CN106916491A - 高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，包括如下步骤：按质量百分数分别取分散剂、润湿剂、去离子水进行预分散，然后加入消泡剂进行消泡，再加入炭黑，放入研磨设备中进行研磨；炭黑的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为0.9-2.28；分散剂的添加量为炭黑质量含量的20%-40%；润湿剂的添加量为炭黑质量含量的1%-3%；消泡剂的添加量为溶液总量的0.1%-0.2%；研磨设备的研磨电机的转速为1000r/min-2000r/min,研磨时间为2-4小时，制备得到的炭黑水性色浆最大粒径不超过10微米。本发明制备的炭黑水洗色浆，粒径分布小，增加了炭黑粒子在水溶液中的空间稳定性，固含量高，着色力较强，稳定性好；且制备方法操作简单，费用消耗低，易于工业化生产。

Description

高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法
技术领域
本发明涉及一种炭黑水性色浆的制备方法，特别是涉及高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，属于颜料色浆制备技术领域。
背景技术
色浆是一种颜料浓缩浆，即利用不同的颜料，通过对颜料表面处理、表面包裹等技术，经过严密的加工工艺研制而成颜料分散体系。色浆可以用于涂料、油墨、墨水等的着色。根据所使用的溶剂不同，色浆分为水性色浆、油性色浆、水油通用色浆等。水性产品良好的环保性使其应用不断扩展，也相应地不断推动水性色浆的发展。
炭黑水性色浆是以水为溶剂的颜料浓缩浆，是利用炭黑、助剂和水经过严密的加工工艺研制而成的，炭黑水性色浆广泛应用于纺织、建筑、金属机械和塑胶等领域。炭黑的主要成份是碳，炭黑粒径小、比表面积大、且表面官能团含量低，粒子间极易团聚，不易分散，与极性的水润湿性差，在水中难于分散，炭黑水性色浆要求炭黑在水具备较高的稳定性，同时炭黑水性色浆又要求有较高着色力。
但是目前市场上现有的炭黑水性色浆着色力、稳定性及耐冲淡性远远不能达到要求，因此需要研发人员进行进一步的测试提高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，该方法步骤简单，制备的炭黑水性色浆稳定性好，固含量高，着色力较高。
为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案包括：
一种高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，该制备方法包括如下步骤：
按质量百分数分别取分散剂、润湿剂、去离子水进行预分散，然后加入消泡剂进行消泡，再加入炭黑，放入研磨设备中进行研磨；
所述炭黑的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为0.9-2.28；
所述分散剂的添加量为炭黑质量含量的20%-40%；
所述润湿剂的添加量为炭黑质量含量的1%-3%；
所述消泡剂的添加量为溶液总量的0.1%-0.2%；
所述去离子水的添加量为补足到总色浆溶液的100%；
所述研磨设备的研磨电机的转速为1000r/min-2000r/min,研磨时间为2-4小时，制备得到的炭黑水性色浆最大粒径不超过10微米。
作为优选方案之一，所述炭黑的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为1.01-2.28。
更为优选的，所述炭黑的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为2.0-2.28。
具体的，所述消泡剂的成分至少包括矿物油、改性聚醚、乳化剂。
具体的，所述分散剂为带颜料亲和基团聚氨酯类。
具体的，所述润湿剂为非离子含羟基共聚物。
作为优选方案之一，所述研磨设备为球磨仪，研磨介质为直径为2mm的玻璃珠，研磨介质的质量为色浆总量的1.5倍。
更优选的，所述预分散过程的时间为20分钟。
本发明制备的炭黑水性色浆与钛白粉20%含量的白色乳胶漆混合均匀后制备涂膜（色浆与乳胶漆比例为1:100），制备的水性色浆与白色乳胶漆混合均匀后均未出现浮色发花的现象，涂膜均通过指研测试，相同炭黑含量情况下，其中氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为1左右的炭黑制备的水性色浆比氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为2左右的炭黑制备的水性色浆涂膜着色力值低5%左右。
本发明的优点在于，上述技术方案所制备的炭黑水洗色浆，粒径分布小，增加了炭黑粒子在水溶液中的空间稳定性，固含量高，着色力较强，稳定性好；且制备方法操作简单，费用消耗低，易于工业化生产。
具体实施方式
通过下列实施例，可进一步阐述本发明的实施过程和突出优点，但本发明并不局限于下列实施例。
实施例1
将分散剂26.25g、润湿剂2.1g和去离子水166.35g先预分散20分钟，随后加入0.3g消泡剂进行消泡，再加入105g炭黑A品种[其中炭黑A品种的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为2.28]，研磨介质玻璃珠450g，研磨电机的转速为：1500r/min，研磨4小时后取样，涂膜测试作为标样。
实施例2
将分散剂26.25g、润湿剂2.1g和去离子水166.45g先预分散20分钟，随后加入0.3g消泡剂进行消泡，再加入105g炭黑B品种[其中炭黑B品种的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为1.01]，研磨介质玻璃珠450g，研磨电机的转速为：1500r/min，研磨4小时后取样，利用HUNTERLAN的测色仪与标样对比测试，结果着色力比标样小6%左右。
实施例3
将分散剂26.25g、润湿剂2.1g和去离子水166.45g先预分散20分钟，随后加入0.3g消泡剂进行消泡，再加入105g炭黑C品种[其中炭黑C品种的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为0.9]，研磨介质玻璃珠450g，研磨电机的转速为：1500r/min，研磨4小时后取样，利用HUNTERLAN的测色仪与标样对比测试，结果着色力比标样小5%左右。
由实施例1-3的结果可知，炭黑的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值在2-2.28时，着色力值最高。
实施例4
将分散剂30g、润湿剂2.4g和去离子水147.3g先预分散20分钟，随后加入0.3g消泡剂进行消泡，再加入120g炭黑A品种[其中炭黑A品种的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为2.28]，研磨介质玻璃珠450g，研磨电机的转速为：1500r/min，研磨4小时后取样，结果着色力比标样高6%左右。
实施例5
将分散剂30g、润湿剂2.4g和去离子水147.3g先预分散20分钟，随后加入0.3g消泡剂进行消泡，再加入120g炭黑B品种[其中炭黑B品种的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为1.01]，研磨介质玻璃珠450g，研磨电机的转速为：1500r/min，研磨4小时后取样，结果粘度很大，呈现膏状无法使用。
实施例6
将分散剂30g、润湿剂2.4g和去离子水147.3g先预分散20分钟，随后加入0.3g消泡剂进行消泡，再加入120g炭黑C品种[其中炭黑C品种的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为0.9]，研磨介质玻璃珠450g，研磨电机的转速为：1500r/min，研磨4小时后取样，结果粘度很大，呈现膏状无法使用。
由实施例1-6的结果可知，炭黑的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值在2-2.28时，着色力值最高,且可以制备出最高固含量水性色浆。
上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
按质量百分数分别取分散剂、润湿剂、去离子水进行预分散，然后加入消泡剂进行消泡，再加入炭黑，放入研磨设备中进行研磨；
所述炭黑的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为0.9-2.28；
所述分散剂的添加量为炭黑质量含量的20%-40%；
所述润湿剂的添加量为炭黑质量含量的1%-3%；
所述消泡剂的添加量为溶液总量的0.1%-0.2%；
所述去离子水的添加量为补足到总色浆溶液的100%；
所述研磨设备的研磨电机的转速为1000r/min-2000r/min,研磨时间为2-4小时，制备得到的炭黑水性色浆最大粒径不超过10微米。
2.根据权利要求1所述的高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，其特征在于，所述炭黑的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为1.01-2.28。
3.根据权利要求2所述的高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，其特征在于，所述炭黑的氮吸附比表面积与DBP吸油值的比值为2.0-2.28。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，其特征在于，所述消泡剂的成分至少包括矿物油、改性聚醚、乳化剂。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，其特征在于，所述分散剂为带颜料亲和基团聚氨酯类。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，其特征在于，所述润湿剂为非离子含羟基共聚物。
7.根据权利要求1所述的高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，其特征在于，所述研磨设备为球磨仪，研磨介质为直径为2mm的玻璃珠，研磨介质的质量为色浆总量的1.5倍。
8.根据权利要求1或7所述的高固含量、高着色力的炭黑水性色浆制备方法，其特征在于，所述预分散过程的时间为20分钟。
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