超高分散性的紅色顏料色漿
本發(fā)明涉及一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料組成為：顏料紅20～40重量份，連接料10～20重量份，pH調(diào)節(jié)劑0.5～2重量份，改性劑2～5重量份，分散劑4～10重量份，消泡劑0.05～0.2重量份，去離子水30～60重量份。本發(fā)明的色漿主要用于中性筆紅色墨水的配制，也可用于噴墨打印墨水的制備；本發(fā)明色漿的主要特點(diǎn)是固含量高，分散劑的使用量低，色漿粒徑分散均勻，穩(wěn)定性好，與后續(xù)墨水體系相容性好。
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及色漿技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種超高分散性的紅色顏料色漿。
【背景技術(shù)】
配制中性筆墨水的色漿，必須具有很高的顏料分散穩(wěn)定性，以及與墨水的其他助劑很好的相容性，要求色漿的粒度細(xì)小且分布均勻，抵抗外力干擾的能力強(qiáng)，否則一旦用于中性墨水和中性筆，會(huì)出現(xiàn)墨水表面發(fā)花，墨水易出現(xiàn)團(tuán)聚、分層現(xiàn)象，灌制的中性筆會(huì)出現(xiàn)書寫不潤滑、易堵筆頭等不良現(xiàn)象。
色漿的制備過程主要是顏料顆粒的分散和穩(wěn)定的過程，分散劑在分散介質(zhì)如水和顏料顆粒之間形成一個(gè)過渡連接，所以用于中性墨水配制的色漿的關(guān)鍵是顏料、分散劑和適配墨水等技術(shù)措施的優(yōu)化集成。本發(fā)明就是通過顏料、分散劑、改性劑和連接料的優(yōu)化配置實(shí)現(xiàn)的。
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超高分散性的紅色顏料色漿。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
所述的顏料紅為顏料紅17、顏料紅32、顏料紅171、顏料紅175、顏料紅179的一種；優(yōu)選為顏料紅17。所選顏料紅與本發(fā)明的分散劑、改性劑、連接料以及pH調(diào)節(jié)劑和消泡劑優(yōu)化組合成一個(gè)很好的分散體系。
所述的連接料為含羥基的可形成適當(dāng)梯度的油-水親和性的物質(zhì)的組合物，所含羥基的數(shù)量至少兩個(gè)或兩個(gè)以上。如乙二醇、甘油、雙甘油、丙二醇、己二醇、聚丙二醇、山梨糖醇、葡萄糖、木糖醇、麥芽糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800的兩種或兩種以上的組合物；優(yōu)選為乙二醇和甘油。連接料保證了色漿與墨水配方體系的相溶性和匹配性。因?yàn)橹行阅斜匦璧脑龀韯?、表面活性劑等組分較為復(fù)雜，這些組分的親水-親油性能差別很大，本發(fā)明的色漿中的連接料是由不同分子量和含不同羥基數(shù)量的可形成適當(dāng)梯度的油-水親和性的物質(zhì)的組合物，因此能形成一個(gè)親水-親油性能與墨水復(fù)雜組分體系匹配的過渡連接作用，也即通過梯度的油-水互溶性的組合物，使色漿與墨水有很好的適配性。
所述的改性劑是一類分子內(nèi)含有羧酸基團(tuán)與聚醚鏈段形成的嵌段聚合物。如維波斯新材料有限公司生產(chǎn)的WinSperse4050、WinSperse4060、WinSperse5020、WinSperse5030、WinSperse5070、WinSperse5240的一種或一種以上的組合物。通過添加本發(fā)明的改性劑，起到以下作用：(1)顏料潤濕作用，促進(jìn)顏料的分散，顯著的效果是可以制備顏料固含量很高的色漿，并且使色漿在高固含量時(shí)擁有較低的黏度。(2)本發(fā)明所述的改性劑與分散劑在結(jié)構(gòu)上具有相似性，當(dāng)分散劑錨定在顏料顆粒后，這些改性劑會(huì)通過各種作用力，填充在分散劑間的空隙，形成一個(gè)嚴(yán)密的顏料顆粒包覆層，因而在配制墨水時(shí)，能夠避免墨水配方組分對顏料分散體系的影響，從而保證色漿中的顏料顆粒的分散穩(wěn)定體系在中性墨水中能夠保持住，確保了色漿與墨水體系的相容性。
所述的分散劑是高分子量、多支鏈的非離子型分散劑與陰離子分散劑的組合物。非離子型分散劑選自上海三正高分子材料有限公司生產(chǎn)的CH-10、CH-10B、CH-10S超分散劑；陰離子型分散劑是將上海三正高分子材料有限公司生產(chǎn)的CH-10、CH-10B、CH-10S非離子型高分散劑經(jīng)部分接枝羧酸基團(tuán)后，并經(jīng)氨化處理將羧酸基團(tuán)轉(zhuǎn)化為羧酸銨后到得的陰離子分散劑。上海三正高分子材料有限公司生產(chǎn)的CH-10、CH-10B、CH-10S分散劑為非離子型的，主要是空間位阻和熵分散機(jī)制的非離子型超分散劑，靜電分散作用較弱。為改進(jìn)非離子型分散劑的靜電分散作用，本發(fā)明先對三正公司的上述分散劑進(jìn)行接枝處理，在分子鏈上引人羧酸基團(tuán)，再通過氨化處理將羧酸基團(tuán)轉(zhuǎn)化為羧酸銨鹽，也就是將三正非離子分散劑改性成為陰離子分散劑，然后將非離子型分散劑與陰離子型分散劑按一定比例混合，組成本發(fā)明的高分子量、多支鏈的非離子型分散劑與陰離子分散劑的組合物。通過添加本發(fā)明的分散劑組合物，起到以下作用：(1)增加靜電分散作用，獲得分散穩(wěn)定性更好的色漿。(2)使分散劑與改性劑的結(jié)構(gòu)更相似，有利于前述的改性劑填充在分散劑間的空隙，形成一個(gè)嚴(yán)密的顏料顆粒包覆層，改進(jìn)顏料分散體系在墨水中穩(wěn)定性。
所述的pH調(diào)節(jié)劑為、氨水、乙胺、二乙胺、乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化鈉的一種或幾種。
所述的消泡劑是顏料紅有機(jī)乙炔改性聚硅氧烷乳液。
