含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物及其製備方法
2023-11-08 09:52:07 1
專利名稱：含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種氧化鐵顏料組合物及其製備方法，尤其涉及一種含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物及其製備方法。
背景技術：
氧化鐵顏料包括氧化鐵黃、氧化鐵紅、氧化鐵棕、氧化鐵黑、磁性氧化鐵、雲母氧化鐵、透明氧化鐵黃、透明氧化鐵紅等多個品種。氧化鐵顏料相對於有機顏料具有如下優點 製備生產成本低，價格低廉，對環境汙染小；耐光、耐候、耐汙濁氣體及耐鹼性強；易分散， 遮蓋力高，因此氧化鐵顏料在塗料、建築材料、塑料、造紙、皮革、橡膠等工業中得到廣泛應用。全球範圍內氧化鐵顏料是用量僅次於鈦自粉的無機顏料。顏料最初形成的初級粒子一般均小於I μ m,但由於粒子間的相互作用力會導致顏料初級粒子間相互粘結形成聚集體，而聚集體之間或聚集體與初級粒子之間易粘結成附聚物，導致顏料顆粒變大，而較大的顆粒直徑對顏料著色力、鮮豔度和亮度等應用效果有十分明顯的影響。在塗料、皮革等行業，為了防止顏料粉塵汙染、控制顏料粒徑分布和提高顏料著色力、鮮豔度和亮度等使用效果，往往會將顏料、分散劑、潤溼劑、水等原料經分散、研磨、 消泡、過濾等工藝製備成水性色漿。水性色漿製備過程一般包含對顏料的潤溼、機械粉碎顏料顆粒和穩定化三個過程，潤溼是色漿中其它組分取代顏料顆粒表面吸附的空氣等組分將顏料表面從固/氣界面轉化為固/液界面的過程，潤溼劑在潤溼過程中起到關鍵作用；機械粉碎顏料顆粒過程，主要通過分散機、砂磨機等外部設備提供的機械力來完成；穩定化階段則是通過分散劑提供的靜電斥力、空間位阻力等作用防止顏料顆粒的重新附聚或凝聚。由潤溼劑和分散劑組成的分散潤溼助劑是保證顏料顆粒能夠穩定分散在水性體系中的關鍵原料，對縮短研磨分散時間、提高水性色漿的穩定性和著色力等使用效果也起到決定性的作用。壬基酚聚氧乙烯醚是以往水性色漿製備過程中廣泛使用的一種兼具潤溼劑和分散劑功能的助劑，但由於壬基酚聚氧乙烯醚難以被生物降解，且被認為具有雌性環境激素效應，因此壬基酚聚氧乙烯醚及其衍生物作為製備水性色漿的原料受到較大限制。含有磷酸酯結構的潤溼劑和分散劑由於能夠被自然降解、可有效避免壬基酚聚氧乙烯醚等傳統助劑對人體和環境的危害，成為製造環境友好型水性色漿的重要原料，且僅使用磷酸酯類助劑製備的水性色漿具有較高的環保性能。但現有的磷酸酯類分散劑和潤溼劑往往存在分散能力較弱、製備的色漿顆粒大、儲存穩定性差的缺陷，如僅以磷酸酯類分散劑和潤溼劑製備的色漿往往會在常溫儲存I至3個月內出現斯託默粘度變化超過15KU的情況，對於色漿在塗料、合成革等產品中的分散應用造成較大困難；同時，氧化鐵顏料相對於有機顏料具有著色力差、密度大、顆粒不易研磨、儲存過程中顏料顆粒容易沉降等缺陷，僅使用磷酸酯類助劑製備的氧化鐵色漿往往會出現顆粒粒徑大、著色力低、儲存一定時間後出現顏料顆粒沉澱、粘度變化顯著等問題，需要同時使用非磷酸酯類分散助劑才能製備較為穩定的氧化鐵水性色漿。因此，僅使用磷酸酯類助劑製備顏料顆粒小、儲存穩定性和著色力高的氧化鐵水性色漿成為當前的技術難題。
發明內容
為克服上述技術缺陷，本發明提供了 ー種含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物及 其製備方法，該氧化鐵顏料組合物的顏料顆粒平均粒徑< 250nm，著色力強，長時間儲存不 會出現顏料顆粒沉澱、粘度變化顯著等問題。本發明為了解決其技術問題所採用的技術方案是—種含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物，由以下佔氧化鐵顏料組合物總質量百 分比計的各組分組成氧化鐵顏料45. 0 65. Owt. %兩性磷酸酯潤溼劑2. 0 10. Owt. %陰離子型磷酸酯分散劑 3. 0 15. Owt. %功能性助劑11. 0 16. Owt. %餘量去離子水；所述陰離子型磷酸酯分散劑為具有以下通式(I)結構的化合物
