一种高性能环保彩色复合颜料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高性能环保彩色复合颜料的制备方法，将无机颜料粉体与表面活性剂混合搅拌分散后得到无机颜料悬浮液；将有机溶液和改性剂混合搅拌后得到的预水解的改性剂溶液加入无机颜料悬浮液内，加热反应使改性剂完全水解形成具有表面活性的官能团或者化学键，与无机颜料表面的官能团通过化学键合，获得改性无机颜料悬浮液；将有机颜料粉体与分散剂混合，得到预分散的有机颜料悬浮液后与改性无机颜料悬浮液、改性偶联剂混合，杂化改性使小颗粒的有机颜料接枝于改性后的无机颜料表面，生成具有核

【技术实现步骤摘要】
一种高性能环保彩色复合颜料的制备方法


[0001]本专利技术属于颜料制备
，具体涉及一种环保彩色复合颜料的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，现有技术中的复合颜料是将有机颜料均匀的包覆于无机颜料表面或者将无机颜料涂覆于有机颜料表面，形成具有核
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壳结构的复合新材料。如专利文献CN201210312532.X，提供了一种无机纳米材料改性制备包核颜料红170的方法，是在有机颜料红170生产过程中添加无机纳米材料，使得反应生成的有机颜料粒子包裹在无机纳米材料表面形成包核颜料，通过无机核的存在很好地控制反应生成的有机
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无机复合颜料粒子的粒度大小，从而有效地防止颜料粒子的生产过程中的二次聚集；利用无机核的稳定性高这一特性可提高有机
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无机复合颜料的耐热性。同时，在保证颜料特性不受影响的前提下，采用无机核修饰改性方法制备包核颜料红170，减少了生产原料的使用，降低了生产成本，也缓解了因原料使用所带来的环境污染问题。该专利的不足之处是其无机材料采用海泡石、二氧化硅、二氧化钛等常规白色颜料，在后期工艺制备有机颜料的工艺中，由于合成压力、温度、酸碱度pH等的变化，会对核材结构造成破坏，制备后的产品质量难以得到保证，限制了其在工业上的应用。另一专利文献CN201510217257.7 提供了一种耐高温环保复合颜料及其制备方法，是在无机钛黄颜料载体上包膜有机黄颜料构成复合颜料，其制备方法是将二氧化钛、氧化镍处理成表面带正电荷的混相无机钛黄颜料载体，与带负电荷的有机黄颜料混合，利用带正、负电荷粒子相吸的作用，进行包膜处理，达到有机无机颜料复合。由于该专利是通过电荷吸附作用达到物理上的混匀，无法形成致密的均匀包覆体，团聚体明显，另外，通过电荷物理吸附，界面作用力有限，复合材料的机械强度不够，在应用中易出现包覆层剥落的弊端。
[0003]因此，有必要解决上述缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种高性能环保彩色复合颜料的制备方法。
[0005]本专利技术提供的高性能环保彩色复合颜料的制备方法，包括下述步骤：S1 将无机颜料粉体与表面活性剂混合，加入一定量的去离子水充分搅拌分散后，得到一定固含量的无机颜料悬浮液；S2将有机溶液和改性剂混合，磁力搅拌一段时间后，得到预水解的改性剂溶液；S3 将所述预水解的改性剂溶液滴加入所述无机颜料悬浮液内，加热反应一段时间，使改性剂完全水解形成具有表面活性的官能团或者化学键，与所述无机颜料悬浮液中的无机颜料表面的官能团结合，通过化学键合，获得改性无机颜料悬浮液；S4 将有机颜料粉体与分散剂混合，加入一定量的去离子水充分搅拌分散后，得到预分散的有机颜料悬浮液；
S5 将所述改性无机颜料悬浮液、所述预分散的有机颜料悬浮液与改性偶联剂混合，杂化改性一段时间，使小颗粒的有机颜料通过化学键接枝于改性后的无机颜料表面，生成具有核
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壳结构的复合颜料悬浮液；S6 将所述复合颜料悬浮液经过漂洗、烘干后获得复合颜料。
[0006]本专利技术采用表面接枝改性原理、无机
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有机杂化原理，首先将具有高遮盖力、耐温性优异的表面含有大量羟基化学键的无机颜料制备成一定浓度的悬浮液，通过加入预水解的改性剂，并加热处理，调节pH，使改性剂完全水解获得羟基化学键，与无机颜料表面羟基化学键化学键合，改性剂通过
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Si
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或者
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Ti
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化学键牢固的键合在无机颜料表面，同时无机颜料表面获得改性，具有活性，进一步将有机颜料进行预分散后与含有胺锚固基团的聚合物、改性后的无机颜料悬浮液共混，由于含有胺锚固基团的聚合物同时含有与有机颜料化学键锚固的基团以及与无机颜料表面
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Si
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或者
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Ti
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聚合的基团，在二者之间起到接枝架桥的功能，能够将有机颜料均匀致密的接枝于无机颜料表面，二者通过化学键键合在一起，最终制得紧密牢固的核