本發(fā)明的色漿主要用于中性筆紅色墨水的配制，也可用于噴墨打印墨水的制備；本發(fā)明色漿的主要特點(diǎn)是固含量高，分散劑的使用量低，色漿粒徑分散均勻，穩(wěn)定性好，與后續(xù)墨水體系相容性好。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：
(1)本發(fā)明提供了一種超高分散性的紅色顏料色漿，由于色漿組分與墨水組分的高度相容性，避免了色漿在用于中性筆墨水制備后出現(xiàn)墨水分層、團(tuán)聚和表面發(fā)花等不良現(xiàn)象。
(2)由本發(fā)明的色漿配制的墨水灌制的中性筆，由于分散劑與改性劑的協(xié)同包裹作用，顏料在墨水體系中保持了分散穩(wěn)定性，使其具有書寫潤滑性、裸筆存放時(shí)間長、不堵筆頭等優(yōu)良性能。
(3)本發(fā)明選擇了配合性較好的分散劑與顏料以及分散劑與改性劑，由于分散劑的分子量較大、支鏈多并同時(shí)具有陰離子基團(tuán)，同時(shí)具備了靜電分散與空間位阻分散的特性，得到了一種具有超高分散性的紅色顏料色漿，它具有色漿粒度分布均勻且平均粒徑小，高顏料含量，穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。
(4)本發(fā)明在色漿配方中加入的一種水性顏料改性劑，不但具有前述的促進(jìn)顏料分散和與墨水的相容性外，實(shí)際應(yīng)用中還發(fā)現(xiàn)能使色漿具有高遮蓋度、色澤度高，著色力強(qiáng)等突出效果。
【具體實(shí)施方式】
以下提供本發(fā)明一種超高分散性的紅色顏料色漿的具體實(shí)施方式。
實(shí)施例1
一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種超高分散性的紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)在容器中加入去離子水46.44重量份，再加入0.5重量份改性CH-10，5.5重量份CH-10、4重量份Winsperse4050，攪拌至均勻透明。再依次加入6重量份的乙二醇、6重量份的聚乙二醇-400、1.5重量份的三乙醇胺，攪拌均勻。
2)加入30重量份的顏料紅17，邊加顏料邊攪拌，加完后再機(jī)械攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用膠體磨等方法進(jìn)行預(yù)分散。然后在臥式砂磨機(jī)中研磨，同時(shí)對循環(huán)物料進(jìn)行機(jī)械攪拌，在研磨過程中根據(jù)泡沫狀況分步滴加少量消泡劑(每次數(shù)滴至泡沫基本消除，多次加入，總量為0.06重量份)。在一定轉(zhuǎn)速等條件下砂磨，得到色漿成品。
實(shí)施例2
一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種超高分散性的紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)按配比要求在容器中加入去離子水，再加入改性CH-10B、CH-10B、WinSperse4060，攪拌至均勻透明，再依次加入甘油、山梨糖醇、聚乙二醇-200、三乙醇胺，攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅32，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用高速分散方法進(jìn)行預(yù)分散。然后在臥式砂磨機(jī)中研磨，同時(shí)對循環(huán)物料進(jìn)行機(jī)械攪拌，在研磨過程中根據(jù)泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉(zhuǎn)速2000-3000r／min下研磨3h，得到色漿成品。
實(shí)施例3
一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種超高分散性的紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)在容器中按上述配方要求加入去離子水，再加入改性CH-10S、CH-10S和WinSperse5020，攪拌至均勻透明，再依次加入乙二醇、甘油、麥芽糖醇、三乙醇胺。機(jī)械攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅170，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用超聲方法進(jìn)行預(yù)分散。然后在臥式砂磨機(jī)中研磨，同時(shí)對循環(huán)物料進(jìn)行機(jī)械攪拌，在研磨過程中根據(jù)泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉(zhuǎn)速2000-3000r／min下研磨3.5h，得到色漿成品。
對比例1
一種紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種紅色顏色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)按對比例1所述配方在容器中加入去離子水，再加入改性CH-10、CH-10，攪拌至均勻透明，再依次加入乙二醇、聚乙二醇-400、三乙醇胺。機(jī)械攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅17，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用膠體磨的方法進(jìn)行預(yù)分散。然后在臥式砂磨機(jī)中研磨，同時(shí)對循環(huán)物料進(jìn)行機(jī)械攪拌，在研磨過程中根據(jù)泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉(zhuǎn)速2000-3000r／min下研磨3h，得到色漿成品。
