CN104497695B - 一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料领域的一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨，包括以下重量组分：树枝状聚合物1‑3份、水性树脂80‑150份、色粉8‑12份、溶剂11‑22份。本发明达到的有益效果为：1、工业化生产，工艺简单，可批量推广；2、能够提高涂料性能，改进工艺效果，且不会降低诸如涂料附着力、柔韧性、硬度、耐磨性等力学性能；3、对于偶氮类、喹吖啶酮类等有机颜料分散能够做到通用，相对于传统分散剂，本发明中的树枝状分散剂在最终评判指标粘度和细度上较传统分散剂均占明显优势，且添加量要少于传统分散剂添加量，总体优势突出，能够达到节约成本，提高工艺效果的目的。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨。
背景技术
在涂料领域，有机颜料分散始终是个难题，常见的高分子类分散剂具有用量大，导致成本高，且分散效果不够好，均一稳定性差，且分散具有单一性，不能广泛用于不同有机颜料的分散，导致生产成本过高，施工后耐候性及耐老化性不理想。
涂料油墨生产中，颜料分散是一重要环节，分散剂能够促使生产工艺获得均一稳定的涂料，颜料分散剂是有效实现颜料粒子在研磨过程中分散均匀，并能够放置稳定的有效助剂，在涂料制作工艺中，颜料在研磨剪切力下以微小的颗粒均匀分散于漆料中，由于颜料粒子表面极性低,不易在水介质中稳定分散,使得在配制水性涂料油墨时分散稳定性问题难于解决,限制了其使用.因此,必须对颜料表面进行改性使颜料粒子表面覆盖某种分散剂,从而改善颜料的应用性能。
目前常见的颜料有无机颜料、有机颜料、炭黑等，有机颜料由于其色谱齐全、着色强度高，色泽鲜艳以及应用简单等优点已广泛地应用于诸多工业领域，是生产彩色喷墨打印墨水不可缺少的着色材料。如何使用有机颜料作为着色剂来制备稳定的彩色喷墨打印墨水是目前研究的热点。研究表明：有机颜料的着色强度随其平均粒径的下降而增大，粒径减小将使颜料的比表面积增加，从而使其反射率增大，光散射也相应增大，从而得到一个最佳的粒径值（约 100 nm ），高于或低于此值将使其着色力下降。然而，由于有机颜料通常是以凝聚体、聚集体等形态存在，且表面极性低，在水相中很难被润湿和分散。尤其是当颜料为纳米级时，颜料比表面积和表面能急剧增大，自动凝聚的倾向增加，导致有机颜料在水相中很难被分散成纳米级颗粒。将有机颜料进行有效地分散需要对其进行表面改性，从而达到改变颜料的极性，提高颜料与溶剂的相容性，扩大其使用范围，增强其应用性能的目的。
目前常见传统的低分子量分散剂应用范围比较窄，尤其是对于水性涂料油墨领域，分散后涂料稳定性差，常见指标结果差，用量多，导致工艺成本高。市面上的高分子量分散剂多为嵌段型高分子分散剂，能够解决低分子量分散剂的应用缺陷，树枝状有机颜料分散剂已有文献报道，但活性基团对于有机颜料来说多不是最佳基团，且合成工艺复杂，难以广泛推广。本发明中的高效树枝状分散剂，表面含有大量锚固基团，主要通过空间位阻效应和静电斥力作用对颜料进行分散。能够充分吸附颜料粒子，分散剂的溶剂化链能够充分溶解在分散介质中，能够缩短分散时间，降低体系粘度、细度，提高涂料溶液的稳定性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨。
一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨，包括以下重量组分：树枝状聚合物1-3份、水性树脂80-150份、色粉8-12份、溶剂11-22份。
进一步地，所述树枝状聚合物为聚酰胺-胺类树枝状聚合物、聚丙烯亚胺类树枝状聚合物或聚乙烯亚胺类树枝状聚合物, 所述树枝状聚合物的官能团为氨基、酯基、羟基、季铵盐基、羧基或羧酸钠基中的一种或几种。
进一步地，所述水性树脂为水性丙烯酸树脂。
进一步地，所述溶剂为水或水和二甲基甲酰胺的混合溶液。
进一步地，所述色粉为有机颜料。
进一步地，所述树枝状聚合物为聚酰胺-胺类树枝状聚合物, 所述树枝状聚合物的官能团为氨基、酯基、羟基、季铵盐基、羧基或羧酸钠基中的一种或几种。
进一步地，所述色粉为偶氮类或喹吖啶酮类有机颜料。
一种所述加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨的制备方法，所述方法包括以下步骤：按照所述配比将树枝状聚合物、水性树脂、色粉、溶剂加入到砂磨机混料罐中，搅拌混合均匀，即得所述加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨。
本发明取得的有益效果为：
1、工业化生产，工艺简单，可批量推广；
