【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及顏料及色母粒，特別涉及一種改性自分散顏料及其制備方法，以及該改性自分散顏料在聚酰胺原位聚合色母粒中的應用。
技術介紹
1、聚酰胺纖維耐磨性好、斷裂強度高，是最重要的合成纖維之一，其中以pa6、pa66應用最為廣泛。目前，聚酰胺纖維染色主要采用弱酸性染料，利用纖維氨基在酸性條件下形成陽離子，與酸性染料在水溶液中離子化的染料陰離子通過離子鍵結合對織物進行上染。公開號為cn103459710a的中國專利通過在染色時組合采用還原染料或硫化染料來得到染色牢固度、耐光牢固度良好的芳族聚酰胺纖維。公開號為jp4894982b1的日本專利通過將分子量為1000以下的苯二甲胺系聚氨酯樹脂浸漬到纖維材料中形成具有優異特性、成型性、生產率的復合材料。其成型品耐熱性優異，強度和低翹曲性優異，從而實現產品的輕量化，以用于電子設備及汽車的各類零部件。然而，與羊毛、蠶絲等天然蛋白質纖維相比，聚酰胺纖維結晶度高、分子中氨基含量少、無大分子側鏈，染色聚酰胺纖維勻染性、色深度和色牢度均較差。更重要的是傳統染色還存在環境污染嚴重、能源消耗高等系列問題。
2、色母粒是一種高分子材料專用著色劑，一般由顏料、分散劑、載體樹脂、添加劑等成分組成。在紡絲前聚酰胺基體就已經與著色劑混合而帶有顏色，后經紡絲得到有色纖維的方法稱為原液著色法。該法省去了纖維的染色環節，工藝簡單、成本低，在制備高品質原液著色纖維的同時，還減少了染色帶來的污染問題，是一種綠色環保的染色技術，具有廣闊的發展前景。公開號為cn107723831a的中國專利公開了一種通過控制聚酯低聚
3、目前的聚酰胺原液著色用色母粒的制備主要有聚合階段著色法和聚合后著色法。聚合階段著色法：一般是將聚酰胺單體、著色劑、分散劑和助劑等混合，通過高溫高壓反應釜進行聚合，再經過擠出、水冷、干燥和切片后制備聚酰胺原液著色用色母粒。聚合后著色法：一般是將聚酰胺樹脂、著色劑、分散劑和助劑等混合，通過雙螺桿擠出機熔融共混，再經過擠出、水冷、干燥和切片后制備聚酰胺原液著色用色母粒。
4、為使聚酰胺纖維充分發色，必須要添加大量顏料，而顏料與聚酰胺的酰胺鍵或端基相互作用，部分生成顏料濃度升高的熔融物粘度上升，從而不可避免的產生紡絲時的斷絲、孔堵塞、過濾器堵塞等導致的紡絲性變差等問題。因此一些性能的提高就需要對聚酰胺進行一定的改性處理。公開號為jp4659821b2的日本專利將含有高濃度顏料的著色聚酰胺組合物配合使用特定化合物和偶聯劑通過改性處理制備出不發生彎曲或斷絲、紡絲性良好、具有良好物性的著色聚酰胺纖維。公開號為cn103232596a的中國專利提供一種脂肪族聚酰胺改性共聚酯，在該聚酯大分子鏈中引入柔性的脂肪族聚酰胺鏈段，破壞了大分子鏈的規整性，降低了共聚酯的結晶性能和玻璃化溫度，且通過在聚酯大分子鏈中引入磺酸鹽基團的同時又引入柔性的脂肪族聚酰胺鏈段，使得共聚酯纖維常壓陽離子染料可染。公開號為cn112745674a的中國專利公開了一種高色素炭黑聚酰胺色母粒：含有著色劑、載體樹脂、分散劑、偶聯劑、抗氧劑等原料，首先用偶聯劑對顏料改性，然后加入密煉機中與分散劑、抗氧劑、載體樹脂等混煉，用雙螺桿擠出機進行熔融共混，然后擠出造粒，制得所述高色素炭黑聚酰胺色母粒；但是在該專利技術中，螺桿旋轉雖然可以實現顏料顆粒一定程度的分散，但由于顏料顆粒的表面能較大，團聚的逆過程同時發生，由于聚酰胺熔體粘度大難以實現顏料有效的分散，因此通過螺桿擠出方式得到的母粒顏料的分散性難以控制，染色均一性較差。
5、此外，公開號為cn110527287a的中國專利公開了一種聚酰胺色母粒及其制備方法：將著色劑、偶聯劑、分散劑混合濕法研磨得到色漿；聚酰胺單體、開環劑混合后在聚合釜中初步聚合后再添加色漿繼續進行原位聚合，反應完成后經聚合釜排出、冷卻、干燥和造粒后得到聚酰胺色母粒；其中分散劑為聚酰胺單體，雖然改善了與聚酰胺的相容性，但是該專利技術未能很好的改善顏料顆粒在聚酰胺基體中的分散性，從而降低了色母粒在聚酰胺中的著色效果。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術的目的在于提供一種改性自分散顏料及其制備方法和應用。本專利技術的方法工藝簡單，且制得的改性自分散顏料具有較好的自分散穩定性；利用該改性自分散顏料制得的色母粒具有較好的分散性和染色均一性，可提升著色光澤，提高著色力。
2、為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本專利技術通過以下技術方案實現：
3、一種改性自分散顏料的制備方法，包括如下步驟：
4、(1)顏料分散體的制備：以質量份數計，將5～20份顏料顆粒、1～10份分散劑、80～95份第一溶劑，進行混合、分散得到顏料分散體；
