CN114349932A - 可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和无机涂料 - Google Patents

可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和无机涂料 Download PDF

Info

Publication number
CN114349932A
CN114349932A CN202210048686.6A CN202210048686A CN114349932A CN 114349932 A CN114349932 A CN 114349932A CN 202210048686 A CN202210048686 A CN 202210048686A CN 114349932 A CN114349932 A CN 114349932A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
pigment
inorganic
coated
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210048686.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114349932B (zh
Inventor
郑帆
徐志新
李金钟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yashi Ecological Industry Chuzhou Co ltd
Asia Cuanon Technology Shanghai Co Ltd
Original Assignee
Yashi Ecological Industry Chuzhou Co ltd
Asia Cuanon Technology Shanghai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yashi Ecological Industry Chuzhou Co ltd, Asia Cuanon Technology Shanghai Co Ltd filed Critical Yashi Ecological Industry Chuzhou Co ltd
Priority to CN202210048686.6A priority Critical patent/CN114349932B/zh
Publication of CN114349932A publication Critical patent/CN114349932A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114349932B publication Critical patent/CN114349932B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/22Compounds of iron
    • C09C1/24Oxides of iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44Polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4825Polyethers containing two hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/4833Polyethers containing oxyethylene units
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • C08G18/50Polyethers having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/5021Polyethers having heteroatoms other than oxygen having nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/753Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
    • C08G18/755Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/10Treatment with macromolecular organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

