CN107629484A - 一种预分散颜料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预分散颜料及其制备方法,所述预分散颜料使用稀土硫化物为颜料,同时添加分散剂和助溶剂对颜料分子进行分散,再使用粘度调节剂和填充辅料调整整个预分散颜料的粘度和流动性,从而保证了预分散颜料具有良好的分散效应和稳定性。所述预分散颜料的制备方法,工艺简单,适合大规模生产;并且,消泡在低速搅拌下进行,有助于提高消泡效率,再次研磨可以进一步降低颜料粒度。
Description
技术领域
本发明属于颜料生产技术领域,具体涉及一种预分散颜料及其制备方法。
背景技术
现有的颜料大部分为干粉颜料,在使用时与所加工材料进行混合搅拌,为了达到较好的着色效果,混合搅拌的时间一般较长,干粉颜料在制备时主要是将颜料滤饼烘干粉碎后制得的,在烘干过程中颜料粒子易凝聚,造成粒子分布较宽,形成的大颗粒颜料不易分散、色光暗,而且使用和运输过程中粉尘污染较为严重。
由于预分散颜料低尘环保和在后续应用中高分散性、高透明性、高光泽的诸多优点,受到国内外追求高品质色素产品的厂家,特别是著名的油墨及涂料企业的追棒。
但目前的预分散颜料是在颜料中添加了的分散剂,进而使颜料粒子分散开来,但由于现有的分散剂的分散能力有限,只添加分散剂的情况下制备得到的预分散颜料的分散性一般,不能保证达到高品质颜料产品制造厂商的要求。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种预分散颜料及其制备方法,所述预分散颜料使用稀土硫化物为颜料,同时添加分散剂和助溶剂对颜料分子进行分散,再使用粘度调节剂和填充辅料调整整个预分散颜料的粘度和流动性,从而保证了预分散颜料具有良好的分散效应和稳定性。
本发明的目的是提供一种预分散颜料;
本发明的再一目的是提供所述预分散颜料的制备方法。
根据本发明的预分散颜料,所述预分散颜料包括以下重量百分比的组分:
5-90%的稀土硫化物颜料;
1-30%的助溶剂;
1-30%的分散剂;
1-10%的粘度调节剂;
2-25%的消泡剂;
和1-10%的填充辅料。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述预分散颜料包括以下重量百分比的组分:
15-60%的稀土硫化物颜料;
5-25%的助溶剂;
5-25%的分散剂;
2-8%的粘度调节剂;
6-20%的消泡剂;
和2-8%的填充辅料。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述预分散颜料包括以下重量百分比的组分:
50%的稀土硫化物颜料;
15%的助溶剂;
15%的分散剂;
5%的粘度调节剂;
10%的消泡剂;
和5%的填充辅料。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述稀土硫化物颜料为Ln2S3,其中Ln为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇中的一种或任意组合,也就是说,所述Ln2S3为硫化镧、硫化铈、硫化镨、硫化钕、硫化钐、硫化铕、硫化钇中的一种或任意组合。
其中,稀土硫化物颜料可以为稀土倍半硫化物Ln2S3,例如γ-Ln2S3。Ln为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇中的一种或任意组合。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述助溶剂为三聚磷酸钠、甲基戊醇、十二烷基硫酸钠、丁基纤维素、二丙酮醇中的一种或任意组合。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述分散剂为阴离子型分散剂和非离子型分散剂按照摩尔比0.5-1:1混合而成。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述阴离子型分散剂为:高级脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基磺酸盐、聚丙烯酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、木质素磺酸盐、苯乙烯-马来酸酐树脂铵盐、脂肪酸磺烷基酯中的一种;所述非离子型分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、蔗糖脂肪酸酯、烷基醇酰胺中的一种。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述粘度调节剂为乙二醇、丙三醇、双丙甘醇、二甘醇一乙醚、一丙二醇碳酸酯、聚丙二醇中的一种或任意组合。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述的消泡剂为聚醚、C7-C9高碳醇、聚烷基硅氧烷有机硅、聚醚改性有机硅、聚硅氧烷中的一种。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述预分散颜料还包括2-10%的抗菌防霉剂。
