CN116987405A - 油墨专用钛白及其处理剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钛白粉改性技术领域。本发明公开了一种油墨专用钛白及其处理剂的制备方法，处理剂的制备方法包括：将γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与异丙醇混溶，得到混溶液；在搅拌条件下向所述混溶液中逐步滴入醋酸水溶液，得到所述处理剂。本发明能够优化油墨专用钛白的分散性、遮盖力、白度以及光泽度等多项应用性能。
Description
技术领域
本发明涉及钛白粉改性技术领域，具体涉及一种油墨专用钛白及其处理剂的制备方法。
背景技术
小分子硅烷偶联剂作为有机包膜的主体材料，具有反应活性强，反应点密度大，对钛白粉粒子的包覆完整，羟基屏蔽完全，粒子间位阻效应明显等优点，硅烷的有机官能团可以阻止钛白粉粒子团聚，提高钛白粉在应用体系中的分散稳定性。用有机硅表面剂处理后的钛白粉，其表面张力和表面极性可以显著降低，偶联剂的使用也可以有效屏蔽表面电荷。由于硅烷偶联剂分子中存在与树脂分子有亲和力或反应能力的活性基团和能够水解的基团，这两类化学基团的存在，使其既能够与无机物中的羟基反应，又能与有机物中的长分子链相互作用起到偶联的功效。
现有技术中存在诸多基于硅烷的有机处理剂，然而，在针对油墨专用钛白中分散性、遮盖力、白度以及光泽度等性能参数的优化研究中，现有技术仍存在进一步改进的空间。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种油墨专用钛白及其处理剂的制备方法，以解决在当前针对油墨专用钛白相关性能的优化研究中，关于有机处理剂的选择/研制仍有待改进的问题。
根据本发明的一个方面，提出一种油墨专用钛白的处理剂制备方法，包括：
将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与异丙醇混溶，得到混溶液；
在搅拌条件下向所述混溶液中逐步滴入醋酸水溶液，得到所述处理剂。
根据本发明的一个实施例，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙醇以及醋酸水溶液的体积比为(0.8～1.2) : (8～12) : (1～3)。
根据本发明的一个实施例，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙醇以及醋酸水溶液的体积比为1 : 10 : 2。
根据本发明的一个实施例，醋酸水溶液的pH值为3～4。
根据本发明的一个实施例，在滴入醋酸水溶液的过程中，保证溶液澄清透明。
根据本发明的一个实施例，还包括：将所述处理剂密封保存。
根据本发明的另一方面，提出一种油墨专用钛白的制备方法，包括：
将未经表面处理的钛白粉和去离子水制成浆液；
将采用如上所述的方法制备的处理剂和所述浆液混合搅拌，得到混合物料；
对所述混合物料进行干燥、粉碎、汽粉，得到所述油墨专用钛白。
根据本发明的一个实施例，所述处理剂的用量以所述硅烷用量计为钛白粉用量的0.3～0.5%。
根据本发明的一个实施例，钛白粉和去离子水的用量比为(4～5)g : (3～4)mL。
根据本发明的一个实施例，将所述处理剂和所述浆液混合搅拌5～6h。
在本发明的技术方案中，通过研制新的处理剂，可以优化油墨专用钛白的分散性、遮盖力、白度以及光泽度等多项性能。
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明白，以下结合具体实施例，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
本发明提出一种油墨专用钛白的处理剂制备方法，包括：
将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与异丙醇混溶，得到混溶液；
在搅拌条件下向所述混溶液中逐步滴入醋酸水溶液，得到所述处理剂。
在本发明的实施例中，硅烷作为主体处理剂发挥作用，醋酸水溶液保证硅烷水解得到硅醇和钛白粉表面羟基进行缩合反应，保证钛白粉体表面有足够多的化学吸附。异丙醇不仅充当溶剂，保证硅烷水解得到硅醇后体系稳定，不进一步自缩合，也充当非离子型表面活性剂，与硅烷一道以单点或者多点瞄固的方式紧密结合在钛白颗粒表面，防止处理剂分子产生脱附。
在一些实施例中，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙醇以及醋酸水溶液的体积比为(0.8～1.2) : (8～12) : (1～3)。优选地，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙醇以及醋酸水溶液的体积比为1 : 10 : 2。此配方比例下硅醇可以室温稳定存在十天，不发生进一步自缩合反应，形成浑浊的液体。此配方下得到的水解硅醇最多，以水解电导率测试结果验证。
在一些实施例中，醋酸水溶液的pH值为3～4。
在一些实施例中，在滴入醋酸水溶液的过程中，保证溶液澄清透明。
在一些实施例中，所述方法还包括：将所述处理剂密封保存。
本发明还提出一种油墨专用钛白的制备方法，包括：
将未经表面处理的钛白粉和去离子水制成浆液；
将采用如上所述的方法制备的处理剂和所述浆液混合搅拌，得到混合物料；
对所述混合物料进行干燥、粉碎、汽粉，得到所述油墨专用钛白。