本发明提供了一种可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和无机涂料,涉及颜料技术领域。该聚合物具有特定的结构,可用于颜料的包覆,能够有效保护颜料本身,使得颜料在高碱性环境下有更好的持久性,长期储存稳定性更好。本发明还提供了聚合物包覆颜料,包括无机颜料和包覆在无机颜料表面的上述聚合物,以及任选的添加剂;该聚合物包覆颜料在兼顾良好耐碱性的同时,还具有优异的长效稳定性,能在无机涂料体系中长期储存不发生变色、絮凝等情况。本发明还提供了上述聚合物包覆颜料的制备方法,该制备方法操作简便,可通过较为常规的设备实现聚合物包覆颜料的制备,易于实现工业化生产。

Description

可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和 无机涂料
技术领域
本发明涉及颜料技术领域,尤其是涉及一种可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和无机涂料。
背景技术
由于无机涂料有着较为优异的性能优势,故近些年来其应用越来越受到人们的推崇。但目前对于无机涂料的着色应用方面国内仍处于起步阶段,没有相对成熟的颜色解决方案,主要问题表现为,使用的着色剂耐碱性较差,应用在无机涂料中容易出现絮凝、浮色发花等问题。同时在无机涂料中的长期稳定性较差,容易出现储存后变色等问题。
目前部分着色剂供应商采用的方法是使用耐碱性较好的分散剂分散颜料粉,制备成色浆后添加至无机涂料中使用,但是只考虑了着色剂的耐碱性而没有考虑应用到无机涂料中的长效稳定性。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种可用于颜料包覆的聚合物。
本发明的第二目的在于提供上述可用于颜料包覆的聚合物的制备方法。
本发明的第三目的在于提供一种聚合物包覆颜料。
本发明的第四目的在于提供上述聚合物包覆颜料的制备方法。
本发明的第五目的在于提供一种无机涂料。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
本发明提供了一种可用于颜料包覆的聚合物,所述聚合物具有如式(1)所示的结构通式:
式(1):
Figure BDA0003472874800000021
其中,R为碳原子数为4-30的烷基或烷基苯基,x为2-10的整数,y为20-40的整数,m为10-20的整数,n为15-30的整数;
所述聚合物的数均分子量为5000-30000。
进一步的,所述可用于颜料包覆的聚合物的制备方法,包括以下步骤:
将二醇类聚合物与异佛尔酮二异氰酸酯混合,使发生反应,然后加入聚醚胺进行封端反应,得到可用于颜料包覆的聚合物;
其中,所述二醇类聚合物包括聚乙二醇聚醚、聚丙二醇聚醚或聚碳酸酯二醇中的任意一种或至少两种的组合;
优选的,所述聚醚胺包括牌号为Jeffamine M2070的聚醚胺。
进一步的,所述二醇类聚合物与异佛尔酮二异氰酸酯的反应的温度为60-90℃,反应的时间为1-4h;
优选的,所述封端反应的温度为40-50℃,反应的时间为2-3h。
本发明还提供了一种聚合物包覆颜料,包括无机颜料和包覆在所述无机颜料表面的聚合物,以及任选的添加剂;
其中,所述聚合物为上述可用于颜料包覆的聚合物或采用上述制备方法制得的可用于颜料包覆的聚合物;
所述无机颜料为表面具有少量游离金属离子或者没有游离金属离子的无机颜料;
所述添加剂包括溶剂或硅烷偶联剂。
进一步的,所述聚合物和无机颜料的质量比为(8-12):(50-70);
优选的,所述溶剂包括醇类物质和水,醇类物质和水的质量比为(5-15):(3-37);
优选的,所述醇类物质包括丙二醇、乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇300或聚乙二醇400中的任意一种或至少两种的组合;
优选的,所述硅烷偶联剂包括牌号为迈图151的硅烷偶联剂和/或牌号为迈图171的硅烷偶联剂;
优选的,所述硅烷偶联剂和所述聚合物的质量比为(0.8-1.2):(8-12)。
本发明还提供了上述聚合物包覆颜料的制备方法,包括以下步骤:
将无机颜料、聚合物和溶剂形成的分散液进行研磨,以及任选的干燥,得到聚合物包覆颜料。
进一步的,所述制备方法包括以下步骤:
将聚合物加入到溶剂中进行初次分散,然后加入无机颜料进行二次分散,再将无机颜料、聚合物和溶剂形成的分散液进行研磨直至粒径低于200nm,再经过任选的干燥,得到聚合物包覆颜料;
优选的,所述初次分散的转速为800-1200r/min,分散时间为5-15min;
优选的,所述二次分散的转速为1500-3000r/min,分散时间为15-30min。
