超高分散性的紅色顏料色漿
本發明涉及一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料組成為：顏料紅20～40重量份，連接料10～20重量份，pH調節劑0.5～2重量份，改性劑2～5重量份，分散劑4～10重量份，消泡劑0.05～0.2重量份，去離子水30～60重量份。本發明的色漿主要用于中性筆紅色墨水的配制，也可用于噴墨打印墨水的制備；本發明色漿的主要特點是固含量高，分散劑的使用量低，色漿粒徑分散均勻，穩定性好，與后續墨水體系相容性好。
【技術領域】
本發明涉及色漿技術領域，具體地說，是一種超高分散性的紅色顏料色漿。
【背景技術】
配制中性筆墨水的色漿，必須具有很高的顏料分散穩定性，以及與墨水的其他助劑很好的相容性，要求色漿的粒度細小且分布均勻，抵抗外力干擾的能力強，否則一旦用于中性墨水和中性筆，會出現墨水表面發花，墨水易出現團聚、分層現象，灌制的中性筆會出現書寫不潤滑、易堵筆頭等不良現象。
色漿的制備過程主要是顏料顆粒的分散和穩定的過程，分散劑在分散介質如水和顏料顆粒之間形成一個過渡連接，所以用于中性墨水配制的色漿的關鍵是顏料、分散劑和適配墨水等技術措施的優化集成。本發明就是通過顏料、分散劑、改性劑和連接料的優化配置實現的。
【發明內容】
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種超高分散性的紅色顏料色漿。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：
一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
所述的顏料紅為顏料紅17、顏料紅32、顏料紅171、顏料紅175、顏料紅179的一種；優選為顏料紅17。所選顏料紅與本發明的分散劑、改性劑、連接料以及pH調節劑和消泡劑優化組合成一個很好的分散體系。
所述的連接料為含羥基的可形成適當梯度的油-水親和性的物質的組合物，所含羥基的數量至少兩個或兩個以上。如乙二醇、甘油、雙甘油、丙二醇、己二醇、聚丙二醇、山梨糖醇、葡萄糖、木糖醇、麥芽糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800的兩種或兩種以上的組合物；優選為乙二醇和甘油。連接料保證了色漿與墨水配方體系的相溶性和匹配性。因為中性墨水中必需的增稠劑、表面活性劑等組分較為復雜，這些組分的親水-親油性能差別很大，本發明的色漿中的連接料是由不同分子量和含不同羥基數量的可形成適當梯度的油-水親和性的物質的組合物，因此能形成一個親水-親油性能與墨水復雜組分體系匹配的過渡連接作用，也即通過梯度的油-水互溶性的組合物，使色漿與墨水有很好的適配性。
所述的改性劑是一類分子內含有羧酸基團與聚醚鏈段形成的嵌段聚合物。如維波斯新材料有限公司生產的WinSperse4050、WinSperse4060、WinSperse5020、WinSperse5030、WinSperse5070、WinSperse5240的一種或一種以上的組合物。通過添加本發明的改性劑，起到以下作用：(1)顏料潤濕作用，促進顏料的分散，顯著的效果是可以制備顏料固含量很高的色漿，并且使色漿在高固含量時擁有較低的黏度。(2)本發明所述的改性劑與分散劑在結構上具有相似性，當分散劑錨定在顏料顆粒后，這些改性劑會通過各種作用力，填充在分散劑間的空隙，形成一個嚴密的顏料顆粒包覆層，因而在配制墨水時，能夠避免墨水配方組分對顏料分散體系的影響，從而保證色漿中的顏料顆粒的分散穩定體系在中性墨水中能夠保持住，確保了色漿與墨水體系的相容性。
所述的分散劑是高分子量、多支鏈的非離子型分散劑與陰離子分散劑的組合物。非離子型分散劑選自上海三正高分子材料有限公司生產的CH-10、CH-10B、CH-10S超分散劑；陰離子型分散劑是將上海三正高分子材料有限公司生產的CH-10、CH-10B、CH-10S非離子型高分散劑經部分接枝羧酸基團后，并經氨化處理將羧酸基團轉化為羧酸銨后到得的陰離子分散劑。上海三正高分子材料有限公司生產的CH-10、CH-10B、CH-10S分散劑為非離子型的，主要是空間位阻和熵分散機制的非離子型超分散劑，靜電分散作用較弱。為改進非離子型分散劑的靜電分散作用，本發明先對三正公司的上述分散劑進行接枝處理，在分子鏈上引人羧酸基團，再通過氨化處理將羧酸基團轉化為羧酸銨鹽，也就是將三正非離子分散劑改性成為陰離子分散劑，然后將非離子型分散劑與陰離子型分散劑按一定比例混合，組成本發明的高分子量、多支鏈的非離子型分散劑與陰離子分散劑的組合物。通過添加本發明的分散劑組合物，起到以下作用：(1)增加靜電分散作用，獲得分散穩定性更好的色漿。(2)使分散劑與改性劑的結構更相似，有利于前述的改性劑填充在分散劑間的空隙，形成一個嚴密的顏料顆粒包覆層，改進顏料分散體系在墨水中穩定性。
所述的pH調節劑為、氨水、乙胺、二乙胺、乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化鈉的一種或幾種。
所述的消泡劑是顏料紅有機乙炔改性聚硅氧烷乳液。
本發明的色漿主要用于中性筆紅色墨水的配制，也可用于噴墨打印墨水的制備；本發明色漿的主要特點是固含量高，分散劑的使用量低，色漿粒徑分散均勻，穩定性好，與后續墨水體系相容性好。
