超高分散性的红色颜料色浆
本发明涉及一种超高分散性的红色颜料色浆，其原料组成为：颜料红20～40重量份，连接料10～20重量份，pH调节剂0.5～2重量份，改性剂2～5重量份，分散剂4～10重量份，消泡剂0.05～0.2重量份，去离子水30～60重量份。本发明的色浆主要用于中性笔红色墨水的配制，也可用于喷墨打印墨水的制备；本发明色浆的主要特点是固含量高，分散剂的使用量低，色浆粒径分散均匀，稳定性好，与后续墨水体系相容性好。
【技术领域】
本发明涉及色浆技术领域，具体地说，是一种超高分散性的红色颜料色浆。
【背景技术】
配制中性笔墨水的色浆，必须具有很高的颜料分散稳定性，以及与墨水的其他助剂很好的相容性，要求色浆的粒度细小且分布均匀，抵抗外力干扰的能力强，否则一旦用于中性墨水和中性笔，会出现墨水表面发花，墨水易出现团聚、分层现象，灌制的中性笔会出现书写不润滑、易堵笔头等不良现象。
色浆的制备过程主要是颜料颗粒的分散和稳定的过程，分散剂在分散介质如水和颜料颗粒之间形成一个过渡连接，所以用于中性墨水配制的色浆的关键是颜料、分散剂和适配墨水等技术措施的优化集成。本发明就是通过颜料、分散剂、改性剂和连接料的优化配置实现的。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超高分散性的红色颜料色浆。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种超高分散性的红色颜料色浆，其原料重量组成为：
所述的颜料红为颜料红17、颜料红32、颜料红171、颜料红175、颜料红179的一种；优选为颜料红17。所选颜料红与本发明的分散剂、改性剂、连接料以及pH调节剂和消泡剂优化组合成一个很好的分散体系。
所述的连接料为含羟基的可形成适当梯度的油-水亲和性的物质的组合物，所含羟基的数量至少两个或两个以上。如乙二醇、甘油、双甘油、丙二醇、己二醇、聚丙二醇、山梨糖醇、葡萄糖、木糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800的两种或两种以上的组合物；优选为乙二醇和甘油。连接料保证了色浆与墨水配方体系的相溶性和匹配性。因为中性墨水中必需的增稠剂、表面活性剂等组分较为复杂，这些组分的亲水-亲油性能差别很大，本发明的色浆中的连接料是由不同分子量和含不同羟基数量的可形成适当梯度的油-水亲和性的物质的组合物，因此能形成一个亲水-亲油性能与墨水复杂组分体系匹配的过渡连接作用，也即通过梯度的油-水互溶性的组合物，使色浆与墨水有很好的适配性。
所述的改性剂是一类分子内含有羧酸基团与聚醚链段形成的嵌段聚合物。如维波斯新材料有限公司生产的WinSperse4050、WinSperse4060、WinSperse5020、WinSperse5030、WinSperse5070、WinSperse5240的一种或一种以上的组合物。通过添加本发明的改性剂，起到以下作用：(1)颜料润湿作用，促进颜料的分散，显著的效果是可以制备颜料固含量很高的色浆，并且使色浆在高固含量时拥有较低的黏度。(2)本发明所述的改性剂与分散剂在结构上具有相似性，当分散剂锚定在颜料颗粒后，这些改性剂会通过各种作用力，填充在分散剂间的空隙，形成一个严密的颜料颗粒包覆层，因而在配制墨水时，能够避免墨水配方组分对颜料分散体系的影响，从而保证色浆中的颜料颗粒的分散稳定体系在中性墨水中能够保持住，确保了色浆与墨水体系的相容性。
所述的分散剂是高分子量、多支链的非离子型分散剂与阴离子分散剂的组合物。非离子型分散剂选自上海三正高分子材料有限公司生产的CH-10、CH-10B、CH-10S超分散剂；阴离子型分散剂是将上海三正高分子材料有限公司生产的CH-10、CH-10B、CH-10S非离子型高分散剂经部分接枝羧酸基团后，并经氨化处理将羧酸基团转化为羧酸铵后到得的阴离子分散剂。上海三正高分子材料有限公司生产的CH-10、CH-10B、CH-10S分散剂为非离子型的，主要是空间位阻和熵分散机制的非离子型超分散剂，静电分散作用较弱。为改进非离子型分散剂的静电分散作用，本发明先对三正公司的上述分散剂进行接枝处理，在分子链上引人羧酸基团，再通过氨化处理将羧酸基团转化为羧酸铵盐，也就是将三正非离子分散剂改性成为阴离子分散剂，然后将非离子型分散剂与阴离子型分散剂按一定比例混合，组成本发明的高分子量、多支链的非离子型分散剂与阴离子分散剂的组合物。通过添加本发明的分散剂组合物，起到以下作用：(1)增加静电分散作用，获得分散稳定性更好的色浆。(2)使分散剂与改性剂的结构更相似，有利于前述的改性剂填充在分散剂间的空隙，形成一个严密的颜料颗粒包覆层，改进颜料分散体系在墨水中稳定性。
