【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及精細化工，具體涉及一種透明氧化鐵顏料分散體及其制備方法和應用。
技術介紹
1、透明氧化鐵顏料具有極其細小的粒徑，一般在100nm左右，所以也稱為納米氧化鐵顏料，有紅、黃、棕等顏色。透明氧化鐵顏料色澤鮮艷，具有良好的透明度、優異的耐候性、耐光性以及磁性和紫外線的屏蔽效應，可廣泛用于木器涂料、閃光涂料、汽車面漆、電子等工業涂料領域：比如木器漆，它可以讓木器家具透出天然紋理，增加的木器家具的品質，提升它的檔次；作為汽車漆，配合鋁銀漿或者珠光顏料，透明氧化鐵顏料可以釋放迷人的色彩。
2、然而由于透明氧化鐵顏料的粒子粒徑較小，具有較大的比表面積和很高的表面能，在熱力學上很不穩定，很難在介質中潤濕和分散，且穩定性不好，容易出現返粗、絮凝等導致分散體沉降、分層。通過選擇合適的分散劑、潤濕劑等助劑能夠提高透明氧化鐵顏料的分散性能，是常用的一種方法。公開號為cn101469155a的專利公開了一種環保透明氧化鐵黃超細水性色漿分散體及其制備方法，含有透明氧化鐵黃顏料、保濕劑、潤濕分散劑、顏料表面處理劑、增稠劑、消泡劑等成分，制備的水性色漿分散體細度＜2μm，粘度范圍在70-85ku。公開號為cn103694826a的專利公開了一種汽車涂料及其制備方法，包括色漿和銀色母，其中色漿含有溶劑、分散劑、透明氧化鐵顏料和丙烯酸樹脂；其中溶劑為丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯和三甲苯的任意比例混合物，制備的溶劑型色漿粒徑≤200nm。公開號為cn103387770a的專利公開了一種水油通用納米透明氧化鐵紅色漿的制備方法，含有去離子水、助溶劑
3、對顏料顆粒進行表面改性，可以改變顏料顆粒表面的物理化學性能，提升其易分散性、耐候性和耐酸耐堿性等性能，使之更加符合其下游應用領域的應用要求。例如，公開號為us5865885和us5922121美國專利分別介紹了對顏料進行親水和疏水表面處理，以得到在多種溶劑中能夠具有更小平均粒徑、更窄粒徑分布并且更穩定的顏料分散體的方法；公開號為us6524705的美國專利公開了一種使用含硅化合物對金屬氧化物進行表面改性，以改善其在礦物油、含氟溶液等多種有機溶劑中分散性的方法；公開號為cn102604447a的中國專利則公開了一種使用含磷化合物對顏料進行表面處理，進而提升該顏料制備水性色漿穩定性和著色力的方法。
4、但是，現有技術未見到關于先后用聚丙烯酸、季戊四醇、2,2-二羥甲基丙酸對透明氧化鐵顏料進行改性，并應用到丙烯酸涂料中的報道。
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透明氧化鐵顏料分散體及其制備方法和應用；本專利技術的透明氧化鐵顏料分散體中的改性透明氧化鐵顏料通過空間位阻和靜電斥力，能夠穩定分散，細度較小，相對著色力強，色差δe小，透明度l值較低，熱儲后細度、相對著色力、色差δe和透明度l值未發生明顯變化，且與丙烯酸涂料相容性好，利用其制得的涂料振蕩和熱儲后相對著色力和色差δe未發生明顯變化。
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、本專利技術一方面提供了一種透明氧化鐵顏料分散體，按照質量份數計，每100份透明氧化鐵顏料分散體中包含35～45份改性透明氧化鐵顏料、2～5份保濕劑、0.1～0.5份消泡劑、0.01～0.05份防霉殺菌劑，余量為水；其中，改性透明氧化鐵顏料是將10份透明氧化鐵顏料先后與0.1～0.3份的聚丙烯酸、0.2～0.6份的季戊四醇、2.0～5.0份的2,2-二羥甲基丙酸反應得到。
4、其中，所述聚丙烯酸酸優選為平均分子量為2000的聚丙烯酸。
5、進一步地，改性透明氧化鐵顏料的制備步驟為：
6、a)將10份的透明氧化鐵顏料分散到50份水中，添加100份的dmf分散均勻，再添加含有0.1～0.3份的聚丙烯酸的10份的dmf溶液中，進行混合分散；在120～140℃反應8～10h，冷卻過濾洗滌干燥，得到含有聚丙烯酸的透明氧化鐵顏料；
7、b)將10份含有聚丙烯酸的透明氧化鐵顏料、0.2～0.6份的季戊四醇、0.1～0.2份的鈦酸正丁酯催化劑，添加到質量為100份的二甲苯中，加熱到70～90℃反應2～4小時；然后添加2.0～5.0份的2,2-二羥甲基丙酸，繼續反應2～4小時，冷卻過濾洗滌干燥，得到改性透明氧化鐵顏料。
8、進一步地，所述透明氧化鐵顏料為透明氧化鐵紅顏料、透明氧化鐵黃顏料和透明氧化鐵棕顏料中的至少一種。
9、進一步地，所述保濕劑為聚乙二醇、丙三醇、乙二醇、丙二醇、正丙醇、正丁醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、三縮四乙二醇中的至少一種，優選為聚乙二醇300。