本发明还提供了上述聚合物包覆颜料的制备方法,包括以下步骤:
将无机颜料、聚合物和硅烷偶联剂形成的混合物进行捏合,得到聚合物包覆颜料。
进一步的,所述制备方法包括以下步骤:
先将无机颜料、聚合物和硅烷偶联剂使用螺杆混匀机混合均匀,然后将得到的混合物加入到三辊机中进行捏合,得到聚合物包覆颜料。
本发明还提供了一种无机涂料,包括上述聚合物包覆颜料。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明提供了一种可用于颜料包覆的聚合物,该聚合物具有特定的结构,可用于颜料的包覆,能够有效保护颜料本身,使得颜料在高碱性环境下有更好的持久性,长期储存稳定性更好。
(2)本发明提供了上述可用于颜料包覆的聚合物的制备方法,采用异佛尔酮二异氰酸酯与特定种类的二醇类聚合物和特定种类的聚醚胺反应,得到具有特定结构的聚合物。该制备方法工艺简单,操作方便,适合于工业化规模生产。
(3)本发明提供了一种聚合物包覆颜料,包括无机颜料和包覆在无机颜料表面的聚合物,以及任选的添加剂;其中,所述聚合物为上述可用于颜料包覆的聚合物;该聚合物包覆颜料在兼顾良好耐碱性的同时,还具有优异的长效稳定性,能在无机涂料体系中长期储存不发生变色、絮凝等情况。
(4)本发明提供了上述聚合物包覆颜料的制备方法,该制备方法操作简便,可通过较为常规的设备实现聚合物包覆颜料的制备,易于实现工业化生产。
(5)本发明提供了一种无机涂料,包括上述聚合物包覆颜料。鉴于上述聚合物包覆颜料所具有的优势,使得其在无机涂料中长期储存不发生变色、絮凝等情况,从而进一步提升无机涂料的稳定性和使用性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例9聚合物包覆颜料加入到无机涂料中的常温指研色差图;
图2为本发明实施例9聚合物包覆颜料加入到无机涂料中的50℃条件下储存7天色差,其中图片左侧为常温储存7天,图片右侧为50℃储存7天;
图3为本发明对比例3未经聚合物包覆的无机颜料加入到无机涂料中的常温指研色差图;
图4为本发明对比例3未经聚合物包覆的无机颜料加入到无机涂料中的50℃条件下储存7天色差,其中图片左侧为常温储存7天,图片右侧为50℃储存7天。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面,提供了一种可用于颜料包覆的聚合物,所述聚合物具有如式(1)所示的结构通式:
式(1):
Figure BDA0003472874800000051
其中,R为碳原子数为4-30的烷基或烷基苯基,x为2-10的整数,y为20-40的整数,m为10-20的整数,n为15-30的整数;
聚合物的数均分子量为5000-30000。
具体的,该聚合物中,R为碳原子数为4~30的烷基或烷基苯基,例如碳原子数可以为4、5、8、10、12、14、15、16、18、20、22、24、25、26、28或30。
典型但非限制性的x为2、3、4、5、6、7、8、9或10,典型2、3、4、5、6、7、8、9或10但非限制性的y为20、22、24、25、26、28、29、30、32、34、35、36、38、39或40,典型但非限制性的m为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20,典型但非限制性的n为15、16、17、18、19、20、22、24、25、26、28、29或30。
聚合物典型但非限制性的数均分子量为5000、6000、8000、10000、12000、15000、18000、20000、22000、24000、25000、26000、28000或30000。
上述具有特定结构的聚合物可用于颜料的包覆,当将其包覆在颜料表面时,可阻断无机涂料中高pH值的物料对颜料的影响,防止颜料再次团聚,有效保护颜料本身,使得颜料在高碱性环境下有更好的持久性,长期储存稳定性更好。同时聚合物的包覆可阻断颜料中金属离子的溢出,从而阻断金属离子和无机涂料中的主要成膜物质(例如水玻璃)发生反应。
根据本发明的第二个方面,上述可用于颜料包覆的聚合物的制备方法包括以下步骤:
将二醇类聚合物与异佛尔酮二异氰酸酯混合,使发生反应,然后加入聚醚胺进行封端反应,得到可用于颜料包覆的聚合物;
其中,二醇类聚合物包括聚乙二醇聚醚、聚丙二醇聚醚或聚碳酸酯二醇中的任意一种或至少两种的组合;
聚醚胺包括牌号为Jeffamine M2070的聚醚胺。
采用异佛尔酮二异氰酸酯与上述特定种类的二醇类聚合物和特定种类的聚醚胺反应,才能得到具有上述特定结构的聚合物,才能在包覆颜料的同时保护颜料,使得颜料在高碱性环境下有更好的持久性,长期储存稳定性更好。
该制备方法工艺简单,操作方便,适合于工业化规模生产。