2、能够提高涂料性能，改进工艺效果，且不会降低诸如涂料附着力、柔韧性、硬度、耐磨性等力学性能；
3、对于偶氮类、喹吖啶酮类等有机颜料分散能够做到通用，相对于传统分散剂，本发明中的树枝状分散剂在最终评判指标粘度和细度上较传统分散剂均占明显优势，且添加量要少于传统分散剂添加量，总体优势突出，能够达到节约成本，提高工艺效果的目的。
具体实施方式
实施例1
一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨，包括以下重量组分：聚酰胺-胺类树枝状聚合物1份、水性丙烯酸树脂120 份、永固黄8份、水11份。
按照相同配方，对比传统分散剂的分散性能。
按照所述配比将树枝状聚合物、水性树脂、色粉、溶剂加入到砂磨机混料罐中，搅拌混合均匀，即得所述加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨。
所述水性涂料油墨的有益效果为：
| 分散剂 | 助剂/颜料 | 细度(um) | 黏度mPa.s |
| 传统分散剂（45%） | 20% | ＜15 | 165 |
| 树枝状分散剂（40%） | 12.5% | ＜10 | 135 |
实施例2
一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨，包括以下重量组分：聚丙烯亚胺类树枝状聚合物2份、水性丙烯酸树脂120 份、颜料黄12份、水和二甲基甲酰胺DMF的混合溶液 22 份。
按照相同配方，对比传统分散剂的分散性能。
按照所述配比将树枝状聚合物、水性树脂、色粉、溶剂加入到砂磨机混料罐中，搅拌混合均匀，即得所述加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨。
所述水性涂料油墨的有益效果为：
| 分散剂 | 助剂/颜料 | 细度(um) | 黏度mPa.s |
| 传统分散剂（45%） | 20% | ＜20 | 1360 |
| 树枝状分散剂（40%） | 16.7% | ＜15 | 950 |
实施例3
一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨，包括以下重量组分：聚乙烯亚胺类树枝状聚合物1份、水性丙烯酸树脂150 份、喹吖啶酮红10 份、水15 份。
按照相同配方，对比传统分散剂的分散性能。
按照所述配比将树枝状聚合物、水性树脂、色粉、溶剂加入到砂磨机混料罐中，搅拌混合均匀，即得所述加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨。
所述水性涂料油墨的有益效果为：
| 分散剂 | 助剂/颜料 | 细度(um) | 黏度mPa.s |
| 传统分散剂（45%） | 20% | ＜15 | 860 |
| 树枝状分散剂（40%） | 10% | ＜10 | 632 |
实施例4
一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨，包括以下重量组分：聚酰胺-胺类树枝状聚合物3份、水性丙烯酸树脂80 份、颜料红12份、水15 份。
按照相同配方，对比传统分散剂的分散性能。
按照所述配比将树枝状聚合物、水性树脂、色粉、溶剂加入到砂磨机混料罐中，搅拌混合均匀，即得所述加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨。
所述水性涂料油墨的有益效果为：
| 分散剂 | 助剂/颜料 | 细度(um) | 黏度mPa.s |
| 传统分散剂（45%） | 30% | ＜10 | 3780 |
| 树枝状分散剂（40%） | 25% | ＜5 | 2860 |
结论分析：相比传统分散剂此新型树枝状聚合物分散剂添加量小，并且在颜料细度，分散效率，色浆液储存稳定性，色浆粘度方面都能达到或优于传统分散剂的效果。
Claims (1)
1.一种加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨，其特征在于，由以下重量份的组分组成：树枝状聚合物1-3份、水性树脂80-150份、色粉8-12份、溶剂11-22份；
所述树枝状聚合物为聚酰胺-胺类树枝状聚合物、聚丙烯亚胺类树枝状聚合物或聚乙烯亚胺类树枝状聚合物中两种以上任意比例的混合物；
所述水性树脂为水性丙烯酸树脂；
所述色粉为喹吖啶酮类有机颜料；
所述溶剂为水或水和二甲基甲酰胺的混合溶液；
所述水性涂料油墨的制备方法包括以下步骤：按照所述配比将树枝状聚合物、水性树脂、色粉、溶剂加入到砂磨机混料罐中，搅拌混合均匀，即得所述加入了树枝状聚合物分散剂的水性涂料油墨。
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