一种水油通用型色浆及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及化工领域，具体讲是一种水油通用型色浆及其生产工艺。


背景技术：

2.色浆，顾名思义是一种颜料浓缩浆，采用不同的颜料，通过对颜料表面处理、表面包裹等技术，经过严密的加工工艺研制而成。由于所使用的溶剂不同，色浆分为水性色浆、油性色浆等。传统的涂料着色是利用颜料粉直接加到涂料中，或者有些涂料厂家简单的把颜料制成浆料，然后加到涂料中对涂料进行着色。这样做存在一些弊端：如颜色的重现性不好，着色不均匀，而且根据涂料的性质还需要单独配制，通用性不好。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水油通用型色浆及其生产工艺。
4.本发明的技术解决方案如下：
5.一种水油通用型色浆，包括以下重量份数的原料：色粉15-85份，表面活性剂10-25份，消泡剂0.2-0.5份，防沉剂0.5-1份，助溶剂5-50份以及0.5-50份复合分散液，所述复合分散液包括无机纳米粒子和聚合物。
6.优选地，所述聚合物为采用单体形成的共聚物。
7.优选地，所述无机纳米粒子和聚合物的质量比为1-3:500。
8.优选地，所述无机纳米粒子为二氧化钛、氧化锌以及二氧化硅的一种或多种。
9.优选地，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
10.本发明还公开了一种水油通用型色浆的生产工艺，包括以下步骤：
11.将助溶剂、消泡剂、防沉剂、表面活性剂以及复合分散液混合，在300-500rpm的转速下分散，分散10-15min后加入色粉，继续在1000-1200rpm的转速下分散60-90min，分散结束后进行研磨，制得色浆。
12.优选地，所述色浆的粒度为≤5μm。
13.优选地，所述复合分散液的制备方法为：先对无机纳米粒子进行高能表面处理，将处理后的无机纳米粒子分散于水中，分散后加入单体进行聚合，得到复合分散液。
14.优选地，所述高能表面处理具体为等离子处理或紫外线照射。
15.本发明的有益效果是：(1)本发明的一种水油通用型色浆，通过加入含有无机纳米粒子和聚合物的复合分散液，由于该分散液具有非常好的两亲性，能够使得色浆呈现很好的分散性和稳定性，没有出现分层现象，减少了色粒子的团聚现象。(2)本发明的一种水油通用型色浆，通过先采用低速搅拌获得分散性能好的分散悬浮液，然后加入色粉进行高速搅拌混匀，制得稳定性好的色浆体系；另外对无机纳米粒子进行高能表面处理，使其表面激发出含o、oh自由基，具有较优异的亲水性，而使其混合共聚物具有疏水性，从而具有较稳定的两性性质，即具有良好的水油通用性的色浆。
具体实施方式
16.本部分将详细描述本发明的具体实施例，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
17.本发明色粉为橡胶炭黑、色素炭黑、酞菁蓝和酞青绿中的任一种有机颜料。也可以是氧化铁黄和氧化铁红中的任一种无机颜料。
18.实施例1
19.一种水油通用型色浆，包括以下重量份数的原料：色粉45份，表面活性剂10份，消泡剂0.2份，防沉剂0.5份，助溶剂30份以及14.3份复合分散液，所述复合分散液包括无机纳米粒子和聚合物。
20.所述聚合物为采用单体形成的共聚物，所述无机纳米粒子和聚合物的质量比为1:500。所述无机纳米粒子为二氧化钛。所述表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚。所述助溶剂为丙二醇。所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。所述防沉剂为羟乙基纤维素。所述色粉为橡胶炭黑。
21.一种水油通用型色浆的生产工艺，包括以下步骤：
22.将助溶剂、消泡剂、防沉剂、表面活性剂以及复合分散液混合，在300rpm的转速下分散，分散10min后加入色粉，继续在1000rpm的转速下分散60min，分散结束后进行研磨至5μm，制得色浆。
23.所述复合分散液的制备方法为：先对无机纳米粒子进行紫外线照射15min，将处理后的无机纳米粒子分散于水中，分散后加入体积比1：1：1：400：6.7的甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、过硫酸铵以及氨水进行聚合反应，得到复合分散液。
24.实施例2
25.一种水油通用型色浆，包括以下重量份数的原料：色粉55份，表面活性剂15份，消泡剂0.3份，防沉剂0.6份，助溶剂15份以及14.1份复合分散液，所述复合分散液包括无机纳米粒子和聚合物。
26.所述聚合物为采用单体形成的共聚物，所述无机纳米粒子和聚合物的质量比为2:500。所述无机纳米粒子为氧化锌。所述表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚。所述助溶剂为丙二醇。所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。所述防沉剂为羟乙基纤维素。所述色粉采用橡胶炭黑。