作为本发明的一种可选实施方式,二醇类聚合物与异佛尔酮二异氰酸酯的反应的温度为60-90℃,反应的时间为1-4h。
典型但非限制性的反应的温度为60℃、62℃、64℃、65℃、66℃、68℃、70℃、72℃、74℃、75℃、76℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、84℃、85℃、86℃、88℃或90℃,典型但非限制性的反应的时间为1h、2h、3h或4h。
作为本发明的一种可选实施方式,封端反应的温度为40-50℃,反应的时间为2-3h。
典型但非限制性的封端反应的温度为40℃、42℃、44℃、45℃、46℃、48℃或50℃,典型但非限制性的反应的时间为2h、2.5h或3h。
根据本发明的第三个方面,还提供了一种聚合物包覆颜料,包括无机颜料和包覆在所述无机颜料表面的聚合物,以及任选的添加剂;
其中,所述聚合物为上述可用于颜料包覆的聚合物或采用上述制备方法制得的可用于颜料包覆的聚合物;
所述无机颜料为将其放入水玻璃或者硅溶胶乳液中未出现明显团聚或反应的无机颜料;
所述添加剂包括溶剂或硅烷偶联剂。
在本发明中,所采用的无机颜料的具体种类也有一定的选择,较为简单的选取原则就是将无机颜料放入水玻璃或者硅溶胶乳液中,如该无机颜料未出现明显的团聚或反应等情况,则表明可以使用。如该无机颜料出现明显的团聚或反应等情况,则表明不可以使用。
需要说明的是,此处的“任选的”是指添加剂可添加也可不添加。也就是,该聚合物包覆颜料可以只包括无机颜料和包覆在无机颜料表面的聚合物,此种情况下聚合物包覆颜料通常以固体的形式存在,也可以包括无机颜料、包覆在无机颜料表面的聚合物和添加剂,若添加剂为液态,则该聚合物包覆颜料以液态形式存在。
添加剂可根据聚合物包覆颜料的制备方法的不同,选择不同类型的添加剂,例如溶剂或硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂的作用主要是由于在没有溶剂辅助的情况下聚合物和颜料进行固对固的包覆,需要一定的硅烷偶联剂促进包覆的过程。
本发明提供的聚合物包覆颜料在兼顾良好耐碱性的同时,还具有优异的长效稳定性,能在无机涂料体系中长期储存不发生变色、絮凝等情况。
作为本发明的一种可选实施方式,聚合物和无机颜料的质量比为(8-12):(50-70),优选为1:6。
聚合物和无机颜料典型但非限制性的质量比为8:50、8:52、8:55、8:58、8:60、8:62、8:64、8:68、8:70、10:50、10:52、10:55、10:58、10:60、10:62、10:65、10:68、10:70、12:50、12:52、12:55、12:58、12:60、12:62、12:65、12:68或12:70。
作为本发明的一种可选实施方式,溶剂包括醇类物质和水,醇类物质和水的质量比为(5-15):(3-37)。
优选的,醇类物质包括丙二醇、乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇300或聚乙二醇400中的任意一种或至少两种的组合。
醇类物质和水典型但非限制性的质量比为5:3、5:5、5:8、5:10、5:15、5:20、5:25、5:30、5:35、5:37、10:3、10:5、10:8、10:15、10:20、10:25、10:30、10:35、10:37、15:3、15:5、15:8、15:20、15:25、15:30、15:35或15:37。
作为本发明的一种可选实施方式,硅烷偶联剂包括牌号为迈图151的硅烷偶联剂和/或牌号为迈图171的硅烷偶联剂。
作为本发明的一种可选实施方式,硅烷偶联剂和聚合物的质量比为(0.8-1.2):(8-12)。
硅烷偶联剂和聚合物典型但非限制性的质量比为0.8:8、0.8:9、0.8:10、0.8:12、1.0:8、1.0:9、1.0:10、1.0:12、1.2:8、1.2:9、1.2:10或1.2:12。
通过对硅烷偶联剂和聚合物质量比的进一步限定,可进一步促进聚合物和颜料的结合。
根据本发明的第四个方面,还提供了上述聚合物包覆颜料的制备方法。可实现聚合物在无机颜料表面的包覆不限于一种方式,例如可采用研磨法或捏合法。
作为本发明的一种可选实施方式,上述聚合物包覆颜料的制备方法(研磨法)包括以下步骤:
将无机颜料、聚合物和溶剂形成的分散液进行研磨,以及任选的干燥,得到聚合物包覆颜料。
该制备方法采用传统研磨法,可实现聚合物在无机颜料表面的充分包覆。
作为本发明的一种可选实施方式,该制备方法包括以下步骤:
将聚合物加入到溶剂中进行初次分散,然后加入无机颜料进行二次分散,再将无机颜料、聚合物和溶剂形成的分散液进行研磨直至粒径低于200nm,再经过任选的干燥,得到聚合物包覆颜料。
作为本发明的一种可选实施方式,所述初次分散的转速为800-1200r/min,分散时间为5-15min。