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壳结构的复合颜料。
[0007]本专利技术在环保彩色无机颜料表面通过化学键接枝有机颜料，无机
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有机颜料杂化改性制备的具有空间超支化的大分子复合颜料，有机颜料通过化学键牢固的接枝于无机颜料表面，形成具有均匀粒径分布的复合结构，而非二者的机械混拼，制备的复合颜料兼具核材无机颜料优异的耐温性、高遮盖力、抗紫外线等优势，同时兼具壁材有机颜料的高着色性能、高色度指标，作为一种高性能环保着色剂，可广泛应用于油墨、油漆、涂料、塑胶、纤维和膜等领域，油漆为水性或溶剂基均可，可用的基料包括所有通常用于涂料领域中的基料，也可单独作为着色剂，或者与白色颜料、彩色颜料组合使用均可，具有较高的使用价值，适于工业化推广。
附图说明
[0008]图1A为实施例一制备的复合颜料粒径分布图；图1B为实施例一制备的复合颜料SEM图；图2A为实施例二制备的复合颜料粒径分布图；图2B为实施例二制备的复合颜料SEM图；图3A为实施例三制备的复合颜料粒径分布图；图3B为实施例三制备的复合颜料SEM图。
具体实施方式
[0009]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0010]本专利技术提供的一种高性能环保彩色复合颜料的制备方法，包括下述步骤：S1 将无机颜料粉体与表面活性剂混合，加入一定量的去离子水充分搅拌分散后，得到一定固含量的无机颜料悬浮液。
[0011]本步骤的无机颜料包括下述彩色颜料：钛镍黄、钛铬棕、钛钴绿、钴蓝、钒铋黄、钒锆兰或硫化铈红，以及下述白色颜料：钛白粉、硫酸钡、氧化锌、氧化铝或珠光颜料，上述无
机颜料颜色亮丽，具有高遮盖力，耐温性优异且表面含有大量羟基化学键，有利于后续与有机颜料的键合。
[0012]所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、OP
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10、平平加、六偏磷酸钠、聚乙二醇20000或聚乙烯吡咯烷酮的至少一种，通过润湿无机颜料表面，以提高无机颜料在悬浮液中的分散性能。
[0013]所述悬浮液中去离子水、表面活性剂和无机颜料之间的质量比为100：0.5
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1.0:10
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20，如此配比可以获得分散性很好的悬浮液，若去离子水过多，固含量少；若固含量过高，导致悬浮液粘度过大，不利于无机颜料表面改性。
[0014]本步骤中，还可加入pH调节剂，使悬浮液pH范围在2.5
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5.5之间，所述pH调节剂为冰醋酸、质量百分比分别为0.10%－5.0%的稀盐酸、稀硫酸或稀硝酸。在悬浮液中加入pH调节剂，以调节悬浮液的酸碱度，可在后续步骤加入改性剂时，能够保证改性剂缓慢水解，形成的化学键与无机颜料表面的羟基化学键键合反应，否则，会导致改性剂水解速率过快，会与自身化学键键合，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能环保彩色复合颜料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：S1 将无机颜料粉体与表面活性剂混合，加入一定量的去离子水充分搅拌分散后，得到一定固含量的无机颜料悬浮液；S2 将有机溶液和改性剂混合，磁力搅拌一段时间后，得到预水解的改性剂溶液；S3 将所述预水解的改性剂溶液滴加入所述无机颜料悬浮液内，加热反应一段时间，使改性剂完全水解形成具有表面活性的官能团或者化学键，与所述无机颜料悬浮液中的无机颜料表面的官能团结合，通过化学键合，获得改性无机颜料悬浮液；S4 将有机颜料粉体与分散剂混合，加入一定量的去离子水充分搅拌分散后，得到预分散的有机颜料悬浮液；S5 将所述改性无机颜料悬浮液、所述预分散的有机颜料悬浮液与改性偶联剂混合，杂化改性一段时间，使小颗粒的有机颜料通过化学键接枝于改性后的无机颜料表面，生成具有核
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壳结构的复合颜料悬浮液；S6 将所述复合颜料悬浮液经过漂洗、烘干后获得复合颜料。2.如权利要求1所述的一种高性能环保彩色复合颜料的制备方法，其特征在于，所述无机颜料包括下述彩色颜料：钛镍黄、钛铬棕、钛钴绿、钴蓝、钒铋黄、钒锆兰或硫化铈红，以及下述白色颜料：钛白粉、硫酸钡、氧化锌、氧化铝或珠光颜料；所述有机颜料包括PY150、PY151、PY 190、PY 191、PR254、PR170或酞青蓝，所述无机颜料与所述有机颜料的质量比为100:5
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50。3.如权利要求1所述的一种高性能环保彩色复合颜料的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中的所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、OP
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10、平平加、六偏磷酸钠、聚乙二醇20000或聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。4.如权利要求1所述的一种高性能环保彩色复合颜料的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓伟，陈建军，彭伟明，郭尚武，张莲茜，
申请(专利权)人：深圳力合通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：