所述的pH调节剂为、氨水、乙胺、二乙胺、乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠的一种或几种。
所述的消泡剂是颜料红有机乙炔改性聚硅氧烷乳液。
本发明的色浆主要用于中性笔红色墨水的配制，也可用于喷墨打印墨水的制备；本发明色浆的主要特点是固含量高，分散剂的使用量低，色浆粒径分散均匀，稳定性好，与后续墨水体系相容性好。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
(1)本发明提供了一种超高分散性的红色颜料色浆，由于色浆组分与墨水组分的高度相容性，避免了色浆在用于中性笔墨水制备后出现墨水分层、团聚和表面发花等不良现象。
(2)由本发明的色浆配制的墨水灌制的中性笔，由于分散剂与改性剂的协同包裹作用，颜料在墨水体系中保持了分散稳定性，使其具有书写润滑性、裸笔存放时间长、不堵笔头等优良性能。
(3)本发明选择了配合性较好的分散剂与颜料以及分散剂与改性剂，由于分散剂的分子量较大、支链多并同时具有阴离子基团，同时具备了静电分散与空间位阻分散的特性，得到了一种具有超高分散性的红色颜料色浆，它具有色浆粒度分布均匀且平均粒径小，高颜料含量，稳定性强的特点。
(4)本发明在色浆配方中加入的一种水性颜料改性剂，不但具有前述的促进颜料分散和与墨水的相容性外，实际应用中还发现能使色浆具有高遮盖度、色泽度高，着色力强等突出效果。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种超高分散性的红色颜料色浆的具体实施方式。
实施例1
一种超高分散性的红色颜料色浆，其原料重量组成为：
一种超高分散性的红色颜料色浆的制备方法，其具体步骤为：
1)在容器中加入去离子水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，搅拌至均匀透明。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，搅拌均匀。
2)加入30重量份的颜料红17，边加颜料边搅拌，加完后再机械搅拌至颜料充分润湿。
3)采用胶体磨等方法进行预分散。然后在卧式砂磨机中研磨，同时对循环物料进行机械搅拌，在研磨过程中根据泡沫状况分步滴加少量消泡剂(每次数滴至泡沫基本消除，多次加入，总量为0.06重量份)。在一定转速等条件下砂磨，得到色浆成品。
实施例2
一种超高分散性的红色颜料色浆，其原料重量组成为：
一种超高分散性的红色颜料色浆的制备方法，其具体步骤为：
1)按配比要求在容器中加入去离子水，再加入改性CH-10B、CH-10B、WinSperse4060，搅拌至均匀透明，再依次加入甘油、山梨糖醇、聚乙二醇-200、三乙醇胺，搅拌均匀。
2)然后加入颜料红32，边加颜料边搅拌至颜料充分润湿。
3)采用高速分散方法进行预分散。然后在卧式砂磨机中研磨，同时对循环物料进行机械搅拌，在研磨过程中根据泡沫状况分步滴加少量消泡剂。在转速2000-3000r／min下研磨3h，得到色浆成品。
实施例3
一种超高分散性的红色颜料色浆，其原料重量组成为：
一种超高分散性的红色颜料色浆的制备方法，其具体步骤为：
1)在容器中按上述配方要求加入去离子水，再加入改性CH-10S、CH-10S和WinSperse5020，搅拌至均匀透明，再依次加入乙二醇、甘油、麦芽糖醇、三乙醇胺。机械搅拌均匀。
2)然后加入颜料红170，边加颜料边搅拌至颜料充分润湿。
3)采用超声方法进行预分散。然后在卧式砂磨机中研磨，同时对循环物料进行机械搅拌，在研磨过程中根据泡沫状况分步滴加少量消泡剂。在转速2000-3000r／min下研磨3.5h，得到色浆成品。
对比例1
一种红色颜料色浆，其原料重量组成为：
一种红色颜色浆的制备方法，其具体步骤为：
1)按对比例1所述配方在容器中加入去离子水，再加入改性CH-10、CH-10，搅拌至均匀透明，再依次加入乙二醇、聚乙二醇-400、三乙醇胺。机械搅拌均匀。
2)然后加入颜料红17，边加颜料边搅拌至颜料充分润湿。
3)采用胶体磨的方法进行预分散。然后在卧式砂磨机中研磨，同时对循环物料进行机械搅拌，在研磨过程中根据泡沫状况分步滴加少量消泡剂。在转速2000-3000r／min下研磨3h，得到色浆成品。
对比例1给出的是没有添加本发明的改性剂的情况。
对比例2
一种红色颜料色浆，其原料重量组成为：
一种红色颜料色浆的制备方法，其具体步骤为：
1)按对比例2所述配方在容器中加入去离子水，再加入分散剂CH-10、Winsperse4050，搅拌至均匀透明，再依次加入乙二醇、聚乙二醇-200、三乙醇胺。机械搅拌均匀。
