一種高著色力的透明有機顏料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種高著色力的透明有機顏料及其制備方法，屬于有機顏料技術領域。本發明專利技術以水為溶劑，通過將有機顏料、高分子樹脂、表面活性劑在水中預混，加入砂磨機研磨，直到有機顏料的粒徑達到80?150鈉米獲得。通過本方法制備的產品，經過過濾將介質分離后，可以直接噴霧干燥，制成高透明，高分散，低成本的有機顏料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高著色力的透明有機顏料及其制備的方法,屬于有機顏料

技術介紹
有機顏料的透明度在涂料應用以及噴墨油墨的應用極其重要。涂料中，特別是汽車涂料，對透明度，著色力，分散力，流動度，穩定性的要求極高。這些性能的獲得乃在于控制顏料的特性如顆粒的大小，粒徑的分布，晶型的類別等，其中顆粒的大小最為重要。有不同的物理化學方法來調控顆粒的大小。通常高透明的顏料，大都是藉著降低顆粒的細度來達成，但是當顆粒的粒徑降低到一定程度，粒徑之間的吸引力快速增大，分散性降低。最后的顏料幾乎都是高凝聚的顆粒，不但分散性差，流動度差，透明性也因為小顆粒高度的凝聚差強人意。如何控制顏料的透明度，著色力，分散力，流動度，穩定性一直困擾著涂料行業的發展。
技術實現思路
本專利技術提供一種高著色力的透明有機顏料，以水為溶劑，將有機顏料、高分子樹脂、表面活性劑在水中預混，加入砂磨機研磨，直到有機顏料的粒徑達到80-150nm。適用于此法的有機顏料有苯并咪唑酮，喹吖啶酮，酞氰藍，酞氰綠，吡咯并吡咯二酮，咔唑紫，苝紅，大分子偶氮縮合顏料等高檔有機顏料，也可以使用不同比例制成的固體溶液或是混合物等。有機顏料在研磨時的添加量應該在總重量的20-30％之間，高分子樹脂之量則在總重量的2-12％之間，固體的總重量在25-40％左右，表面活性劑的添加量為固體總量的1-8％。本專利技術即使在高濃度研磨，所制成的研磨漿液仍能有效的、順暢的在砂磨機內研磨。混合物在砂磨機以4000RPM的速度研磨比較好。從經濟的角度，加入砂磨機的有機顏料以粗品為適，但是也可以使用顏料化后的成品。在水中研磨，可以直接使用清洗過的濾餅，減少顏料濕潤的時間，當然也可以將濾餅干燥后，研磨成細粉使用。適合的苯并咪唑酮如顏料黃151，顏料黃154，顏料黃175，顏料黃180，顏料黃181，顏料黃194，顏料橙36，顏料橙62，顏料橙64，顏料紅175，顏料紅176，顏料紅185，顏料紅208，顏料紫32，顏料棕25。常用的喹吖啶酮有顏料紫19，顏料紅122，顏料紅202，顏料橙48，顏料橙49。適合的酞氰顏料有顏料藍15，顏料藍15:1，顏料藍15:2，顏料藍15:3，顏料藍15:4，顏料藍15:6，顏料藍16，顏料藍79，顏料綠7，顏料綠36。適合的吡咯并吡咯二酮有顏料紅254，顏料紅255，顏料紅264，顏料紅272，顏料橙71，顏料橙73。適合的苝紅有顏料紫29，顏料紅123，顏料紅178，顏料紅179，顏料紅190，顏料紅224。咔唑紫有顏料紫23。大分子偶氮縮合顏料有顏料紅144，顏料紅166，顏料紅214，顏料紅242，顏料黃93，顏料黃95。其他顏料有顏料黃138，顏料黃139，顏料黃110，顏料黃109等。可用的高分子樹脂有高分子量的丙烯酸樹脂，高分子量的聚氨酯，中、高分子量的苯乙烯與丙烯酸的共聚物等，通常這些樹脂與合適的非離子表面活性劑在水中乳化，制成乳化液或分散液后使用。