權利要求
1.一種含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物，其特徵在於由以下佔氧化鐵顏料組合物總質量百分比計的各組分組成氧化鐵顏料45. O 65. Owt. %兩性磷酸酯潤溼劑 2. O 10. Owt. %陰離子型磷酸酯分散劑3. O 15. Owt. %功能性助劑11. O 16. Owt. %餘量去離子水；所述兩性磷酸酯潤溼劑為磷脂醯膽鹼；所述陰離子型磷酸酯分散劑為具有以下通式(I)結構的化合物
2.根據權利要求I所述的含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物，其特徵在於所述磷脂醯膽鹼為具有以下通式(II)結構的化合物
3.根據權利要求I所述的含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物，其特徵在於所述氧化鐵顏料為氧化鐵紅、氧化鐵黑、氧化鐵黃和氧化鐵棕中的至少一種，所述氧化鐵顏料的吸油量≤30g/100g。
4.根據權利要求I所述的含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物，其特徵在於所述功能性助劑由防黴殺菌劑、pH值調節劑、水溶性有機溶劑和有機矽類消泡劑組成，其中防黴殺菌劑佔氧化鐵顏料組合物的總質量百分比為O. 4 O. 5wt. %, pH值調節劑佔氧化鐵顏料組合物的總質量百分比為O. 2 O. 4wt. %，水溶性有機溶劑佔氧化鐵顏料組合物的總質量百分比為10 15wt. %，有機矽類消泡劑佔氧化鐵顏料組合物的總質量百分比為O. 3 O. 5wt. % ο
5.根據權利要求I所述的含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)預留去離子水總量的IOwt.%，將去離子水總量的90wt. %、3. O 15. Owt. %的陰離子型磷酸酯分散劑、2. O 10. Owt. %的兩性磷酸酯潤溼劑和.11. O 16. Owt. %的功能性助劑，在分散機中以500 800r/min轉速分散15 20min，得到預混合液；(2)將分散機轉速調至300 400r/min，將45.O 65. Owt. %的氧化鐵顏料加入(I) 中所得的預混合液中，充分攪拌至均勻得氧化鐵顏料組合物混合液；(3)將(2)中所得氧化鐵顏料組合物混合液在2000 3000r/min的轉速下進行分散不低於30min，並於分散過程中加入(I)中預留的IOwt. %去離子水，得到預混合氧化鐵顏料組合物；(4)將(3)所得預混合氧化鐵顏料組合物在臥式研磨機中進行研磨，研磨介質為粒徑O. 4 O. 8mm的氧化鋯珠或陶瓷珠，連續研磨，以納米粒徑儀進行測試，當其平均粒徑 (250nm時結束研磨，得到含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物；(5)對(4)所得含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物進行脫泡、過濾，得所需的含磷酸酯類助劑的氧化鐵顏料組合物。
全文摘要
本發明公開了一種含磷酸酯助劑的氧化鐵顏料組合物，該組合物由以下佔氧化鐵顏料組合物總質量百分比計的各組分組成45.0～65.0wt.％氧化鐵顏料，2.0～10.0wt.％兩性磷酸酯潤溼劑，3.0～15.0wt.％陰離子型磷酸酯分散劑，11.0～16.0wt.％功能性助劑和餘量去離子水。本發明採用兩種磷酸酯類助劑進行復配，即陰離子型磷酸酯分散劑和兩性磷酸酯潤溼劑，提高了氧化鐵顏料在水中的潤溼分散性，顏料顆粒粒徑小，著色力高，長時間儲存不會出現顏料沉澱、粘度變化顯著等問題。
文檔編號C09D17/00GK102585611SQ201210017498
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者伍金平, 呂仕銘, 周華, 杜長森, 王小莉, 許丹 申請人:蘇州世名科技股份有限公司