27.一种水油通用型色浆的生产工艺，包括以下步骤：
28.将助溶剂、消泡剂、防沉剂、表面活性剂以及复合分散液混合，在350rpm的转速下分散，分散12min后加入色粉，继续在1200rpm的转速下分散70min，分散结束后进行研磨至5μm，制得色浆。
29.所述复合分散液的制备方法为：先对无机纳米粒子进行紫外线处理15min，将处理后的无机纳米粒子分散于水中，分散后加入体积比1：1：1：400：6.7的甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、过硫酸铵以及氨水进行聚合反应，得到复合分散液。
30.实施例3
31.一种水油通用型色浆，包括以下重量份数的原料：色粉65份，表面活性剂10份，消泡剂0.4份，防沉剂0.7份，助溶剂10份以及13.9份复合分散液，所述复合分散液包括无机纳米粒子和聚合物。
32.所述聚合物为采用单体形成的共聚物，所述无机纳米粒子和聚合物的质量比为3:500。所述无机纳米粒子为亲水二氧化硅。所述表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚。所述助溶剂
为丙二醇。所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷。所述防沉剂为羟乙基纤维素。所述色粉为氧化铁红。
33.一种水油通用型色浆的生产工艺，包括以下步骤：
34.将助溶剂、消泡剂、防沉剂、表面活性剂以及复合分散液混合，在500rpm的转速下分散，分散15min后加入色粉，继续在1200rpm的转速下分散90min，分散结束后进行研磨至5μm，制得色浆。
35.所述复合分散液的制备方法为：先对无机纳米粒子进行高能表面处理，具体为等离子处理，将处理后的无机纳米粒子分散于水中，分散后加入体积比1：1：1：400：6.7的甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、过硫酸铵以及氨水进行聚合反应，得到复合分散液。
36.实施例4
37.一种水油通用型色浆，包括以下重量份数的原料：色粉55份，表面活性剂11份，消泡剂0.5份，防沉剂0.9份，助溶剂20份以及12.6份复合分散液，所述复合分散液包括无机纳米粒子和聚合物。
38.所述聚合物为采用单体形成的共聚物，所述无机纳米粒子和聚合物的质量比为3:500。所述无机纳米粒子为氧化锌。所述表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚。所述助溶剂为丙二醇。所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。所述防沉剂为羟乙基纤维素。所述色粉为氧化铁红。
39.一种水油通用型色浆的生产工艺，包括以下步骤：
40.将助溶剂、消泡剂、防沉剂、表面活性剂以及复合分散液混合，在500rpm的转速下分散，分散13min后加入色粉，继续在1100rpm的转速下分散80min，分散结束后进行研磨至5μm，制得色浆。
41.所述复合分散液的制备方法为：先对无机纳米粒子进行高能表面处理，具体为等离子处理，将处理后的无机纳米粒子分散于水中，分散后加入体积比1：1：1：400：6.7的甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、过硫酸铵以及氨水进行聚合反应，得到复合分散液。
42.实施例5
43.一种水油通用型色浆，包括以下重量份数的原料：色粉55份，表面活性剂25份，消泡剂0.3份，防沉剂1份，助溶剂13.7份以及9份复合分散液，所述复合分散液包括无机纳米粒子和聚合物。
44.所述聚合物为采用单体形成的共聚物，所述无机纳米粒子和聚合物的质量比为3:500。所述无机纳米粒子为二氧化钛。所述表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚。所述助溶剂为丙二醇。所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。所述防沉剂为羟乙基纤维素。所述色粉为氧化铁黄。
45.一种水油通用型色浆的生产工艺，包括以下步骤：
46.将助溶剂、消泡剂、防沉剂、表面活性剂以及复合分散液混合，在400rpm的转速下分散，分散12min后加入色粉，继续在1200rpm的转速下分散70min，分散结束后进行研磨至5μm，制得色浆。
47.所述复合分散液的制备方法为：先对无机纳米粒子进行高能表面处理，具体为等离子处理，将处理后的无机纳米粒子分散于水中，分散后加入体积比1：1：1：400：6.7的甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、过硫酸铵以及氨水进行聚合反应，得到复合分散
液。
48.对比例1(无复合分散液)
49.一种水油通用型色浆，包括以下重量份数的原料：色粉55份，表面活性剂25份，消泡剂0.3份，防沉剂1份，助溶剂22.7份。