作为本发明的一种可选实施方式,所述二次分散的转速为1500-3000r/min,分散时间为15-30min。
通过对上述制备方法中具体步骤以及工艺参数的限定,使得聚合物对无机颜料的包覆效果良好。
作为本发明的一种可选实施方式,上述聚合物包覆颜料的制备方法(捏合法)包括以下步骤:
将无机颜料、聚合物和硅烷偶联剂形成的混合物进行捏合,得到聚合物包覆颜料。
该制备方法通过对各原料混合后进行捏合,可现实聚合物对于无机颜料表面良好的包覆。
作为本发明的一种可选实施方式,上述制备方法包括以下步骤:
先将无机颜料、聚合物和硅烷偶联剂使用螺杆混匀机混合均匀,然后将得到的混合物加入到三辊机中进行捏合,得到聚合物包覆颜料。
根据本发明的第五个方面,还提供了一种无机涂料,包括上述聚合物包覆颜料。
鉴于上述聚合物包覆颜料所具有的优势,使得其在无机涂料中长期储存不发生变色、絮凝等情况,从而进一步提升无机涂料的稳定性和使用性能。
下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案进行进一步的描述。
本实施例和对比例中所采用的原料物质名称及采购厂家如表1所示,如无特殊说明的物质均可通过市售购买得到。
表1
Figure BDA0003472874800000101
实施例1
本实施例提供了一种可用于颜料包覆的聚合物,该聚合物的制备方法包括以下步骤:
将2000克聚碳酸酯二醇PCDL2000(数均分子量为2000的二元醇)投入至完全干燥的玻璃反应釜,升温至100±2℃,搅拌,抽真空脱水脱气3h,降温至40±2℃,然后加入444.64克IPDI,在80±2℃反应2h,降温到40℃,加入4000克Jeffamine M2070进行封端,反应2h,得到可用于颜料包覆的聚合物。
所制得的可用于颜料包覆的聚合物具有式(1)所示的结构通式。
实施例2
本实施例提供了一种可用于颜料包覆的聚合物,该聚合物的制备方法除了将实施例1中的原料聚碳酸酯二醇PCDL2000替换为聚乙二醇聚醚(数均分子量为2000的二元醇),其余原料、用量以及步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种可用于颜料包覆的聚合物,该聚合物的制备方法除了将实施例1中的原料聚碳酸酯二醇PCDL2000替换为聚丙二醇聚醚(数均分子量为2000的二元醇),其余原料、用量以及步骤与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供了一种聚合物包覆颜料,包括无机颜料和包覆在无机颜料表面的聚合物。
其中,无机颜料为优选氧化铁红颜料,将该无机颜料放入水玻璃或者硅溶胶乳液中未出现明显团聚或反应;聚合物为实施例1提供的可用于颜料包覆的聚合物。
上述聚合物包覆颜料的制备方法包括以下步骤:
预先配置溶剂,溶剂为15份丙二醇和15份水制成;
使用高速分散机对溶剂进行预剪切,在开启分散状态下(500-800r/min)将10份聚合物缓慢加入30份溶剂中,1000r/min分散5min,缓慢加入60份无机颜料,3000r/min分散15min,得到无机颜料、聚合物和溶剂形成的分散液;
将分散液送入卧式研磨机中(耐驰的LabStart)中进行循环研磨,直至粒径达到200nm以下,然后烘干,粉碎,得到聚合物包覆颜料。
实施例5
本实施例提供了一种聚合物包覆颜料,包括无机颜料、包覆在无机颜料表面的聚合物和溶剂。
其中,无机颜料为优选氧化铁红颜料,将该无机颜料放入水玻璃或者硅溶胶乳液中未出现明显团聚或反应;聚合物为实施例1提供的可用于颜料包覆的聚合物,溶剂为丙二醇和水制成。
上述聚合物包覆颜料的制备方法包括以下步骤:
预先配置溶剂,溶剂为15份丙二醇和15份水制成;
使用高速分散机对溶剂进行预剪切,在开启分散状态下(500-800r/min)将10份聚合物缓慢加入30份溶剂中,1000r/min分散5min,缓慢加入60份无机颜料,3000r/min分散15min,得到无机颜料、聚合物和溶剂形成的分散液;
将分散液送入卧式研磨机中(耐驰的LabStart)中进行循环研磨,直至粒径达到200nm以下,得到聚合物包覆颜料。
实施例6
本实施例提供了一种聚合物包覆颜料,除了所采用的聚合物为实施例2提供的可用于颜料包覆的聚合物,其余原料、用量以及制备方法与实施例4相同。
实施例7
本实施例提供了一种聚合物包覆颜料,除了所采用的聚合物为实施例3提供的可用于颜料包覆的聚合物,其余原料、用量以及制备方法与实施例4相同。
实施例8
本实施例提供了一种聚合物包覆颜料,除了所采用的无机颜料由优选氧化铁红颜料替换为优选氧化铁黄颜料(优选氧化铁黄颜料放入水玻璃或者硅溶胶乳液中未出现明显团聚或反应),其余原料、用量以及制备方法与实施例4相同。
实施例9
