通常以HLB值(水油平衡值)来衡量颜料的亲油性或者亲水性。HLB小于10，亲油性；HLB大于10，亲水性。HLB值越大亲水性越强，反之，亲油性越强。非离子表面活性剂具有加和性，可以利用以下公式计算两种或者两种以上的表面活性剂混合以后的HLB值：

HLB＝(HLB_A*W_A)+(HLB_B*W_B)/(W_A+W_B)

其中，W_A、W_B分别代表表面活性剂A和B的重量百分数，HLB_A和HLB_B分别是A和B的HLB值。

HLB值在3-8的表面活性剂适合用作W/O的型乳化剂，HLB值在8-16的表面活性剂适合0/W的乳化剂，作为润湿剂的HLB值在7-9。

表面活性剂分为阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂。

发明内容

本发明旨在充分考虑纺织印花、涂料等基本配方和生产工艺的基础上，发明一种适用于纺织印花、无纺印花和涂料的水性颜料型色浆及其制备方法。

本发明的水性颜料型色浆，它包含如下质量百分比的组分：的颜料，的复合分散剂，的吸湿剂，的复合助溶剂，的去离子水，的抗菌防霉剂，的消泡剂，的pH调节剂。

所述颜料选自C.I.颜料黄13,14,17,42,83,139,155、C.I.颜料橙5,34、C.I.颜料红101,112,122,146,170,184,210、C.I.颜料紫3,19,23、C.I.颜料蓝15:1,15:3、C.I.颜料绿7,36、C.I.颜料黑7、C.I.颜料白6中的一种。

所述复合分散剂为非离子型分散剂按HLB加和法调配而成；其中，非离子型分散剂选自脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚山梨酯、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、萘酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪酰烷醇胺聚氧乙烯醚。

所述吸湿剂为尿素。

所述复合助溶剂为乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、异丙醇、1，3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇、一缩二丙二醇、平均分子量为的聚乙二醇、丙三醇、乙二醇单甲醚、磷酸酯、油酸、亚油酸、油酸三乙醇胺、硬脂酸三乙醇胺、棕榈酸三乙醇胺化合物中的一种或两种及两种以上的组合物。

所述抗菌防霉剂为苯丙三氮唑、甲苯基三唑、五氯苯酚、五氯苯酚钠、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、双硫代氨基甲酸酯、二环己替亚硝酸胺、甲基-P-羧基苯甲酸酯、山梨酸钙、苯甲酸钠中的一种。

所述消泡剂为聚醚类、C7-C9高碳醇类、聚烷基硅氧烷类有机硅、聚醚改性有机硅类、聚硅氧烷类中的一种。

所述pH调节剂为无机碱，即氨水、氢氧化钠中的一种。

本发明制备上述水性颜料型色浆的方法，包括如下步骤：先将复合分散剂、PH调节剂、抗菌防霉剂、消泡剂、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，再加入复合助溶剂和吸湿剂，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；然后再采用循环流出式砂磨法进行精分散，颜料受到高强度的撞击力和剪切力作用而分散，最终得到水性颜料型色浆。

上述反应中，各组分在水性颜料型色浆中的质量百分含量分别是：的颜料，的复合分散剂，的吸湿剂，的复合助溶剂，的去离子水，的抗菌防霉剂，的消泡剂，的pH调节剂。

本发明中，添加丙三醇作为复合助溶剂，具有润湿剂、吸湿剂、织物防皱缩处理剂等特性；本发明中还引入尿素作为吸湿剂，并且在涂料印花中，后期在与纺织助剂、交联剂、天然糊料中的低摩尔含量的甲醛在氨水作为催化剂反应下，印花烘热过程中析出脲醛树脂，增加织物鲜艳度、耐光性和耐洗刷牢度。本发明色浆制备过程简单，易于工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实验实例对本发明作进一步详细的描述。

