一种阳离子型酞菁或碳黑水性色浆的制备方法
技术领域
本发明涉及一种阳离子型水性色浆的制备方法,尤其涉及一种阳离子型酞菁或碳黑水性色浆及制备方法。
背景技术
水性色浆是着色材料,其应用领域十分广阔,包括涂料、皮革、墨水、纸张、乳胶、纺织等行业。目前生产的水性色浆大多是阴离子型水性色浆,广泛用于建筑涂料乳胶漆和水性工业涂料着色。而在纺织、造纸、木材、打印墨水、印花喷墨等底材是纤维结构,这些材料表面都带有负电荷,如用阴离子型色浆时容易引起颜色渗化、着色强度低等缺陷。而阳离子型水性色浆表面带正电荷,不仅提高与纤维材料的结合度,还能提高颜色强度和牢度。在造纸行业打浆时用阴离子型色浆只有80-90%左右的色料转移到纸浆上,这样不仅成本增加,而且对造纸污水的处理难度和费用大大提高,用阳离子型水性色浆中的色料几乎全部转移到纸浆里,排出的污水近于无色。
目前市面上很少看到阳离子型色浆,一是色浆的稳定性差、易返粗、着色力低,与纤维材料的结合度差;二是色含量低,只能用于打印墨水,用于其它行业则用量大。因此阳离子型水性色浆性能完全取决于所用阳离子分散剂,开发一种高性能的阳离子型水性色浆、满足所在行业的技术要求和经济要求很有必要。
中国专利9812547.0公开了一种阳离子性油墨的制备方法,所用分散剂为含有氧化胺型阳离子聚合物分散剂;中国专利02805601.9公开了一种在水相中对颜料的分散,采用以酰胺型弱阳离子聚合物作为阳离子分散剂;中国专利03158229.X公开了一种阴离子电泳涂料用阳离子颜料浆的制备方法,以含有脲基和季铵盐基的阳离子树脂作为阳离子分散剂;上述阳离子聚合物分散剂都不含有嵌段聚合物结构,在水性体系中颜含量低,稳定性较差。
中国专利200610096924.1采用含有活性基团的聚合物对颜料表面进行改性,再进行阳离子接枝改性,制成阳离子颜料分散体系;美国专利US2005025972和US2005014868采用苯乙烯马来酰亚化共聚物作为分散剂,配制成阳离子颜料分散体系。上述专利制备色浆工艺太复杂,后处理投资大,不适合工业化生产。
发明内容
本发明与上述已公开的发明专利“9812547.0”、“02805601.9”、“03158229.X”、“200610096924.1”、“US2005025972”、“US2005014868”中所用的阳离子分散剂结构和性能都不同,本发明采用烷基酚醛聚氧乙烯醚-季铵盐阳离子聚合物分散剂,是具有非离子/阳离子特征的、含有颜料亲和基团(烷基酚缩醛分子片段)和亲水基团(聚氧乙烯醚片段和季铵盐片段)的嵌段结构,烷基酚缩醛分子片段对酞菁类颜料、碳黑的亲和性更强,而且该阳离子聚合物其分子结构呈多支链化,因而对分散微粒表面覆盖及包封效果远远强于普通阳离子分散剂,其分散体系更趋于稳定、流动。因此制成的色浆具有贮存稳定性佳、着色力高、相容性好等特点。
为了解决上面所述的技术问题,本发明采取以下技术方案:本发明涉及一种阳离子型酞菁或碳黑水性色浆,其基本配方是:去离子水25.0%~45.0%、丙二醇3.0%~10.0%、润湿剂1.0%~3.0%、烷基酚醛聚氧乙烯醚-季铵盐阳离子分散剂PN 6.0%~15.0%、pH调节剂0.1%~0.6%、酞菁或碳黑颜料35.0%~50.0%、增稠防沉剂0.1%~0.6%、杀菌剂0.1%~0.3%、消泡剂0.1%~0.5%。
所述的酞菁或碳黑颜料为C.I.P.B.15:0、C.I.P.B.15:2、C.I.P.B.15:3、C.I.P.B.15:4、C.I.P.G.7、C.I.P.G.36、碳黑的一种。
所述的增稠防沉剂为改性膨润土、聚氨酯、铝硅酸镁、气相二氧化硅和HEC的一种或几种的组合。
本发明提出一种阳离子型酞菁或碳黑水性色浆的制备方法,制备工艺如下:按配方重量比计加入去离子水、丙二醇、杀菌剂、润湿剂、阳离子聚合物分散剂PN、pH调节剂,在高速分散机中以500r/min的速度搅拌均匀,然后在1000~1200r/min的高速下加入酞菁或碳黑颜料、高速分散45min,再移到砂磨机上研磨3-4遍直到细度合格后,在300~500r/min下加入增稠防沉剂、消泡剂,待消泡粘度合格后,过滤包装得到阳离子型酞菁或碳黑水性色浆。
本发明制成的阳离子型酞菁或碳黑水性色浆贮存稳定性佳、着色力高、相容性好等特点;广泛用于纺织印花及喷墨打印墨水,造纸色浆、水性电泳漆、水性纸张涂料、水性油墨和水性木器漆等着色。
具体实施方式
按照表1的组分配方准备材料实施。
表1:四个实施例组分配方 质量份
原料名称 |
实例1 |
实例2 |
实例3 |
实例3 |
去离子水 |
25.6 |
37.0 |
27.0 |
37.5 |
丙二醇 |
10.0 |
8.0 |
10.0 |
10.0 |
杀菌剂 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
407润湿剂 |
2.5 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
阳离子聚合物分散剂PN |
11.0 |
12.0 |
10.0 |
9.5 |
C.I.P.B.15:3 |
50.0 |
- |
- |
- |
C.I.P.B.15:0 |
- |
40.0 |
- |
- |
C.I.P.G.7 |
- |
- |
50.0 |
- |
碳黑 |
- |
- |
- |
40.0 |
AMP-95 |
0.2 |
0.3 |
0.2 |
0.3 |
增稠防沉剂 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.3 |
消泡剂 |
0.3 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
实施例1:
按照表1中实例1按配方重量比把去离子水、丙二醇、杀菌剂、润湿剂、阳离子聚合物分散剂PN、pH调节剂,在高速分散机中以500r/min的速度搅拌均匀,然后在1000~1200r/min的高速下加入酞菁蓝PB15:3、高速分散45min,移到砂磨机循环研磨3~4遍直到细度合格后,在300~500r/min下加入增稠防沉剂、消泡剂,待消泡粘度合格后,过滤包装得到阳离子型酞菁蓝水性色浆。
实施例2,实施例3、实施例4制备步骤参照实施例1。
按照国家相关标准,对本发明的阳离子型酞菁或碳黑水性色浆的性能进行检测,测试结果如表2所示。
表2阳离子型酞菁或碳黑水性色浆基本性能测试结果
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。