本实施例提供了一种聚合物包覆颜料,除了所采用的无机颜料由优选氧化铁红颜料替换为优选氧化铁黑颜料(优选氧化铁黑颜料放入水玻璃或者硅溶胶乳液中未出现明显团聚或反应),其余原料、用量以及制备方法与实施例4相同。
实施例10
本实施例提供了一种聚合物包覆颜料,包括无机颜料、包覆在无机颜料表面的聚合物和硅烷偶联剂。
其中,无机颜料为优选氧化铁红颜料,聚合物为实施例1提供的可用于颜料包覆的聚合物,硅烷偶联剂的牌号为迈图151。
上述聚合物包覆颜料的制备方法包括以下步骤:
将10份聚合物、1份硅烷偶联剂和60份无机颜料使用螺杆混匀机预混合均匀,送入三辊机中混合捏合,得到聚合物包覆颜料。
对比例1
本对比例提供一种未经聚合物包覆的无机颜料,该无机颜料为优选氧化铁红颜料。
对比例2
本对比例提供一种未经聚合物包覆的无机颜料,该无机颜料为优选氧化铁黄颜料。
对比例3
本对比例提供一种未经聚合物包覆的无机颜料,该无机颜料为优选氧化铁黑颜料。
对比例4
本对比例提供一种聚合物包覆的无机颜料,除了包覆在无机颜料的表面的聚合物由实施例1提供的可用于颜料包覆的聚合物替换为现有商品BYK190(毕克助剂上海有限公司),其余原料、用量以及制备方法与实施例4相同。
对比例5
本对比例提供一种聚合物包覆的无机颜料,除了包覆在无机颜料的表面的聚合物由实施例1提供的可用于颜料包覆的聚合物替换为现有商品Dispersogen PL30(科莱恩化工(中国)有限公司),其余原料、用量以及制备方法与实施例10相同。
对比例6
本对比例提供一种聚合物包覆的无机颜料,除了无机颜料由优选氧化铁红颜料替换为普通铁红(普通铁红放入水玻璃或者硅溶胶乳液中出现明显团聚或反应),其余原料、用量以及制备方法与实施例4相同。
为了比较各实施例和对比例的技术效果,特设以下实验例。
实验例
将实施例4-10和对比例1-6提供的聚合物包覆的无机颜料或无机颜料加入到无机涂料(亚士高级环保内墙水漆-无机面漆,\白色\18L\20kg)中以检测颜色的影响。聚合物包覆的无机颜料或无机颜料在无机涂料中的质量分数为3%。
其中,颜色测试使用测色仪进行测试(双光束分光光度测色仪,采用SCI模式,D65光源,D8测试角度——仪器型号可参考DataColor DC700)。DL是指明度差,Da是指红/绿色相差,Db是指黄/蓝色相差,DE是指总色差(测试结果各项指标以<0.5为最优)。常温指研测试方法参考GB/T 21473-2008中附录A,50℃7天储存颜色稳定性测试参考GB/T 21473-2008中附录B,具体结果如表2所示。
表2
Figure BDA0003472874800000151
Figure BDA0003472874800000161
为了更直观的观察聚合物包覆颜料和未经聚合物包覆的无机颜料对于无机涂料颜色的影响,提供实施例9和对比例3对应的无机涂料的常温指研色差图和50℃7天色差图,具体如图1-图4所示。其中,图1为实施例9聚合物包覆颜料加入无机涂料中的指研效果图;图2为实施例9聚合物包覆颜料加入无机涂料中,50℃储存7天后颜色变化对比图;图3为对比例3未经聚合物包覆颜料加入无机涂料中的指研效果图;图4为对比例3未经聚合物包覆颜料加入无机涂料中,50℃储存7天后颜色变化对比图。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可用于颜料包覆的聚合物,其特征在于,所述聚合物具有如式(1)所示的结构通式:
式(1):
Figure FDA0003472874790000011
其中,R为碳原子数为4-30的烷基或烷基苯基,x为2-10的整数,y为20-40的整数,m为10-20的整数,n为15-30的整数;
所述聚合物的数均分子量为5000-30000。
2.权利要求1所述的可用于颜料包覆的聚合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将二醇类聚合物与异佛尔酮二异氰酸酯混合,使发生反应,然后加入聚醚胺进行封端反应,得到可用于颜料包覆的聚合物;
其中,所述二醇类聚合物包括聚乙二醇聚醚、聚丙二醇聚醚或聚碳酸酯二醇中的任意一种或至少两种的组合;
优选的,所述聚醚胺包括牌号为Jeffamine M2070的聚醚胺。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述二醇类聚合物与异佛尔酮二异氰酸酯的反应的温度为60-90℃,反应的时间为1-4h;
优选的,所述封端反应的温度为40-50℃,反应的时间为2-3h。
4.一种聚合物包覆颜料,其特征在于,包括无机颜料和包覆在所述无机颜料表面的聚合物,以及任选的添加剂;
其中,所述聚合物为权利要求1所述的可用于颜料包覆的聚合物或采用权利要求2或3所述的制备方法制得的可用于颜料包覆的聚合物;
所述无机颜料为将其放入水玻璃或者硅溶胶乳液中未出现明显团聚或反应的无机颜料;