對比例1給出的是沒有添加本發(fā)明的改性劑的情況。
對比例2
一種紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)按對比例2所述配方在容器中加入去離子水，再加入分散劑CH-10、Winsperse4050，攪拌至均勻透明，再依次加入乙二醇、聚乙二醇-200、三乙醇胺。機(jī)械攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅32，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用膠體磨的方法進(jìn)行預(yù)分散。然后在臥式砂磨機(jī)中研磨，同時(shí)對循環(huán)物料進(jìn)行機(jī)械攪拌，在研磨過程中根據(jù)泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉(zhuǎn)速2000-3000r／min下研磨3h，得到色漿成品。
對比例2給出了沒有添加本發(fā)明所述改性得到的陰離子型分散劑的情況。
對比例3
一種紅色顏色漿，其原料重量組成為：
一種紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)按對比例3所述配方在容器中加入去離子水，再加入分散劑CH-10、改性CH-10、Winsperse4050，攪拌至均勻透明，再依次加入甘油、三乙醇胺。機(jī)械攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅170，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用膠體磨的方法進(jìn)行預(yù)分散。然后在臥式砂磨機(jī)中研磨，同時(shí)對循環(huán)物料進(jìn)行機(jī)械攪拌，在研磨過程中根據(jù)泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉(zhuǎn)速2000-3000r／min下研磨3h，得到色漿成品對比例3給出了沒有加入本發(fā)明所要求的兩種或兩種以上多元醇的連接料的情況。
實(shí)施例與對比例的檢測指標(biāo)如下：
以上平均粒度與Zeta電位的測試是用英國Malvem公司的激光粒度儀，型號為Nano zs。
沉降率的測試是用湘儀離心機(jī)儀器有限公司的臺式離心機(jī)，型號為H-1650，離心的的轉(zhuǎn)速為8000r／min，離心30min后，傾倒2min后離心管中剩余物占總色漿的重量百分比。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
1.一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，其原料重量組成為：
2.如權(quán)利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的顏料紅為顏料紅17、顏料紅32、顏料紅171、顏料紅175、顏料紅179的一種；優(yōu)選為顏料紅17。
3.如權(quán)利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的連接料為含羥基的形成適當(dāng)梯度的油-水親和性的物質(zhì)的組合物，所含羥基的數(shù)量至少兩個(gè)或兩個(gè)以上。
4.如權(quán)利要求3所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的連接料為乙二醇、甘油、雙甘油、丙二醇、己二醇、聚丙二醇、山梨糖醇、葡萄糖、木糖醇、麥芽糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800的兩種或兩種以上的組合物；優(yōu)選為乙二醇和甘油。
5.如權(quán)利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的改性劑是一類分子內(nèi)含有羧酸基團(tuán)與聚醚鏈段形成的嵌段聚合物。
6.如權(quán)利要求5所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的改性劑為維波斯新材料有限公司生產(chǎn)的WinSperse4050、WinSperse4060、WinSperse5020、WinSperse5030、WinSperse5070、WinSperse5240的一種或一種以上的組合物。
7.如權(quán)利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的分散劑是高分子量、多支鏈的非離子型分散劑與陰離子分散劑的組合物。
8.如權(quán)利要求7所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的非離子型分散劑選自上海三正高分子材料有限公司生產(chǎn)的CH-10、CH-10B、CH-10S超分散劑；陰離子型分散劑是將上海三正高分子材料有限公司生產(chǎn)的CH-10、CH-10B、CH-10S非離子型高分散劑經(jīng)部分接枝羧酸基團(tuán)后，并經(jīng)氨化處理將羧酸基團(tuán)轉(zhuǎn)化為羧酸銨后到得的陰離子分散劑。
9.如權(quán)利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的pH調(diào)節(jié)劑為、氨水、乙胺、二乙胺、乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化鈉的一種或幾種。
10.如權(quán)利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的消泡劑是顏料紅有機(jī)乙炔改性聚硅氧烷乳液。
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