进一步的,所述抗菌防霉剂的重量百分比为3-5%。
根据本发明的预分散颜料,其中,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、异噻唑啉酮、山梨酸钙、苯甲酸钠中的一种或任意组合。
根据本发明的预分散颜料,其中,所述填充辅料为碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种。
根据本发明的预分散颜料的制备方法,其中,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将分散剂、粘度调节剂和填充辅料混合均匀得到分散液;
(2)将稀土硫化物颜料和助溶剂加入步骤(1)得到的分散液中,搅拌0.5-2小时,研磨1-5小时,得到颜料浆液,向所述颜料浆液中加入所述消泡剂,消泡0.2-1小时,然后经过研磨和过滤,得到所述预分散颜料。
当预分散颜料中含有抗菌防霉剂时,将抗菌防霉剂和粘度调节剂一起加入。
本发明的有益效果为:
1、本发明提供了一种预分散颜料,使用稀土硫化物为颜料,同时添加分散剂和助溶剂对颜料分子进行分散,改善稀土硫化物的分散性和稳定性,同时使用粘度调节剂和填充辅料调整整个预分散颜料的粘度和流动性,从而保证了预分散颜料具有良好的分散效应和稳定性。
2、所述分散剂采用阴离子型分散剂和非离子型分散剂组合而成,不仅通过阴离子的电荷斥力对颜料分子进行分散,并且利用非离子分散剂的空间位阻作用对颜料分子进行进一步分散,保证了颜料最终的分散性能。
3、本发明中,选用稀土硫化物颜料,代替目前市场上常见的、通常含有镉、铅、汞等直接危及人体健康及环境的重金属元素的无机颜料,稀土硫化物颜料不含重金属元素,是目前国际公认的新一代环保无机颜料换代产品。并且,针对所述稀土硫化物颜料,同时添加与所述稀土硫化物颜料配合的分散剂和助溶剂对颜料分子进行分散,改善了稀土硫化物的分散性和稳定性。
4、所述预分散颜料的制备方法,工艺简单,适合大规模生产;并且,消泡在低速(1000-1500r/min)搅拌下进行,有助于提高消泡效率,再次研磨可以进一步降低颜料粒度。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
实施例1
一种预分散颜料,包括以下重量百分比的组分:
5%的稀土硫化物颜料;
30%的助溶剂;
30%的分散剂;
10%的粘度调节剂;
15%的消泡剂;
和10%的填充辅料。
本实施例中,所述稀土硫化物颜料为硫化镧;所述助溶剂为二丙酮醇;所述分散剂为高级脂肪酸盐和烷基酚聚氧乙烯醚按照摩尔比1:1混合而成;所述粘度调节剂为重量比为1:1的乙二醇和丙三醇混合而成;所述消泡剂为C7-C9高碳醇,所述填充辅料为滑石粉。
所述预分散颜料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将分散剂、粘度调节剂和填充辅料混合均匀得到分散液;
(2)将稀土硫化物颜料和助溶剂加入步骤(1)得到的分散液中,搅拌0.5小时,研磨5小时,得到颜料浆液,向所述颜料浆液中加入所述消泡剂,1250r/min转速下消泡0.2小时,然后经过研磨和过滤,得到所述预分散颜料。
实施例2
一种预分散颜料,包括以下重量百分比的组分:
90%的稀土硫化物颜料;
2%的助溶剂;
2%的分散剂;
2%的粘度调节剂;
2%的消泡剂;
和2%的填充辅料。
本实施例中,所述稀土硫化物颜料为硫化铈;所述助溶剂为丁基纤维素;所述分散剂为烷基苯磺酸盐和脂肪酸甲酯乙氧基化物按照摩尔比0.7:1混合而成;所述粘度调节剂为聚丙二醇;所述消泡剂为聚醚,所述填充辅料为高岭土。
所述预分散颜料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将分散剂、粘度调节剂和填充辅料混合均匀得到分散液;
(2)将稀土硫化物颜料和助溶剂加入步骤(1)得到的分散液中,搅拌2小时,研磨1小时,得到颜料浆液,向所述颜料浆液中加入所述消泡剂,1500r/min转速下消泡1小时,然后经过研磨和过滤,得到所述预分散颜料。
实施例3
一种预分散颜料,包括以下重量百分比的组分:
50%的稀土硫化物颜料;
15%的助溶剂;
15%的分散剂;
5%的粘度调节剂;
10%的消泡剂;
和5%的填充辅料。