所述添加剂包括溶剂或硅烷偶联剂。
5.根据权利要求4所述的聚合物包覆颜料,其特征在于,所述聚合物和无机颜料的质量比为(8-12):(50-70);
优选的,所述溶剂包括醇类物质和水,醇类物质和水的质量比为(5-15):(3-37);
优选的,所述醇类物质包括丙二醇、乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇300或聚乙二醇400中的任意一种或至少两种的组合;
优选的,所述硅烷偶联剂包括牌号为迈图151的硅烷偶联剂和/或牌号为迈图171的硅烷偶联剂;
优选的,所述硅烷偶联剂和所述聚合物的质量比为(0.8-1.2):(8-12)。
6.权利要求4或5所述的聚合物包覆颜料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将无机颜料、聚合物和溶剂形成的分散液进行研磨,以及任选的干燥,得到聚合物包覆颜料。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将聚合物加入到溶剂中进行初次分散,然后加入无机颜料进行二次分散,再将无机颜料、聚合物和溶剂形成的分散液进行研磨直至粒径低于200nm,再经过任选的干燥,得到聚合物包覆颜料;
优选的,所述初次分散的转速为800-1200r/min,分散时间为5-15min;
优选的,所述二次分散的转速为1500-3000r/min,分散时间为15-30min。
8.权利要求4或5所述的聚合物包覆颜料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将无机颜料、聚合物和硅烷偶联剂形成的混合物进行捏合,得到聚合物包覆颜料。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
先将无机颜料、聚合物和硅烷偶联剂使用螺杆混匀机混合均匀,然后将得到的混合物加入到三辊机中进行捏合,得到聚合物包覆颜料。
10.一种无机涂料,其特征在于,包括权利要求4或5所述的聚合物包覆颜料。
CN202210048686.6A 2022-01-17 2022-01-17 可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和无机涂料 Active CN114349932B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210048686.6A CN114349932B (zh) 2022-01-17 2022-01-17 可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和无机涂料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210048686.6A CN114349932B (zh) 2022-01-17 2022-01-17 可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和无机涂料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114349932A true CN114349932A (zh) 2022-04-15
CN114349932B CN114349932B (zh) 2024-05-31

Family

ID=81092014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210048686.6A Active CN114349932B (zh) 2022-01-17 2022-01-17 可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和无机涂料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114349932B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5202377A (en) * 1991-05-30 1993-04-13 Imperial Chemical Industries Polyisocyanate mixture
CN101400713A (zh) * 2006-03-14 2009-04-01 亨茨曼国际有限公司 由二异氰酸酯和单胺制成的组合物及其制备方法
US20110003944A1 (en) * 2007-12-19 2011-01-06 Gerhard Jozef Bleys Novel composition from a polyisocyanate and a polyether monoamine