10、進一步地，所述消泡劑為聚醚類、聚硅氧烷類、聚醚改性有機硅類中的至少一種，優選為聚醚改性有機硅消泡劑。
11、產品在儲存和使用過程中，由于細菌的繁殖，使產品性能遭到破壞，質量下降，出現鼓氣、脹桶、黏度降低、顏料沉淀、ph值漂移等腐敗現象，最終導致產品物質的廢棄，給使用者和生產者造成損失。生產產品時必須加入防霉殺菌劑來阻止和抑制微生物的生存，以保證產品的質量。在本專利技術中，只要能夠保證色漿儲存和使用過程中不會出現上述現象，并且符合涂料行業相關法規限制的防霉殺菌劑都可以應用，優選為1,2-苯并異噻唑啉-3-酮。
12、本專利技術另一方面提供了透明氧化鐵顏料分散體的制備方法，將保濕劑、消泡劑、防霉殺菌劑加入到水中分散均勻，再添加改性透明氧化鐵顏料分散均勻，用堿液調節ph值為8～9，然后進行研磨、過濾得到透明氧化鐵顏料分散體。
13、其中，堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的至少一種，優選地為氫氧化鈉溶液。
14、本專利技術還提供了一種以上所述的透明氧化鐵顏料分散體在丙烯酸涂料中的應用，例如在木器涂料、汽車涂料等工業涂料中的應用。
15、本專利技術的有益效果是：
16、本專利技術聚丙烯酸中的部分羧基與透明氧化鐵顏料表面的羥基發生酯化反應，從而能使聚丙烯酸部分包覆在透明氧化鐵顏料表面，然后聚丙烯酸中的剩余部分羧基與季戊四醇的部分羥基發生酯化反應；季戊四醇的剩余部分羥基與2,2-二羥甲基丙酸的羧基發生酯化反應，2,2-二羥甲基丙酸的羥基可以繼續與2,2-二羥甲基丙酸的羧基繼續發生酯化反應，在透明氧化鐵顏料表面形成具有親水性超支化結構聚合物。改性透明氧化鐵顏料通過空間位阻和靜電斥力，能夠穩定分散，粒徑較小、相對著色力強、色差δe小、透明度l值較低，熱儲后細度、相對著色力、色差δe和透明度l值未發生明顯變化；且與丙烯酸涂料相容性好，制得的涂料振蕩和熱儲后相對著色力和色差δe未發生明顯變化。
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1.一種透明氧化鐵顏料分散體，其特征在于，按照質量份數計，每100份透明氧化鐵顏料分散體中包含35～45份改性透明氧化鐵顏料、2～5份保濕劑、0.1～0.5份消泡劑、0.01～0.05份防霉殺菌劑，余量為水；其中，改性透明氧化鐵顏料是將10份透明氧化鐵顏料先后與0.1～0.3份的聚丙烯酸、0.2～0.6份的季戊四醇、2.0～5.0份的2,2-二羥甲基丙酸反應得到。
2.根據權利要求1所述的透明氧化鐵顏料分散體，其特征在于，所述改性透明氧化鐵顏料的制備步驟為：
3.根據權利要求1或2所述的透明氧化鐵顏料分散體，其特征在于，所述透明氧化鐵顏料為透明氧化鐵紅顏料、氧化鐵黃顏料和透明氧化鐵棕顏料中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的透明氧化鐵顏料分散體，其特征在于，所述保濕劑為聚乙二醇、丙三醇、乙二醇、丙二醇、正丙醇、正丁醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、三縮四乙二醇中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的透明氧化鐵顏料分散體，其特征在于，所述消泡劑為聚醚類、聚硅氧烷類、聚醚改性有機硅類中的至少一種。
...【技術特征摘要】
1.一種透明氧化鐵顏料分散體，其特征在于，按照質量份數計，每100份透明氧化鐵顏料分散體中包含35～45份改性透明氧化鐵顏料、2～5份保濕劑、0.1～0.5份消泡劑、0.01～0.05份防霉殺菌劑，余量為水；其中，改性透明氧化鐵顏料是將10份透明氧化鐵顏料先后與0.1～0.3份的聚丙烯酸、0.2～0.6份的季戊四醇、2.0～5.0份的2,2-二羥甲基丙酸反應得到。
2.根據權利要求1所述的透明氧化鐵顏料分散體，其特征在于，所述改性透明氧化鐵顏料的制備步驟為：
3.根據權利要求1或2所述的透明氧化鐵顏料分散體，其特征在于，所述透明氧化鐵顏料為透明氧化鐵紅顏料、氧化鐵黃顏料和透明氧化鐵棕顏料中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的透明氧化鐵顏料分散體，其特征在于，所述保濕劑為聚乙二醇、丙三醇、乙二醇、丙二醇、正丙醇、正丁醇、1,4-丁二醇、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周華，李根祥，蘇細迷，周玉樹，
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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