丙烯酸酯共聚物乳液和聚氨酯分散液都是目前市場上廣泛使用的水性涂料基料，它們均具有各自的優點。本專利技術將其與表面活性劑混合使用，充分發揮兩者的優點，提高它們的綜合性能。常見的苯乙烯與丙烯酸的共聚物由苯乙烯與丙烯酸酯或是甲基丙烯酸酯反應合成。這些聚合物優選以鹽的形式使用，如與阿摩尼亞生成的鹽，可以增進其在水中的溶解度。適合的共聚物分子量在6000與12000之間。這些阿摩尼亞溶解的的分散液提供顏料充分的濕潤能力，不但可以提升產品的光澤也能降低其粘度。本專利技術除使用聚氨酯以外，也可以使用改性的交聯聚氨酯。聚氨酯的分子量主要在10000到50000之間，但不限制于此范圍，只要能夠對顏料提供分散能力都可以使用。本專利技術可以使用任何一種降低粒徑的傳統研磨方法，但主要以臥式砂磨機最為適宜。一般常見的砂磨機除了臥式砂磨機以外，有立式砂磨機，籃式砂磨機，除立式砂磨機選用普通2-3/3-4mm的玻璃珠外，其他設備均采用較小型的氧化鋯珠。使用時將研磨介質充滿研磨空間的70-80％左右，再加入顏料等其他物質。砂磨的溫度控制在室溫，但是以不超過40℃為適宜。研磨時間隨著顏料的種類與數量而有所不同。通常研磨漿液的酸值在略堿性，控制在pH 7-10之間。電導度則在500uS/cm以下。表面活性劑可以用單獨的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或是混合的表面活性劑，添加量為混合物固含總量的1-8％之間。可使用的非離子表面活性劑為不飽和醇、脂肪醇聚氧乙烯醚等；例如油醇聚氧乙烯醚，2,4,7,9-四甲基-4,7-二醇-5-癸炔等。可使用的陰離子表面活性劑如烷基磺酸-羧酸鹽：例如磺化蓖麻油；烷基硫酸酯鹽(R-O-SO3Na)：例如月桂醇硫酸酯鈉鹽(C12H25-O-SO3Na)，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽(C12H25-O-(CH2CH2O)nSO3Na)；烷基苯磺酸鈉鹽(R-Ar-SO3Na)或磺基丁二酸二烷基鈉鹽。在研磨完成以后，研磨物可以在除去砂磨介質以后，直接將研磨分散液用噴霧干燥獲取，也可以將研磨液過濾，將顏料分離出來。分離的濾餅使用烘箱干燥或閃蒸干燥的方法脫水干燥，再用粉碎機輾細粉碎。本專利技術具有如下有益效果：為維持顏料較優的透明度、著色力、分散力、流動度、穩定性，將顏料粗品或顏料活化物與不同的高分子樹脂在砂磨機內加水研磨，加入適當的消泡劑，表面活性劑，共同砂磨直到顏料粒徑達到80到150nm左右獲得。此外，通常顏料粗品必須在干燥、研磨、球磨等顏料化過程方能使用，經過顏料化的精品再與不同的高分子樹脂或表面活性劑處理，改善表面特性。而本專利技術所使用的顏料為粗品濾餅，不需干燥等顏料化過程，顏料濾餅的顏料化與表面性能的改進直接在砂磨機中進行。依照本專利技術的方法處理的顏料在高固含量的情況下亦容易研磨，同時展現優良的分散性、透明性及高著色能力。所添加的樹脂乳化液或分散液，利于顏料的研磨，提高生產效率，降低制造成本，同時提供穩定的流動度。本專利技術研制的顏料，有顯著的透明性，分散性，抗遷移性及高著色能力。尤其是著色力，透明度，以及在不同角度時顏色變化的能力，有顯著的改進。本專利技術研制的顏料非常適用于涂料以及油墨的應用。涂料的應用包括水性或溶劑性的汽車涂料，乳化漆，易分散漆等。油墨的應用包括水性或溶劑性油墨，光固化油墨以及噴墨等領域。具體實施方式下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件。