專利名稱：含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氧化鐵顏料組合物及其制備方法，尤其涉及一種含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
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、云母氧化鐵、透明氧化鐵黃、透明氧化鐵紅等多個(gè)品種。氧化鐵顏料相對(duì)于有機(jī)顏料具有如下優(yōu)點(diǎn) 制備生產(chǎn)成本低，價(jià)格低廉，對(duì)環(huán)境污染??；耐光、耐候、耐污濁氣體及耐堿性強(qiáng)；易分散， 遮蓋力高，因此氧化鐵顏料在涂料、建筑材料、塑料、造紙、皮革、橡膠等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。全球范圍內(nèi)氧化鐵顏料是用量?jī)H次于鈦?zhàn)苑鄣臒o(wú)機(jī)顏料。顏料最初形成的初級(jí)粒子一般均小于I μ m,但由于粒子間的相互作用力會(huì)導(dǎo)致顏料初級(jí)粒子間相互粘結(jié)形成聚集體，而聚集體之間或聚集體與初級(jí)粒子之間易粘結(jié)成附聚物，導(dǎo)致顏料顆粒變大，而較大的顆粒直徑對(duì)顏料著色力、鮮艷度和亮度等應(yīng)用效果有十分明顯的影響。在涂料、皮革等行業(yè)，為了防止顏料粉塵污染、控制顏料粒徑分布和提高顏料著色力、鮮艷度和亮度等使用效果，往往會(huì)將顏料、分散劑、潤(rùn)濕劑、水等原料經(jīng)分散、研磨、 消泡、過(guò)濾等工藝制備成水性色漿。水性色漿制備過(guò)程一般包含對(duì)顏料的潤(rùn)濕、機(jī)械粉碎顏料顆粒和穩(wěn)定化三個(gè)過(guò)程，潤(rùn)濕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(zhuǎn)化為固/液界面的過(guò)程，潤(rùn)濕劑在潤(rùn)濕過(guò)程中起到關(guān)鍵作用；機(jī)械粉碎顏料顆粒過(guò)程，主要通過(guò)分散機(jī)、砂磨機(jī)等外部設(shè)備提供的機(jī)械力來(lái)完成；穩(wěn)定化階段則是通過(guò)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(rùn)濕劑和分散劑組成的分散潤(rùn)濕助劑是保證顏料顆粒能夠穩(wěn)定分散在水性體系中的關(guān)鍵原料，對(duì)縮短研磨分散時(shí)間、提高水性色漿的穩(wěn)定性和著色力等使用效果也起到?jīng)Q定性的作用。壬基酚聚氧乙烯醚是以往水性色漿制備過(guò)程中廣泛使用的一種兼具潤(rùn)濕劑和分散劑功能的助劑，但由于壬基酚聚氧乙烯醚難以被生物降解，且被認(rèn)為具有雌性環(huán)境激素效應(yīng)，因此壬基酚聚氧乙烯醚及其衍生物作為制備水性色漿的原料受到較大限制。含有磷酸酯結(jié)構(gòu)的潤(rùn)濕劑和分散劑由于能夠被自然降解、可有效避免壬基酚聚氧乙烯醚等傳統(tǒng)助劑對(duì)人體和環(huán)境的危害，成為制造環(huán)境友好型水性色漿的重要原料，且僅使用磷酸酯類(lèi)助劑制備的水性色漿具有較高的環(huán)保性能。但現(xiàn)有的磷酸酯類(lèi)分散劑和潤(rùn)濕劑往往存在分散能力較弱、制備的色漿顆粒大、儲(chǔ)存穩(wěn)定性差的缺陷，如僅以磷酸酯類(lèi)分散劑和潤(rùn)濕劑制備的色漿往往會(huì)在常溫儲(chǔ)存I至3個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)斯托默粘度變化超過(guò)15KU的情況，對(duì)于色漿在涂料、合成革等產(chǎn)品中的分散應(yīng)用造成較大困難；同時(shí)，氧化鐵顏料相對(duì)于有機(jī)顏料具有著色力差、密度大、顆粒不易研磨、儲(chǔ)存過(guò)程中顏料顆粒容易沉降等缺陷，僅使用磷酸酯類(lèi)助劑制備的氧化鐵色漿往往會(huì)出現(xiàn)顆粒粒徑大、著色力低、儲(chǔ)存一定時(shí)間后出現(xiàn)顏料顆粒沉淀、粘度變化顯著等問(wèn)題，需要同時(shí)使用非磷酸酯類(lèi)分散助劑才能制備較為穩(wěn)定的氧化鐵水性色漿。因此，僅使用磷酸酯類(lèi)助劑制備顏料顆粒小、儲(chǔ)存穩(wěn)定性和著色力高的氧化鐵水性色漿成為當(dāng)前的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了 ー種含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物及 其制備方法，該氧化鐵顏料組合物的顏料顆粒平均粒徑< 250nm，著色力強(qiáng)，長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存不 會(huì)出現(xiàn)顏料顆粒沉淀、粘度變化顯著等問(wèn)題。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是—種含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物，由以下占氧化鐵顏料組合物總質(zhì)量百 分比計(jì)的各組分組成氧化鐵顏料45. 0 65. Owt. %兩性磷酸酯潤(rùn)濕劑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. %余量去離子水；所述陰離子型磷酸酯分散劑為具有以下通式(I)結(jié)構(gòu)的化合物