在一些实施例中，所述处理剂的用量以所述硅烷用量计为钛白粉用量的0.3～0.5%，优选为0.3%。
在一些实施例中，钛白粉和去离子水的用量比为(4～5)g:(3～4)mL，优选为4g:3mL。
在一些实施例中，将所述处理剂和所述浆液混合搅拌5～6h。
下面根据具体的实施例进行说明。
实施例1和实施例2均按照以下方法进行，区别在于不同实施例采用的油墨不同。实施例1和2的总体方法如下：
配制PG-01处理剂，按照体积比γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷：异丙醇：醋酸水溶液=1：10：2进行配制，其中，醋酸水溶液PH为3～4，硅烷与异丙醇混溶，搅拌下逐步滴入醋酸水溶液，保证溶液澄清透明。200g钛白粉预先采用150 mL去离子水打浆，钛白粉与处理剂按照质量比进行添加，以处理剂硅烷的固含量计算，添加量为钛白粉质量的0.3%。钛白粉有机包膜搅拌5小时，干燥粉碎，进行汽粉。将三种钛白粉分别与油墨进行混合振荡，在涂布机上制备BOPP薄膜以及在自动刮板细度仪上进行刮板。其中，油墨与钛白粉比例为4：1，混合振荡后需冷却30分钟后进行处理。薄膜制备中选用五号线棒，制备的湿膜厚度为50µm。制备的湿膜需放置30分钟后进行测试，如气温较低，可延长干燥时间。采用自动刮板细度计需选取至少四次及以上的测试结果，取平均值。
实施例1采用新东方新材料的油墨，实施例2采用洋紫荆的油墨。
实施例1和2的实验结果分别如表1和表2所示。其中，Hegman和Rating表示颗粒大小和研磨细度。测量仪器为刮板细度计海格曼，用于评估涂料、油漆、油墨等涂布膜的粒度分布和颗粒大小，确定油墨中颗粒的细度和分散性。这组数据是仪器同时给出的，H越大越好，不超过8，R会跟着H变大而减小。细度指混在连结料中的颜料或填料等固体粉末状物质被分散的程度。它不仅取决于单个颗粒的实际大小，还取决于它们被分散的程度。
表1：实施例1实验结果
表2：实施例2实验结果
其中，RDIS为凯米拉的产品，LR-982为龙蟒的产品，两者作为对标样品。PG-01为本发明研制的处理剂。
从以上数据可以看出，采用本发明处理剂处理得到的油墨专用钛白在分散性、遮盖力及白度等应用性能上均能达到标样水准。本发明提供的配方能够很好地提高钛白粉在油墨体系里的应用性能指标。
此外，本发明制备的有机处理剂密封阴凉保存10天，溶液依旧澄清，使用后钛白粉性能与现配现用保持一致。并且，经过该有机处理剂处理的钛白粉还具有很好的汽粉流动性。
综上，本发明针对油墨专用钛白中分散性、遮盖力、白度以及光泽度等性能参数的优化研究，设计了一款有机处理剂PG-01。该处理剂经硅烷偶联剂水解复配而来，制备简单，可室温密封储存，操作方便，对湿法和干法操作均适用，所获得的钛白产品质量好，满足应用于表印油墨中的溶剂型油墨，主体考虑的树脂类型为聚酰胺、聚氨酯以及基于这两类树脂的改性树脂。产品设计对标样品为凯米拉的RDIS以及龙蟒的LR-982，在应用性能上，分散性、遮盖力及白度等均能达到标样水准。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种油墨专用钛白的处理剂制备方法，其特征在于，包括：
将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与异丙醇混溶，得到混溶液；
在搅拌条件下向所述混溶液中逐步滴入醋酸水溶液，得到所述处理剂。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙醇以及醋酸水溶液的体积比为(0.8～1.2) : (8～12) : (1～3)。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙醇以及醋酸水溶液的体积比为1 : 10 : 2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，醋酸水溶液的pH值为3～4。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在滴入醋酸水溶液的过程中，保证溶液澄清透明。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将所述处理剂密封保存。
7.一种油墨专用钛白的制备方法，其特征在于，包括：
将未经表面处理的钛白粉和去离子水制成浆液；
将采用如权利要求1-6任一项所述的方法制备的处理剂和所述浆液混合搅拌，得到混合物料；
对所述混合物料进行干燥、粉碎、汽粉，得到所述油墨专用钛白。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述处理剂的用量以所述硅烷用量计为钛白粉用量的0.3～0.5%。
9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，钛白粉和去离子水的用量比为(4～5)g :(3～4)mL。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述处理剂和所述浆液混合搅拌5～6h。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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