本发明产品的检测方法如下：

涂料色浆检测仪器：X-Rite SP60测色仪，Brookfield粘度计，欧美克Easizer30粒径检测仪。

印花工艺：涂料色浆2％，粘合剂20％，印花原糊77％，交联剂1％。

全棉织物丝网台板印花：100℃(5分钟)，烘干，160℃(3分钟)烘焙。实例1：

选用有机颜料PR112红(杭州映山花颜料化工有限公司)，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL35分散剂12克；pH调节剂氨水0.2克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；去离子水100克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟，然后转入循环流出式卧式砂磨机，转速1500r/min，持续循环砂磨精分散2h后，直接出料即为样品色浆1-A样。

实例2：

选用有机颜料PR112红，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL35分散剂12克；pH调节剂氨水0.2克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；保湿剂(复合助溶剂)丙三醇5克；尿素3克；去离子水92克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、保湿剂、尿素、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟，然后转入循环流出式卧式砂磨机，转速1500r/min，持续循环砂磨精分散2h后，直接出料即为样品色浆1-B。

实例3：

选用有机颜料PY14黄，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL40分散剂10克；pH调节剂氨水0.1克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；去离子水100克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟,然后转入循环流出式卧式砂磨机,转速2000r/min，持续循环砂磨精分散1.5h后，直接出料即为样品色浆2-A。

实例4：

选用有机颜料PY14黄，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL10分散剂7克；EL20分散剂6克；pH调节剂氨水0.1克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；保湿剂(复合助溶剂)丙三醇5克；尿素3克；去离子水92克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、保湿剂、尿素、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟，然后转入循环流出式卧式砂磨机,转速2000r/min，持续循环砂磨精分散1.5h后，直接出料即为样品色浆2-B。

实例5：

选用有机颜料PY14黄，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL10分散剂8克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL40分散剂4克；pH调节剂氨水0.05克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；保湿剂(复合助溶剂)丙三醇5克；尿素3克；去离子水92克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、保湿剂、尿素、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟，然后转入循环流出式卧式砂磨机,转速2000r/min，持续循环砂磨精分散1.5h后，直接出料即为样品色浆2-C。

实例6：

选用有机颜料PO34橙(上海雅联颜料化工有限公司)，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL40分散剂15克；pH调节剂氨水0.05克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；去离子水100克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟,然后转入循环流出式卧式砂磨机,转速2000r/min，持续循环砂磨精分散1.5h后，直接出料即为样品色浆3-A。

实例7：

选用有机颜料PO34橙，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL10分散剂9克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL40分散剂3克；pH调节剂氨水0.05克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；去离子水100克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟，然后转入循环流出式卧式砂磨机，转速2000r/min，持续循环砂磨精分散1.5h后，直接出料即为样品色浆3-B。

实例8：

选用有机颜料PO34橙，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL10分散剂9克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL40分散剂3克；pH调节剂氢氧化钠0.05克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；保湿剂(复合助溶剂)丙三醇5克；尿素3克；去离子水92克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、保湿剂、尿素、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟,然后转入循环流出式卧式砂磨机，转速2000r/min，持续循环砂磨精分散1.5h后，直接出料即为样品色浆3-C。

实例9：

选用有机颜料PV23紫(无锡新光颜料有限公司)，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL40分散剂15克；pH调节剂氨水0.05克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；去离子水100克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟，然后转入循环流出式卧式砂磨机，转速2000r/min，持续循环砂磨精分散1.5h后，直接出料即为样品色浆4-A。

实例10：

选用有机颜料PV23紫，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL10分散剂5克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL40分散剂8克；pH调节剂氨水0.05克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；去离子水100克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟，然后转入循环流出式卧式砂磨机，转速2000r/min，持续循环砂磨精分散1.5h后，直接出料即为样品色浆4-B。

实例11：

选用有机颜料PV23紫，100克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL10分散剂5克；蓖麻油聚氧乙烯醚EL40分散剂8克；pH调节剂氨水0.05克；防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑3克；消泡剂聚烷基硅氧烷类有机硅0.5克；保湿剂(复合助溶剂)丙三醇5克；尿素3克；去离子水92克。先将分散剂、PH调节剂、防霉剂、消泡剂、保湿剂、尿素、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；再高速分散10分钟，然后转入循环流出式卧式砂磨机，转速2000r/min，持续循环砂磨精分散1.5h后，直接出料即为样品色浆4-C。

以上实施例和比较例样品的测试结果见表一：

表一

样品	着色强度	粒径(um)(D90)	稳定性	保温性
					实例11-A	100	1.62	一般	一般
实例21-B	110	1.5	好	很好
					实例32-A	100	1.73	一般	一般
实例42-B	109	1.45	好	一般
					实例52-C	122	1.3	很好	很好
实例63-A	100	2.31	一般	一般
					实例73-B	113	2.02	好	一般
实例83-C	127	1.93	很好	很好
					实例94-A	100	1.35	一般	一般

实例104-B	107	1.11	好	一般
					实例114-C	118	0.92	很好	很好

由表一可看出，当制备过程中加入丙三醇和尿素时，所得产品的着色强度、粒径、稳定性和保湿性都比较好。

Claims

1.一种水性颜料型色浆，其特征在于它包含如下质量百分比的组分：的颜料，的复合分散剂，的吸湿剂，的复合助溶剂，的去离子水，的抗菌防霉剂，的消泡剂，的pH调节剂。

2.根据权利要求1所述水性颜料型色浆，其特征在于：所述颜料选自C.I.颜料黄13,14,17,42,83,139,155、C.I.颜料橙5,34、C.I.颜料红101,112,122,146,170,184,210、C.I.颜料紫3,19,23、C.I.颜料蓝15:1,15:3、C.I.颜料绿7,36、C.I.颜料黑7、C.I.颜料白6中的一种。

3.根据权利要求1所述水性颜料型色浆，其特征在于：所述复合分散剂为非离子型分散剂按HLB加和法调配而成；其中，非离子型分散剂选自脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚山梨酯、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、萘酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪酰烷醇胺聚氧乙烯醚。

4.根据权利要求1所述水性颜料型色浆，其特征在于：所述吸湿剂为尿素。

5.根据权利要求1所述水性颜料型色浆，其特征在于：所述复合助溶剂为乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、异丙醇、1，3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇、一缩二丙二醇、平均分子量为的聚乙二醇、丙三醇、乙二醇单甲醚、磷酸酯、油酸、亚油酸、油酸三乙醇胺、硬脂酸三乙醇胺、棕榈酸三乙醇胺化合物中的一种或两种及两种以上的组合物。

6.根据权利要求1所述水性颜料型色浆，其特征在于：所述抗菌防霉剂为苯丙三氮唑、甲苯基三唑、五氯苯酚、五氯苯酚钠、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、双硫代氨基甲酸酯、二环己替亚硝酸胺、甲基-P-羧基苯甲酸酯、山梨酸钙、苯甲酸钠中的一种。

7.根据权利要求1所述水性颜料型色浆，其特征在于：所述消泡剂为聚醚类、C7-C9高碳醇类、聚烷基硅氧烷类有机硅、聚醚改性有机硅类、聚硅氧烷类中的一种。

8.根据权利要求1所述水性颜料型色浆，其特征在于：所述pH调节剂为无机碱，即氨水、氢氧化钠中的一种。

9.一种制备如权利要求1所述水性颜料型色浆的方法，其特征在于包括如下步骤：先将复合分散剂、PH调节剂、抗菌防霉剂、消泡剂、去离子水加入容器中，通过乳化机混合得到均匀溶液，再加入复合助溶剂和吸湿剂，然后缓慢地将颜料加入混合溶液中浸润和混合；然后再采用循环流出式砂磨法进行精分散，颜料受到高强度的撞击力和剪切力作用而分散，最终得到水性颜料型色浆。

10.根据权利要求7所述制备水性颜料型色浆的方法，其特征在于：所述反应中，各组分在水性颜料型色浆中的质量百分含量分别是：的颜料，的复合分散剂，的吸湿剂，的复合助溶剂，的去离子水，的抗菌防霉剂，的消泡剂，的pH调节剂。