權(quán)利要求
1.一種含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物，其特征在于由以下占氧化鐵顏料組合物總質(zhì)量百分比計(jì)的各組分組成氧化鐵顏料45. O 65. Owt. %兩性磷酸酯潤(rùn)濕劑 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. %余量去離子水；所述兩性磷酸酯潤(rùn)濕劑為磷脂酰膽堿；所述陰離子型磷酸酯分散劑為具有以下通式(I)結(jié)構(gòu)的化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物，其特征在于所述磷脂酰膽堿為具有以下通式(II)結(jié)構(gòu)的化合物
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物，其特征在于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(jù)權(quán)利要求I所述的含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物，其特征在于所述功能性助劑由防霉殺菌劑、pH值調(diào)節(jié)劑、水溶性有機(jī)溶劑和有機(jī)硅類(lèi)消泡劑組成，其中防霉殺菌劑占氧化鐵顏料組合物的總質(zhì)量百分比為O. 4 O. 5wt. %, pH值調(diào)節(jié)劑占氧化鐵顏料組合物的總質(zhì)量百分比為O. 2 O. 4wt. %，水溶性有機(jī)溶劑占氧化鐵顏料組合物的總質(zhì)量百分比為10 15wt. %，有機(jī)硅類(lèi)消泡劑占氧化鐵顏料組合物的總質(zhì)量百分比為O. 3 O. 5wt. % ο
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)預(yù)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(rùn)濕劑和.11. O 16. Owt. %的功能性助劑，在分散機(jī)中以500 800r/min轉(zhuǎn)速分散15 20min，得到預(yù)混合液；(2)將分散機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至300 400r/min，將45.O 65. Owt. %的氧化鐵顏料加入(I) 中所得的預(yù)混合液中，充分?jǐn)嚢柚辆鶆虻醚趸F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(zhuǎn)速下進(jìn)行分散不低于30min，并于分散過(guò)程中加入(I)中預(yù)留的IOwt. %去離子水，得到預(yù)混合氧化鐵顏料組合物；(4)將(3)所得預(yù)混合氧化鐵顏料組合物在臥式研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，研磨介質(zhì)為粒徑O. 4 O. 8mm的氧化鋯珠或陶瓷珠，連續(xù)研磨，以納米粒徑儀進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)其平均粒徑 (250nm時(shí)結(jié)束研磨，得到含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物；(5)對(duì)(4)所得含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物進(jìn)行脫泡、過(guò)濾，得所需的含磷酸酯類(lèi)助劑的氧化鐵顏料組合物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種含磷酸酯助劑的氧化鐵顏料組合物，該組合物由以下占氧化鐵顏料組合物總質(zhì)量百分比計(jì)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(rùn)濕劑，3.0～15.0wt.％陰離子型磷酸酯分散劑，11.0～16.0wt.％功能性助劑和余量去離子水。本發(fā)明采用兩種磷酸酯類(lèi)助劑進(jìn)行復(fù)配，即陰離子型磷酸酯分散劑和兩性磷酸酯潤(rùn)濕劑，提高了氧化鐵顏料在水中的潤(rùn)濕分散性，顏料顆粒粒徑小，著色力高，長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存不會(huì)出現(xiàn)顏料沉淀、粘度變化顯著等問(wèn)題。
文檔編號(hào)C09D17/00GK102585611SQ201210017498
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者伍金平, 呂仕銘, 周華, 杜長(zhǎng)森, 王小莉, 許丹 申請(qǐng)人:蘇州世名科技股份有限公司