2)然后加入颜料红32，边加颜料边搅拌至颜料充分润湿。
3)采用胶体磨的方法进行预分散。然后在卧式砂磨机中研磨，同时对循环物料进行机械搅拌，在研磨过程中根据泡沫状况分步滴加少量消泡剂。在转速2000-3000r／min下研磨3h，得到色浆成品。
对比例2给出了没有添加本发明所述改性得到的阴离子型分散剂的情况。
对比例3
一种红色颜色浆，其原料重量组成为：
一种红色颜料色浆的制备方法，其具体步骤为：
1)按对比例3所述配方在容器中加入去离子水，再加入分散剂CH-10、改性CH-10、Winsperse4050，搅拌至均匀透明，再依次加入甘油、三乙醇胺。机械搅拌均匀。
2)然后加入颜料红170，边加颜料边搅拌至颜料充分润湿。
3)采用胶体磨的方法进行预分散。然后在卧式砂磨机中研磨，同时对循环物料进行机械搅拌，在研磨过程中根据泡沫状况分步滴加少量消泡剂。在转速2000-3000r／min下研磨3h，得到色浆成品对比例3给出了没有加入本发明所要求的两种或两种以上多元醇的连接料的情况。
实施例与对比例的检测指标如下：
以上平均粒度与Zeta电位的测试是用英国Malvem公司的激光粒度仪，型号为Nano zs。
沉降率的测试是用湘仪离心机仪器有限公司的台式离心机，型号为H-1650，离心的的转速为8000r／min，离心30min后，倾倒2min后离心管中剩余物占总色浆的重量百分比。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
1.一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，其原料重量组成为：
2.如权利要求1所述的一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，所述的颜料红为颜料红17、颜料红32、颜料红171、颜料红175、颜料红179的一种；优选为颜料红17。
3.如权利要求1所述的一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，所述的连接料为含羟基的形成适当梯度的油-水亲和性的物质的组合物，所含羟基的数量至少两个或两个以上。
4.如权利要求3所述的一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，所述的连接料为乙二醇、甘油、双甘油、丙二醇、己二醇、聚丙二醇、山梨糖醇、葡萄糖、木糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800的两种或两种以上的组合物；优选为乙二醇和甘油。
5.如权利要求1所述的一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，所述的改性剂是一类分子内含有羧酸基团与聚醚链段形成的嵌段聚合物。
6.如权利要求5所述的一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，所述的改性剂为维波斯新材料有限公司生产的WinSperse4050、WinSperse4060、WinSperse5020、WinSperse5030、WinSperse5070、WinSperse5240的一种或一种以上的组合物。
7.如权利要求1所述的一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，所述的分散剂是高分子量、多支链的非离子型分散剂与阴离子分散剂的组合物。
8.如权利要求7所述的一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，所述的非离子型分散剂选自上海三正高分子材料有限公司生产的CH-10、CH-10B、CH-10S超分散剂；阴离子型分散剂是将上海三正高分子材料有限公司生产的CH-10、CH-10B、CH-10S非离子型高分散剂经部分接枝羧酸基团后，并经氨化处理将羧酸基团转化为羧酸铵后到得的阴离子分散剂。
9.如权利要求1所述的一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，所述的pH调节剂为、氨水、乙胺、二乙胺、乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠的一种或几种。
10.如权利要求1所述的一种超高分散性的红色颜料色浆，其特征在于，所述的消泡剂是颜料红有机乙炔改性聚硅氧烷乳液。
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