本实施例中,所述稀土硫化物颜料为硫化镨;所述助溶剂为十二烷基硫酸钠;所述分散剂为烷基磺酸盐和蔗糖脂肪酸酯按照摩尔比0.9:1混合而成;所述粘度调节剂为一丙二醇碳酸酯;所述消泡剂为聚烷基硅氧烷有机硅,所述填充辅料为碳酸钙。
所述预分散颜料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将分散剂、粘度调节剂和填充辅料混合均匀得到分散液;
(2)将稀土硫化物颜料和助溶剂加入步骤(1)得到的分散液中,搅拌1.5小时,研磨3小时,得到颜料浆液,向所述颜料浆液中加入所述消泡剂,1000r/min转速下消泡0.5小时,然后经过研磨和过滤,得到所述预分散颜料。
实施例4
一种预分散颜料,包括以下重量百分比的组分:
15%的稀土硫化物颜料;
23%的助溶剂;
22%的分散剂;
5%的粘度调节剂;
19%的消泡剂;
8%的抗菌防霉剂;
和8%的填充辅料。
本实施例中,所述稀土硫化物颜料为γ-硫化钕;所述助溶剂为甲基戊醇;所述分散剂为聚丙烯酸盐和烷基醇酰胺按照摩尔比0.8:1混合而成;所述粘度调节剂为二甘醇一乙醚;所述消泡剂为聚醚改性有机硅,所述抗菌防霉剂为异噻唑啉酮,所述填充辅料为高岭土。
所述预分散颜料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将分散剂、粘度调节剂、抗菌防霉剂和填充辅料混合均匀得到分散液;
(2)将稀土硫化物颜料和助溶剂加入步骤(1)得到的分散液中,搅拌0.5-2小时,研磨1-5小时,得到颜料浆液,向所述颜料浆液中加入所述消泡剂,消泡0.2-1小时,然后经过研磨和过滤,得到所述预分散颜料。
实施例5
一种预分散颜料,包括以下重量百分比的组分:
60%的稀土硫化物颜料;
10%的助溶剂;
10%的分散剂;
4%的粘度调节剂;
6%的消泡剂;
5%的抗菌防霉剂;
和5%的填充辅料。
本实施例中,所述稀土硫化物颜料为硫化钐;所述助溶剂为三聚磷酸钠;所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和蔗糖脂肪酸酯按照摩尔比0.6:1混合而成;所述粘度调节剂为双丙甘醇;所述消泡剂为聚硅氧烷,所述抗菌防霉剂为双硫代氨基甲酸酯,所述填充辅料为滑石粉。
所述预分散颜料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将分散剂、粘度调节剂、抗菌防霉剂和填充辅料混合均匀得到分散液;
(2)将稀土硫化物颜料和助溶剂加入步骤(1)得到的分散液中,搅拌0.5-2小时,研磨1-5小时,得到颜料浆液,向所述颜料浆液中加入所述消泡剂,消泡0.2-1小时,然后经过研磨和过滤,得到所述预分散颜料。
实施例6
一种预分散颜料,包括以下重量百分比的组分:
35%的稀土硫化物颜料;
15%的助溶剂;
15%的分散剂;
6%的粘度调节剂;
25%的消泡剂;
3%的抗菌防霉剂;
和1%的填充辅料。
本实施例中,所述稀土硫化物颜料为硫化铕;所述助溶剂为甲基戊醇和丁基纤维素重量比1:1混合;所述分散剂为木质素磺酸盐和脂肪酸甲酯乙氧基化物按照摩尔比0.5:1混合而成;所述粘度调节剂为丙三醇;所述消泡剂为聚烷基硅氧烷有机硅,所述抗菌防霉剂为甲苯基三唑,所述填充辅料为高岭土。
所述预分散颜料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将分散剂、粘度调节剂、抗菌防霉剂和填充辅料混合均匀得到分散液;
(2)将稀土硫化物颜料和助溶剂加入步骤(1)得到的分散液中,搅拌0.5-2小时,研磨1-5小时,得到颜料浆液,向所述颜料浆液中加入所述消泡剂,消泡0.2-1小时,然后经过研磨和过滤,得到所述预分散颜料。
实施例7
一种预分散颜料,包括以下重量百分比的组分:
40%的稀土硫化物颜料;
20%的助溶剂;
20%的分散剂;
8%的粘度调节剂;
8%的消泡剂;
2%的抗菌防霉剂;
和2%的填充辅料。
本实施例中,所述稀土硫化物颜料为硫化钇;所述助溶剂为三聚磷酸钠和二丙酮醇重量比2:1混合;所述分散剂为苯乙烯-马来酸酐树脂铵盐和烷基酚聚氧乙烯醚按照摩尔比1:1混合而成;所述粘度调节剂为乙二醇;所述消泡剂为C7-C9高碳醇,所述抗菌防霉剂为苯丙三氮唑,所述填充辅料为碳酸钙。
所述预分散颜料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将分散剂、粘度调节剂、抗菌防霉剂和填充辅料混合均匀得到分散液;
(2)将稀土硫化物颜料和助溶剂加入步骤(1)得到的分散液中,搅拌0.5-2小时,研磨1-5小时,得到颜料浆液,向所述颜料浆液中加入所述消泡剂,消泡0.2-1小时,然后经过研磨和过滤,得到所述预分散颜料。
实验例