CN106674463A (zh) * 2017-02-08 2017-05-17 上海金狮化工有限公司 聚氨酯颜料分散剂及其制备方法
CN108117832A (zh) * 2018-01-03 2018-06-05 青岛爱尔家佳新材料股份有限公司 双固化型单组份聚脲涂料及其制备方法
JP2021080310A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 三井化学株式会社 弾性舗装材の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5202377A (en) * 1991-05-30 1993-04-13 Imperial Chemical Industries Polyisocyanate mixture
CN101400713A (zh) * 2006-03-14 2009-04-01 亨茨曼国际有限公司 由二异氰酸酯和单胺制成的组合物及其制备方法
US20110003944A1 (en) * 2007-12-19 2011-01-06 Gerhard Jozef Bleys Novel composition from a polyisocyanate and a polyether monoamine
CN106674463A (zh) * 2017-02-08 2017-05-17 上海金狮化工有限公司 聚氨酯颜料分散剂及其制备方法
CN108117832A (zh) * 2018-01-03 2018-06-05 青岛爱尔家佳新材料股份有限公司 双固化型单组份聚脲涂料及其制备方法
JP2021080310A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 三井化学株式会社 弾性舗装材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114349932B (zh) 2024-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103709833B (zh) 生产线调色用聚合物包覆无机颜料色浆的制备方法
US7837781B2 (en) Colorants comprising tin and rare earth elements
CN107446449A (zh) 多彩仿大理石涂料及其制备方法
CN105482513B (zh) 油墨用玻璃粉和颜料的改性分散方法及耐高温油墨
CN104321390A (zh) 用聚醚胺处理的氧化炭黑和包含其的涂料组合物
KR20160014632A (ko) 무기 적색 안료
CN105754452A (zh) 一种水稀释性环氧木器白色底漆及其制备方法
CN112745717A (zh) 一种塑料着色用水性色浆及其制备方法
CN102146245B (zh) 蓝相特黑汽车修补漆及其制备方法
CN114806262A (zh) 一种高稳定性的专色墨水及其制备方法
CN103709847A (zh) 一种基于改性钛白的彩色反射隔热涂料及其制备方法
CN114349932A (zh) 可用于颜料包覆的聚合物、聚合物包覆颜料及其制备方法和无机涂料
CN111019442B (zh) 一种高浓缩通用色浆及其制备方法和应用
CN109535771B (zh) 钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料、其制备方法及应用
CN107365547B (zh) 一种光亮水性环氧地坪漆及其制备方法
CN109054463A (zh) 一种用于pvc膜结构材料的高分散性颜料的制备方法
CN112694653B (zh) 一种环保型高分子预分散颜料及其制备方法和应用
CN112852099A (zh) 一种用于溶剂型涂料的色母粒及其制备方法
CN107033679A (zh) 一种通用无树脂水性群青色浆及其制备方法
US6794504B2 (en) Chlorinated copper phthalocyanine pigments
KR101554849B1 (ko) 안료 분산체
CN102604447B (zh) 使用含磷化合物对颜料进行表面处理的方法
CN113999549B (zh) 一种提高粉体材料分散稳定性的组合物及其制备方法
CN106752374B (zh) 一种稳定性良好的陶瓷墨水及其制备方法
CN1120568A (zh) 玻璃瓷釉多彩喷塑涂料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant