CN105250146A - 一种高炭黑含量的炭黑水性色浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高炭黑含量的炭黑水性色浆及其制备方法，本方案中先将去离子水加热到85℃以上，再将悬浮剂加入水中，搅拌使其完全溶解，再加入炭黑粉，加入消泡剂、稳定剂，搅拌均匀，调整搅拌速度，搅拌一段时间后，加入防腐剂搅匀，即得炭黑水性色浆。该方法操作工艺简单，制得的炭黑水性色浆，色粉含量高、沉降性低、粘度低而可长期稳定贮存，无需额外机械力左右，可以直接使用到配方中。

Description

一种高炭黑含量的炭黑水性色浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及化妆品技术领域，具体涉及一种炭黑色浆。
背景技术
传统的生产工艺中，大都是直接使用碳黑，造成粉尘飞扬，污染环境；同时生产操作者，容易吸入粉尘，大大影响操作者的身体健康。
除此之外，在通常情况下，碳黑由于粒径小，比表面积大，不易于高分子材料混合均匀。尤其是在用量大的场合，往往造成碳黑分散不均匀，不容易加入等加工困难。
而如果使用相应的碳黑色浆既可避免碳黑造成的粉尘飞扬，污染环境，同时操作者可以避免吸入粉尘，保护操作者身体健康，又可以使使用单位操作简单化和节省劳动力成本。
由此本技术领域而言，开发一种色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低的炭黑水性浆非常有必要。
目前，国内所采用的炭黑水性色浆制备方法包括分散剂法、化学氧化法、接枝改性法等。
其中分散剂法(参见公开号：CN1986660A的中国专利申请)涉及到大量分散记得使用，所制备的炭黑浆粘度较大、表面张力较低。
化学氧化法(参见公开号：CN101104761A的中国专利申请)可提高炭黑表面的含氧基团的表面数量，增强炭黑在水中的分散性及稳定性。但是氧化过程难以控制，会产生较多种类和数量的表面官能团和反应的副产物，并且工艺复杂，结果的重复性很差。
接枝改性法通过在炭黑表面接枝上亲水性的小分子基团或高分子基团来提高其在水中的分散性及分散稳定性，步骤复杂，且成本较高。
对于本技术领域而言，开发一种工艺简单、成本低且质量稳定，分散性佳的纳米炭黑分散浆是亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低的炭黑水性色浆。
在此基础上，本发明还提供一种该炭黑水性色浆的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种高炭黑含量的炭黑水性色浆，所述炭黑水性色浆包括以下重量份数的组分：
进一步的，所述的防腐剂为尼泊尔丙脂。
进一步的，所述的稳定剂为一种盐类，氯化钠，氯化镁，硫酸镁中的一种或其组合。
进一步的，所述的消泡剂为二氧化硅粉。
进一步的，所述的悬浮剂为PVA，PVP，羧甲基纤维素中的一种或其组合。
上述方案构成的炭黑水性色浆，其制备过程如下：
(1)将相应份量的去离子水加热到85℃以上，并将对应份量的悬浮剂加入到去离子水中，搅拌溶解完全后，冷却至常温；
(2)将相应份量的稳定剂混匀加入步骤(1)得到的溶液中；
(3)再加入相应份量的消泡剂、炭黑粉，进行高速搅拌，使炭黑分散均匀；
(4)将步骤(3)得到的溶液进行冷却，待冷却到50℃以下时，加入相应份量的防腐剂，再进行搅拌；
(5)将经步骤(4)形成的溶液经200目滤布过滤，即得炭黑水性色浆。
进一步的，所述步骤(3)进行搅拌时，搅拌速度1500-2000r/min，温度20-70℃，搅拌时间1.5-2h。
进一步的，所述步骤(4)进行搅拌时，搅拌5-10min，搅拌速度1500-2000r/min。
基于上述方案形成的炭黑水性色浆，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低而可长期稳定贮存，无需额外机械力左右，可以直接使用到配方中，是一种优良的化妆品添加原料。
另外，本炭黑水性色浆的生产工艺简单，易于实施。
再者，本炭黑水性色浆的配方体系中，悬浮剂使炭黑粉分散于水中；消泡剂可增加溶液表面张力，减少搅拌时产生的气泡；稳定剂可增加色浆耐热耐寒性；防腐剂具有广谱的抑菌效果，能广泛用于个人护理产品中；以上组分混合经1500-2000r/min搅拌1.5-2h后，色浆呈高黑亮液体状态。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实例，进一步阐述本发明。
本方案针对现有技术直接使用碳黑所面临的问题，其提供一种质量稳定，分散性佳的炭黑水性色浆，该炭黑水性色浆包括以下重量份数的组分：
在此基础上，本方案还提供了具有协同作用的具体配方：
其中，炭黑粉可采用纳米炭黑粉末。
悬浮剂，采用PVA，PVP，羧甲基纤维素中的一种或其组合，通过该悬浮剂使炭黑粉分散于水中。
消泡剂，采用二氧化硅粉，通过该消泡剂可增加溶液表面张力，减少搅拌时产生的气泡。
稳定剂，一种盐类，具体采用氯化钠，氯化镁，硫酸镁中的一种或其组合；通过该稳定剂可增加色浆耐热耐寒性。
防腐剂，采用尼泊尔丙脂，其具有广谱的抑菌效果，能广泛用于个人护理产品中。
基于上述的具体配方，各组分混合经充分高速搅拌后，得到呈高黑亮液体状态的炭黑水性色浆，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低，是一种优良的化妆品添加原料。
针对由上述组分按照相应配比构成的炭黑水性色浆，本方案还提供对应的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)将50-60份去离子水加热到85℃以上，把5-10份悬浮剂加入其中，搅拌溶解完全后，冷却至常温，得到溶液1。
为了达到较好的效果，保证炭黑水性色浆的质量，具体将离子水加热到85-90℃。
(2)将1-5份稳定剂加入溶液1中，得到混合溶液2。
(3)将1-3份消泡剂加入混合溶液2中，得到混合溶液3。
(4)将混合溶液3加入高速搅拌机容器中。
(5)将20-30份炭黑粉加入到搅拌容器中。
(6)高速搅拌一段时间使炭黑分散均匀，搅拌速度1500-2000r/min，温度20-70℃，搅拌时间1.5-2h。
(7)将搅拌容器放入冷水中冷却，待冷却到50℃以下时，加入1-1.5份防腐剂，搅拌5-10min，搅拌速度1500-2000r/min。
(8)将色浆经200目滤布过滤即得炭黑水性色浆。
这里采用的高速搅拌容器为高速分散机或搅拌锅。
由上可知，整个制备操作工艺简单，且制得的炭黑水性色浆，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
实施例1：
该实例中，通过如下工艺制备炭黑水性色浆：
(1)称取100g的去离子水加热到85℃进行消毒。
(2)称取8g的羧甲基纤维素加入到56g的热的去离子水中，搅拌使其溶解后，冷却至常温，补充蒸发水分，倒入搅拌锅中。
(3)称取3g的氯化钠加入搅拌锅中。
(4)称取2g的二氧化硅加入到搅拌锅中。
(5)称取30g的炭黑粉末加入到搅拌锅中。
(6)将搅拌锅高速搅拌使炭黑分散均匀，其中，搅拌速度1500-2000r/min，温度20-702，搅拌时间1.5-2h。
(7)将搅拌锅放入冷水中冷却至50搅以下，加入1g的尼泊尔丙脂，再搅拌5分钟，得到色浆液。
(8)将色浆液经200目滤布过滤，即得炭黑水性色浆。
由此形成的炭黑水性色浆测试性能如下：
若放置在105℃烘箱3h测得固含量36.25％；
若采用NDJ-1旋转粘度剂测得粘度为400mPa.s；
若经-18℃保持24h至48℃保持24h，6个循环后，放置室温2h后恢复液体状态；
若经3000r/min离心机离心30min，离心管底部无沉淀。
通过上述测试可知，本实例获得的炭黑水性色浆，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低，为一种优良的化妆品添加原料。
实施例2：
该实例中，通过如下工艺制备纳米炭黑分散浆：
(1)称取100g的去离子水加热到85子。
(2)称取8g的PVP加入到56g的热的去离子水中，搅拌使其溶解后，冷却至常温，补充蒸发水分，倒入搅拌锅中。
(3)称取3g的氯化镁加入搅拌锅中。
(4)称取2g的二氧化硅粉加入到搅拌锅中。
(5)称取30g的炭黑粉末加入到搅拌锅中。
(6)将搅拌锅高速搅拌使炭黑分散均匀，其中，搅拌速度1500-2000r/min，温度20-702，搅拌时间1.5-2h。
(7)将搅拌锅放入冷水中冷却至50搅以下，加入1g的尼泊尔丙脂，再搅拌5分钟，得到色浆液。
(8)将色浆液经200目滤布过滤，即得纳米炭黑分散浆。
由此形成的纳米炭黑分散浆测试性能如下：
若放置105℃烘箱3h测得固含量37.08％；
若采用NDJ-1旋转粘度剂测得粘度为450mPa.s；
若经-18℃保持24h至48℃保持24h，6个循环后，放置室温2h后恢复液体状态；
若经3000r/min离心机离心30min，离心管底部无沉淀。
通过上述测试可知，本实例获得的纳米炭黑分散浆，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低，为一种优良的化妆品添加原料。
实施例3：
该实例中，通过如下工艺制备纳米炭黑分散浆：
(1)称取100g的去离子水加热到85子。
(2)称取10g的PVA加入到54g的热的去离子水中，搅拌使其溶解后，冷却至常温，补充蒸发水分，倒入搅拌锅中。
(3)称取3g的氯化钠加入搅拌锅中。
(4)称取2g的二氧化硅加入到搅拌锅中。
(5)称取30g的炭黑粉末加入到搅拌锅中。
(6)将搅拌锅高速搅拌使炭黑分散均匀，其中，搅拌速度1500-2000r/min，温度20-702，搅拌时间1.5-2h。
(7)将搅拌锅放入冷水中冷却至50搅以下，加入1g的尼泊尔丙脂，再搅拌5分钟，得到色浆液。
(8)将色浆液经200目滤布过滤，即得纳米炭黑分散浆。
由此形成的纳米炭黑分散浆测试性能如下：
若在放置105℃烘箱3h测得固含量29.35％；
若采用NDJ-1旋转粘度剂测得粘度为300mPa.s；
若经-18℃保持24h至48℃保持24h，6个循环后，放置室温2h后恢复液体状态；
若经3000r/min离心机离心30min，离心管底部无沉淀。
通过上述测试可知，本实例获得的纳米炭黑分散浆，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低，为一种优良的化妆品添加原料。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种高炭黑含量的炭黑水性色浆，其特征在于，所述炭黑水性色浆包括以下重量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的一种高炭黑含量的炭黑水性色浆，其特征在于，所述的防腐剂为尼泊尔丙脂。
3.根据权利要求1所述的一种高炭黑含量的炭黑水性色浆，其特征在于，所述的稳定剂为氯化钠，氯化镁，硫酸镁中的一种或其组合。
4.根据权利要求1所述的一种高炭黑含量的炭黑水性色浆，其特征在于，所述的消泡剂为二氧化硅粉。
5.根据权利要求1所述的一种高炭黑含量的炭黑水性色浆，其特征在于，所述的悬浮剂为PVA，PVP，羧甲基纤维素中的一种或其组合。
6.一种权利要求1-5中任一项所述的高炭黑含量的炭黑水性色浆的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将相应份量的去离子水加热到85℃以上，并将对应份量的悬浮剂加入到去离子水中，搅拌溶解完全后，冷却至常温；
(2)将相应份量的稳定剂混匀加入步骤(1)得到的溶液中；
(3)再加入相应份量的消泡剂、炭黑粉，进行高速搅拌，使炭黑分散均匀；
(4)将步骤(3)得到的溶液进行冷却，待冷却到50℃以下时，加入相应份量的防腐剂，再进行搅拌；
(5)将经步骤(4)形成的溶液经200目滤布过滤，即得炭黑水性色浆。
7.根据权利要求6所述的一种高炭黑含量的炭黑水性色浆的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)进行搅拌时，搅拌速度1500-2000r/min，温度20-70℃，搅拌时间1.5-2h。
8.根据权利要求6所述的一种高炭黑含量的炭黑水性色浆的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)进行搅拌时，搅拌5-10min，搅拌速度1500-2000r/min。
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