5、(2)自分散顏料的制備：將步驟(1)得到的顏料分散體通過噴霧干燥法制備得到自分散顏料；
6、(3)改性自分散顏料的制備：以質量份數計，將3～8份步驟(2)中制備的自分散顏料、1～5份硅烷偶聯劑、80～100份第二溶劑混合，在一定溫度下反應，經離心、洗滌、干燥得到改性自分散顏料。
7、步驟(1)中的顏料顆粒為酞菁藍顏料顆粒、炭黑顏料顆粒、二氧化鈦顏料顆粒中的至少一種。
8、步驟(1)中的分散劑為苯乙烯馬來酸酐共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一種。
9、步驟(1)中的第一溶劑為去離子水、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一種。
10、步驟(1)中的混合、分散工藝為制備分散體常用工藝；如混合可采用磁力攪拌，攪拌時間為30～60min；分散可采用超聲分散，功率為400～1200w，時間為4～10h。
11、步驟(2)中的噴霧干燥工藝為本
內熟知的知識；例如，噴霧干燥工藝的進風溫度為160～180℃，進料速率為10ml/min，空壓機壓力為0.2mpa，空氣流量為2.95m3/min。
12、步驟(3)中的硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
13、步驟(3)中的第二溶劑為乙醇與水的混合物，乙醇與水的質量比為(7～9)：(1～3)。
14、此外，在步驟(3)的反應過程中還可添加一定的氨水控制ph值為9～10。
15、步驟(3)的具體過程為：將自分散顏料、硅烷偶聯劑、溶劑混合后，升高溫度至40℃，在300r/min持續攪拌條件下保溫反應24h；反應結束后，在5000r/min轉速下離心分離30min，殘留物用乙醇本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的顏料顆粒為酞菁藍顏料顆粒、炭黑顏料顆粒、二氧化鈦顏料顆粒中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的分散劑為苯乙烯馬來酸酐共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的第一溶劑為去離子水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的第二溶劑為乙醇與水的混合物，乙醇與水的質量比為(7～9)：(1～3)。
7.一種改性自分散顏料，其特征在于，其是利用權利要求1-6任一項所述的制備方
8.一種改性自分散顏料在聚酰胺原位聚合色母粒中的應用，其特征在于，以質量份數計，將50～90份載體，加入到反應釜當中，然后加入10～20份改性自分散顏料，攪拌分散后調節聚合條件，進行聚合反應，反應完成后經反應釜排出，再經冷卻、干燥和造粒后得到聚酰胺色母粒。
9.根據權利要求8所述的改性自分散顏料在聚酰胺原位聚合色母粒中的應用，其特征在于，所述載體為己內酰胺、尼龍66鹽或聚酰胺12T鹽中的至少一種。
10.根據權利要求8所述的改性自分散顏料在聚酰胺原位聚合色母粒中的應用，其特征在于，所述聚合條件為：氮氣吹掃反應釜，升溫至200～230℃，維持壓力在2.15～2.35MPa反應4～5h；然后緩慢降壓至常壓后抽真空至-0.02～-0.01MPa，同時升溫至260℃反應2～2.5h。
...【技術特征摘要】
1.一種改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的顏料顆粒為酞菁藍顏料顆粒、炭黑顏料顆粒、二氧化鈦顏料顆粒中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的分散劑為苯乙烯馬來酸酐共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中的第一溶劑為去離子水、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的改性自分散顏料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的第二溶劑為乙醇與水的混合物，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：杜長森，解亞楠，徐利偉，付少海，李修田，
申請(專利權)人：常熟世名化工科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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