为验证本发明的预分散颜料的分散性和稳定性,分别对实施例1、3、5、7和对比例1得到的预分散颜料进行检测,对比例1和实施例3的区别仅在于,对比例不含实施例3中的蔗糖脂肪酸酯(非离子型分散剂)、助溶剂、粘度调节剂和填充辅料,其他组分按比例扩大至100%;实验过程和结果如下:
实验过程为:1、将实施例和对比例得到的预分散颜料分别加入等质量的溶剂,搅拌均匀后,在烘箱中60℃保存3天,冷却至室温后,搅拌均匀,取5g样品与离心管中,在10000r/min的转速下离心30分钟,观察沉降分层的情况离心管上部观察不到色差的评判为很好、离心管上部稍有色差但无分层的评判为好、离心管上部能观察到明显色差但存在不出现清液的轻微分层的评判为一般、出现有清液的明显分层的评判为差;2、另取样品,加入等质量的溶剂后,搅拌均匀,静置,并分别在6个月和12个月时,观察沉降情况,试验结果如下:
表1预分散颜料的性能检测结果表
编号 | 实施例1 | 实施例3 | 实施例5 | 实施例7 | 对比例1 |
离心后分层情况 | 很好 | 好 | 好 | 很好 | 一般 |
6个月后沉降现象 | ○ | ○ | ○ | ○ | ◎ |
12个月后沉降现象 | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ● |
其中,○表示无沉淀;◎表示少量沉淀;●表示大量沉淀。
结果显示,实施例1、3、5和7得到的预分散颜料的分散能力均较好,而未添加非离子型分散剂、助溶剂、粘度调节剂和填充辅料的对比例虽然也有一定的分散能力,但是分散能力较为一般,明显不如本申请中添加有非离子型分散剂、助溶剂、粘度调节剂和填充辅料得到的预分散颜料。而实施例1、3、5、7彼此对比后发现,实施例3和5中分散剂和助溶剂加入的相对较少,对应的分散能力和稳定性相对来说也差一些,说明所述分散剂和助溶剂在提高预分散颜料的分散能力和稳定性方面发挥较为重要的作用。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种预分散颜料,其特征在于,所述预分散颜料包括以下重量百分比的组分:
5-90%的稀土硫化物颜料;
1-30%的助溶剂;
1-30%的分散剂;
1-10%的粘度调节剂;
2-25%的消泡剂;
和1-10%的填充辅料。
2.根据权利要求1所述的预分散颜料,其特征在于,所述稀土硫化物颜料为Ln2S3,其中Ln为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇中的一种或任意组合。
3.根据权利要求1所述的预分散颜料,其特征在于,所述助溶剂为三聚磷酸钠、甲基戊醇、十二烷基硫酸钠、丁基纤维素、二丙酮醇中的一种或任意组合。
4.根据权利要求1所述的预分散颜料,其特征在于,所述分散剂为阴离子型分散剂和非离子型分散剂按照摩尔比0.5-1:1混合而成。
5.根据权利要求4所述的预分散颜料,其特征在于,所述阴离子型分散剂为:高级脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基磺酸盐、聚丙烯酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、木质素磺酸盐、苯乙烯-马来酸酐树脂铵盐和脂肪酸磺烷基酯中的一种;所述非离子型分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、蔗糖脂肪酸酯和烷基醇酰胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的预分散颜料,其特征在于,所述粘度调节剂为乙二醇、丙三醇、双丙甘醇、二甘醇一乙醚、一丙二醇碳酸酯、聚丙二醇中的一种或任意组合。
7.根据权利要求1所述的预分散颜料,其特征在于,所述的消泡剂为聚醚、C7-C9高碳醇、聚烷基硅氧烷有机硅、聚醚改性有机硅、聚硅氧烷中的一种。
8.根据权利要求1所述的预分散颜料,其特征在于,所述预分散颜料还包括2-10%的抗菌防霉剂。
9.根据权利要求1所述的预分散颜料,其特征在于,所述填充辅料为碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种。
10.权利要求1-9任一所述预分散颜料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将分散剂、粘度调节剂和填充辅料混合均匀得到分散液;
(2)将稀土硫化物颜料和助溶剂加入步骤(1)得到的分散液中,搅拌0.5-2小时,研磨1-5小时,得到颜料浆液,向所述颜料浆液中加入所述消泡剂,消泡0.2-1小时,然后经过研磨和过滤,得到所述预分散颜料。
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