50.所述表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚。所述助溶剂为丙二醇。所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。所述防沉剂为羟乙基纤维素。所述色粉为氧化铁黄。
51.一种水油通用型色浆的生产工艺，包括以下步骤：
52.将助溶剂、消泡剂、防沉剂、表面活性剂混合，在400rpm的转速下分散，分散12min后加入色粉，继续在1200rpm的转速下分散70min，分散结束后进行研磨至5μm，制得色浆。
53.对比例2(无高能表面处理)
54.一种水油通用型色浆，包括以下重量分数的原料：色粉55份，表面活性剂25份，消泡剂0.3份，防沉剂1份，助溶剂13.7份以及9份复合分散液，所述复合分散液包括无机纳米粒子和聚合物。
55.所述聚合物为采用单体形成的共聚物。所述无机纳米粒子和聚合物的质量比为3:500。所述无机纳米粒子为二氧化钛。所述表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚。所述助溶剂为丙二醇。所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。所述防沉剂为羟乙基纤维素。所述色粉为氧化铁黄。
56.一种水油通用型色浆的生产工艺，包括以下步骤：
57.将助溶剂、消泡剂、防沉剂、表面活性剂以及复合分散液混合，在400rpm的转速下分散，分散12min后加入色粉，继续在1200rpm的转速下分散70min，分散结束后进行研磨至5μm，制得色浆。
58.所述复合分散液的制备方法为：将无机纳米粒子分散于水中，分散后加入体积比1：1：1：400：6.7的甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、过硫酸铵以及氨水进行聚合反应，得到复合分散液。
59.对比例3(一次性高速混料)
60.一种水油通用型色浆，包括以下重量份数的原料：色粉55份，表面活性剂25份，消泡剂0.3份，防沉剂1份，助溶剂13.7份以及9份复合分散液，所述复合分散液包括无机纳米粒子和聚合物。
61.所述聚合物为采用单体形成的共聚物。所述无机纳米粒子和聚合物的质量比为3:500。所述无机纳米粒子为二氧化钛。所述表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚。所述助溶剂为丙二醇。所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。所述防沉剂为羟乙基纤维素。所述色粉为氧化铁黄。
62.一种水油通用型色浆的生产工艺，包括以下步骤：
63.将助溶剂、消泡剂、防沉剂、表面活性剂以及复合分散液混合，加入色粉，在1200rpm的转速下分散70min，分散结束后进行研磨至5μm，制得色浆。
64.所述复合分散液的制备方法为：先对无机纳米粒子进行高能表面处理，具体为等离子处理，将处理后的无机纳米粒子分散于水中，分散后加入体积比1：1：1：400：6.7的甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、过硫酸铵以及氨水进行聚合反应，得到复合分散液。
65.对上述实施例和对比例进行性能测试，测试结果见表1。
66.具体测试为：将色浆放置15天后在zetasizer nano-zs90粒径分析仪上，测定粒径
及zeta电位。
67.表1实施例和对比例的性能测试结果
68.试样zeta电位(mv)平均粒径(μm)实施例1-26.35.3实施例2-26.15.2实施例3-25.95.3实施例4-26.45.5实施例5-26.05.1对比例1-12.37.2对比例2-19.28.3对比例3-20.97.9
69.从上表可以看出，实施例的性能优于对比例，其中实施例的zeta电位是表征浆料分散系稳定性的重要指标，电位的绝对值越高，说明浆料的分散的稳定性越好，即也减少了颗粒的团聚问题；主要的原因可能如下，对比例1的分析可知，实施例中加入含有无机纳米粒子和聚合物的复合分散液，由于该分散液中无机纳米粒子具有亲水性，聚合物具有疏水性，使得该分散液具有非常好的两亲性，能够使得色浆呈现很好的分散性和稳定性，没有出现分层现象，减少了色粉粒子的团聚现象。对比例2的分析可知，实施例中对无机纳米粒子进行高能表面处理，使其表面激发出含o、oh自由基，具有较优异的亲水性，两性性质更加稳定，分散液更趋于稳定；对比例3的分析可知，实施例中通过先采用低速搅拌获得分散性能好的分散悬浮液，然后加入色粉进行高速搅拌混匀，色浆体系更加均匀稳定，减少了一次性搅拌加料所产生的粉体团聚的可能。
70.在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
71.以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。