與現有技術相比，本發明的積極效果是：
(1)本發明提供了一種超高分散性的紅色顏料色漿，由于色漿組分與墨水組分的高度相容性，避免了色漿在用于中性筆墨水制備后出現墨水分層、團聚和表面發花等不良現象。
(2)由本發明的色漿配制的墨水灌制的中性筆，由于分散劑與改性劑的協同包裹作用，顏料在墨水體系中保持了分散穩定性，使其具有書寫潤滑性、裸筆存放時間長、不堵筆頭等優良性能。
(3)本發明選擇了配合性較好的分散劑與顏料以及分散劑與改性劑，由于分散劑的分子量較大、支鏈多并同時具有陰離子基團，同時具備了靜電分散與空間位阻分散的特性，得到了一種具有超高分散性的紅色顏料色漿，它具有色漿粒度分布均勻且平均粒徑小，高顏料含量，穩定性強的特點。
(4)本發明在色漿配方中加入的一種水性顏料改性劑，不但具有前述的促進顏料分散和與墨水的相容性外，實際應用中還發現能使色漿具有高遮蓋度、色澤度高，著色力強等突出效果。
【具體實施方式】
以下提供本發明一種超高分散性的紅色顏料色漿的具體實施方式。
實施例1
一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種超高分散性的紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)在容器中加入去離子水46.44重量份，再加入0.5重量份改性CH-10，5.5重量份CH-10、4重量份Winsperse4050，攪拌至均勻透明。再依次加入6重量份的乙二醇、6重量份的聚乙二醇-400、1.5重量份的三乙醇胺，攪拌均勻。
2)加入30重量份的顏料紅17，邊加顏料邊攪拌，加完后再機械攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用膠體磨等方法進行預分散。然后在臥式砂磨機中研磨，同時對循環物料進行機械攪拌，在研磨過程中根據泡沫狀況分步滴加少量消泡劑(每次數滴至泡沫基本消除，多次加入，總量為0.06重量份)。在一定轉速等條件下砂磨，得到色漿成品。
實施例2
一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種超高分散性的紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)按配比要求在容器中加入去離子水，再加入改性CH-10B、CH-10B、WinSperse4060，攪拌至均勻透明，再依次加入甘油、山梨糖醇、聚乙二醇-200、三乙醇胺，攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅32，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用高速分散方法進行預分散。然后在臥式砂磨機中研磨，同時對循環物料進行機械攪拌，在研磨過程中根據泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉速2000-3000r／min下研磨3h，得到色漿成品。
實施例3
一種超高分散性的紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種超高分散性的紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)在容器中按上述配方要求加入去離子水，再加入改性CH-10S、CH-10S和WinSperse5020，攪拌至均勻透明，再依次加入乙二醇、甘油、麥芽糖醇、三乙醇胺。機械攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅170，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用超聲方法進行預分散。然后在臥式砂磨機中研磨，同時對循環物料進行機械攪拌，在研磨過程中根據泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉速2000-3000r／min下研磨3.5h，得到色漿成品。
對比例1
一種紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種紅色顏色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)按對比例1所述配方在容器中加入去離子水，再加入改性CH-10、CH-10，攪拌至均勻透明，再依次加入乙二醇、聚乙二醇-400、三乙醇胺。機械攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅17，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用膠體磨的方法進行預分散。然后在臥式砂磨機中研磨，同時對循環物料進行機械攪拌，在研磨過程中根據泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉速2000-3000r／min下研磨3h，得到色漿成品。
對比例1給出的是沒有添加本發明的改性劑的情況。
對比例2
一種紅色顏料色漿，其原料重量組成為：
一種紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)按對比例2所述配方在容器中加入去離子水，再加入分散劑CH-10、Winsperse4050，攪拌至均勻透明，再依次加入乙二醇、聚乙二醇-200、三乙醇胺。機械攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅32，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用膠體磨的方法進行預分散。然后在臥式砂磨機中研磨，同時對循環物料進行機械攪拌，在研磨過程中根據泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉速2000-3000r／min下研磨3h，得到色漿成品。
對比例2給出了沒有添加本發明所述改性得到的陰離子型分散劑的情況。
對比例3
一種紅色顏色漿，其原料重量組成為：
一種紅色顏料色漿的制備方法，其具體步驟為：
1)按對比例3所述配方在容器中加入去離子水，再加入分散劑CH-10、改性CH-10、Winsperse4050，攪拌至均勻透明，再依次加入甘油、三乙醇胺。機械攪拌均勻。
2)然后加入顏料紅170，邊加顏料邊攪拌至顏料充分潤濕。
3)采用膠體磨的方法進行預分散。然后在臥式砂磨機中研磨，同時對循環物料進行機械攪拌，在研磨過程中根據泡沫狀況分步滴加少量消泡劑。在轉速2000-3000r／min下研磨3h，得到色漿成品對比例3給出了沒有加入本發明所要求的兩種或兩種以上多元醇的連接料的情況。
實施例與對比例的檢測指標如下：
以上平均粒度與Zeta電位的測試是用英國Malvem公司的激光粒度儀，型號為Nano zs。
沉降率的測試是用湘儀離心機儀器有限公司的臺式離心機，型號為H-1650，離心的的轉速為8000r／min，離心30min后，傾倒2min后離心管中剩余物占總色漿的重量百分比。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍內。
1.一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，其原料重量組成為：
2.如權利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的顏料紅為顏料紅17、顏料紅32、顏料紅171、顏料紅175、顏料紅179的一種；優選為顏料紅17。
3.如權利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的連接料為含羥基的形成適當梯度的油-水親和性的物質的組合物，所含羥基的數量至少兩個或兩個以上。
4.如權利要求3所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的連接料為乙二醇、甘油、雙甘油、丙二醇、己二醇、聚丙二醇、山梨糖醇、葡萄糖、木糖醇、麥芽糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800的兩種或兩種以上的組合物；優選為乙二醇和甘油。
5.如權利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的改性劑是一類分子內含有羧酸基團與聚醚鏈段形成的嵌段聚合物。
6.如權利要求5所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的改性劑為維波斯新材料有限公司生產的WinSperse4050、WinSperse4060、WinSperse5020、WinSperse5030、WinSperse5070、WinSperse5240的一種或一種以上的組合物。
7.如權利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的分散劑是高分子量、多支鏈的非離子型分散劑與陰離子分散劑的組合物。
8.如權利要求7所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的非離子型分散劑選自上海三正高分子材料有限公司生產的CH-10、CH-10B、CH-10S超分散劑；陰離子型分散劑是將上海三正高分子材料有限公司生產的CH-10、CH-10B、CH-10S非離子型高分散劑經部分接枝羧酸基團后，并經氨化處理將羧酸基團轉化為羧酸銨后到得的陰離子分散劑。
9.如權利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的pH調節劑為、氨水、乙胺、二乙胺、乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化鈉的一種或幾種。
10.如權利要求1所述的一種超高分散性的紅色顏料色漿，其特征在于，所述的消泡劑是顏料紅有機乙炔改性聚硅氧烷乳液。
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