具有高温稳定性的无机颜料在油性介质中的分散方法

摘要

一种表面处理技术领域的具有高温稳定性的无机颜料在油性介质中的分散方法，浆料物料水洗1－3次，去除盐分，水中分散5－20min，升温40－90℃，pH值5－9，加入表面处理剂，高速乳化10－30min后，调节pH至6－7，降温静置、过滤、洗涤、干燥、粉碎即得成品；或者浆料物料水洗1－3次，去除过量电解质，水中分散5－20min，升温40－90℃，pH值6－7，加入表面处理剂，高速乳化10－30min后，降温静置、过滤，在烘干粉碎过程中加入表面处理剂雾滴0.2－8％，干燥、粉碎得成品。本发明提高了颜料的耐硫化、耐UV、耐高热性能，尤其提高了颜料在使用过程的油溶性和均匀稳定性，适用于高档涂料、塑料等应用领域。

说明书

技术领域

本发明涉及一种颜料在油性介质中的分散方法，具体是一种具有高温稳定性的无机颜料在油性介质中的分散方法。属于表面处理技术领域。

背景技术

无机颜料具有色泽鲜艳、遮盖力强等特点，被广泛应用于油漆、油墨、塑料等行业中。颜料在介质中的有效用量及均匀、一致性直接影响其色彩、透明、亮度、热稳定等性能。随着油漆，油墨、塑料等行业的生产工艺的优化和应用品质的高要求，对颜料的性能要求标准尤其是分散性和互溶稳定性越来越高。由于无机颜料表面的亲水性强，使其在油漆，油墨、塑料、涂料等油性介质中的互溶性下降，由此在使用过程中获得良好的分散性是困难的，并且稳定性不好，大大限制了其使用期限和使用范围，尤其限制了颜料在户外的使用。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号为CN1171419A的专利，该专利公开了为提高铬系颜料耐酸碱、耐热、耐硫化等性能而进行的无机氧化物包膜处理方法，其工艺为：在颜料浆料中加入铝、硼、锰、钛、锑化合物作为表面处理剂，约占总量的3-12％，以硅化合物及水合金属氧化物及强酸作为包膜助剂，用量为12-28％，温度在85℃以上，压力在20-80Mpa，pH在9-13的条件下，在高能、高压装置内进行包膜处理1-10h。但采用此工艺处理的颜料吸油量较大，互溶性较差。

发明内容

本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种具有高温稳定性的无机颜料在油性介质中的分散方法，使其提高了颜料的耐硫化、耐UV、耐高热性能，尤其提高了颜料在使用过程的油溶性和均匀稳定性，适用于中高档涂料、塑料等应用领域。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括两种方法，具体如下：

湿法：浆料物料水洗1-3次，去除盐分，物料与水配比为1∶1-10，水中分散5-20min，升温40-90℃，pH值5-9，加入表面处理剂，表面处理剂用量为0.2-10％，高速乳化10-30min后，调节pH至6-7，降温静置、过滤、洗涤、干燥、粉碎即得成品。

混合法：浆料物料水洗1-3次，去除过量电解质，物料与水配比为1∶1-10，水中分散5-20min，升温40-90℃，pH值约6-7，加入表面处理剂，表面处理剂用量为0.2-8％，高速乳化10-30min后，降温静置、过滤，在烘干粉碎过程中吹入表面处理剂雾滴0.2-8％，或在研磨粉碎工序中加入表面处理剂0.2-8％，研磨20-120min，干燥、粉碎得成品。

所述的表面处理剂，包括多种非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，如聚醚、酯醚、磷酸酯醚，硫酸酯醚、多元醇酯、改性硅油等，分子量为200-20000。表面处理剂的使用可依据不同产品的需要，选择其中一种或多种组合，比例不限。

本发明的生产过程包括配料、乳化包膜、过滤、洗涤、烘干、粉碎、包装等常规工艺，创新点在于颜料表面高能乳化包膜工艺是颜料浆体在温度40-90℃范围内，pH值5-9，加入表面处理剂，高速乳化10-30min后，在颜料表面形成致密的有机包覆膜，以改变颜料表面的亲水疏油平衡状况。

本发明方法直接以无机颜料如铅铬黄为原料，采用多种混合表面处理剂，工艺简单经济，处理后的铅铬黄颜料的各项指标都达到较高的数值，铅铬黄颜料处理前后主要技术指标对比如下表：

样品      颜色(与标    吸油量      热稳定性            互溶性              分散性

          准样比)      (g/100g)    (180℃烘30min)      (清漆介质)          (清漆介质)

处理前    近似         22-34       变色                两天分层            差，不均匀

处理后    标准         12-18       稍变色或基本不变色  三个月未见分层      良好

本发明依据颜料表面和使用介质的极性大小选择不同亲水亲油平衡值(HLB)的表面处理剂种类和分子量，经高能乳化包膜处理后，形成致密的表面包覆膜，制得色泽鲜艳，遮盖力好，着色力强，热稳定性高的颜料，大大提高了颜料在油性介质中的互溶性和稳定性。工艺简单，操作方便，不需新添加设备，经济环保，拓宽了应用领域，尤其适用于汽车用等中高档涂料的使用，有良好的市场需求和应用前景。

具体实施方式

结合本发明的内容提供以下实施例：

实施例1

在搅拌条件下，将1000Kg铬红颜料(铬红或半成品浆料1000Kg)投于反应釜中，水洗3次，高速搅拌20min，配料比1∶10，升温85±5℃，pH值约9，加入聚醚(分子量约16000-20000)表面活性剂100Kg，高速乳化30min后，降温静置、过滤、洗涤、干燥、粉碎即得成品。制得的铬红颜料色泽鲜艳、在油墨中分散效果良好。

实施例2

在搅拌条件下，将1000Kg铬红颜料(铬红或半成品浆料1000Kg)投于反应釜中，水洗1次，高速搅拌5min，配料比1∶1，升温45±5℃，pH值约5，加入聚醚/酯醚/硫酸酯醚表面活性剂(分子量200-800间)2Kg，高速乳化10min后，降温静置、过滤、洗涤、干燥、粉碎即得成品。制得的铬红颜料在涂料中的耐光性、分散性好。

实施例3

在搅拌条件下，将1000Kg铬红颜料(铬红或半成品浆料1000Kg)投于反应釜中，水洗2次，高速搅拌10min，配料比1∶5，升温65±5℃，pH值约7，加入聚醚/硫酸酯醚表面活性剂(分子量约8000-12000)50Kg，高速乳化20min后，降温静置、过滤、洗涤、干燥、粉碎即得成品。制得的铬红颜料色泽鲜艳、颗粒疏松，在油墨中分散效果良好。

实施例4

在搅拌条件下，将1000Kg铅铬黄包膜颜料(或铅铬黄包膜半成品浆料1000Kg)投于反应釜中，水洗1次，高速搅拌5min，配料比1∶1，升温45±5℃，pH值约5，加入改性硅油表面活性剂(分子量约200-400)2Kg，高速乳化10min后，降温静置、过滤、洗涤、干燥、吹入聚醚/改性硅油非离子表面活性剂(分子量约200-400)雾滴2Kg，继续干燥，粉碎后得成品。制得的铬红颜料色泽鲜艳、热稳定性良好，在塑料中分散效果良好。

实施例5

在搅拌条件下，将1000Kg铅铬黄包膜颜料(或铅铬黄包膜半成品浆料1000Kg)投于反应釜中，水洗3次，高速搅拌20min，配料比1∶10，升温85±5℃，pH值约9，加入聚醚/酯醚/硫酸酯醚表面活性剂(分子量约16000-20000)80Kg，高速乳化30min后，降温静置、过滤、洗涤、预干燥，粉碎研磨过程中加入多元醇酯/改性硅油非离子表面活性剂(分子量约16000-20000)80Kg，研磨120min，干燥、粉碎得成品。制得的铅铬黄颜料色泽鲜艳、热稳定性良好，在涂料中分散效果良好。

实施例6

在搅拌条件下，将1000Kg铅铬黄包膜颜料(或铅铬黄包膜半成品浆料1000Kg)投于反应釜中，水洗2次，高速搅拌10min，配料比1∶5，升温65±5℃，pH值约7，加入聚醚/酯醚/硫酸酯醚表面活性剂(分子量约8000-12000)40Kg，高速乳化30min后，降温静置、过滤、洗涤、预干燥，粉碎研磨过程中加入多元醇酯/改性硅油非离子表面活性剂(分子量约8000-12000)40Kg，研磨70min，干燥、粉碎得成品。制得的铅铬黄颜料色泽鲜艳、热稳定性良好，在涂料中分散效果良好。