透明度指數的計算方法如下：將制成的涂料涂抹在黑色底板，用電腦比色儀測定黑色底板的E值，再檢測樣品顏料的E值，樣品顏料的DE(樣品顏料)為：E(樣品顏料)-E(黑色底板)，同樣的獲取標準樣的DE(標準樣)＝E(標準樣)-E(黑色底板)。透明度指數＝為DE(樣品顏料)/DE(標準樣)。透明度指數小于1，表示樣品越透明，透明度指數越小，顏料的透明度越高。實施例1將1000克酞氰藍15:3粗品濾餅(50％固含量)與240克的25％聚氨酯分散液在1000克的水中預分散，將預分散的漿液在砂磨機中，以4000RPM的速度砂磨6小時，在砂磨2小時后，漿液逐漸粘稠，加入16克非離子表面活性劑2,4,7,9-四甲基-4,7-二醇-5-癸炔(50％濃度)以及20克的25％聚氨酯分散液，繼續砂磨。每三十分鐘取樣檢測粒徑，當粒徑達到80nm時停
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【技術保護點】
一種高著色力的透明有機顏料，其特征在于，以水為溶劑，將有機顏料、高分子樹脂、表面活性劑在水中預混，再將混合物加入到砂磨機研磨，直到有機顏料的粒徑達到80?150鈉米；有機顏料的添加量為混合物總重量的20?30％，高分子樹脂的添加量為混合物總重量的2?12％，混合物中固體的總重量為25?40％，表面活性劑的添加量為混合物中固體總量的1?8％，表面活性劑為非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或是混合的表面活性劑。

【技術特征摘要】
1.一種高著色力的透明有機顏料，其特征在于，以水為溶劑，將有機顏料、高分子樹脂、表面活性劑在水中預混，再將混合物加入到砂磨機研磨，直到有機顏料的粒徑達到80-150鈉米；有機顏料的添加量為混合物總重量的20-30％，高分子樹脂的添加量為混合物總重量的2-12％，混合物中固體的總重量為25-40％，表面活性劑的添加量為混合物中固體總量的1-8％，表面活性劑為非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑或是混合的表面活性劑。2.根據權利要求1所述的一種高著色力的透明有機顏料，其特征在于，所述有機顏料包括苯并咪唑酮、喹吖啶酮、酞氰顏料、吡咯并吡咯二酮、苝紅、咔唑紫、大分子偶氮縮合顏料。3.根據權利要求2所述的一種高著色力的透明有機顏料，其特征在于，苯并咪唑酮包括顏料黃151，顏料黃154，顏料黃175，顏料黃180，顏料黃181，顏料黃194，顏料橙36，顏料橙62，顏料橙64，顏料紅175，顏料紅176，顏料紅185，顏料紅208，顏料紫32，顏料棕25；喹吖啶酮有包括顏料紫19，顏料紅122，顏料紅202，顏料橙48，顏料橙49；酞氰顏料包括顏料藍15，顏料藍15:1，顏料藍15:2，顏料藍15:3，顏料藍15:4，顏料藍15:6，顏料藍16，顏料藍79，顏料綠7，顏料綠36；吡咯并吡咯二酮包括顏料紅254，顏料紅255，顏料紅264，顏料紅272，顏料橙71，顏料橙73苝紅包括顏料紫29，顏料紅123，顏料紅178，顏料紅179，顏料紅190，顏料紅224；咔唑紫為顏料紫23；大...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬新雷，劉濤，馬新峰，魏慶會，
申請(專利權)人：上海天悅化工科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31