[發(fā)明專(zhuān)利]高色強(qiáng)度高耐曬牢度彩色可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210189431.8
• 申請(qǐng)日: 2012-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102719031A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李楊;申凱華;韓冰;胡細(xì)根;孫彪;王艷色;王玉榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08L25/08
• 分類(lèi)號(hào): C08L25/08;C08L25/14;C08J9/20;C08F212/08;C08F2/44;C08J3/205
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高色強(qiáng)度的精細(xì)分散有機(jī)顏料色漿的制備及高色強(qiáng)度的精細(xì)分散有機(jī)顏料的單體制備尤其涉及粒徑均一，色彩鮮艷可控的高色強(qiáng)度、高耐曬牢度彩色可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒及其制備方法。

背景技術(shù)

2011年是“十二五”規(guī)劃的開(kāi)局年，綱要中仍將節(jié)能減排作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的約束型指標(biāo)。其中建筑節(jié)能成為了重點(diǎn)領(lǐng)域，起草了綠色節(jié)能建筑行動(dòng)方案,規(guī)劃到2015年，建筑節(jié)能比例達(dá)到50%。同時(shí)新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中將高性能復(fù)合材料，先進(jìn)高分子材料列為了發(fā)展重點(diǎn)。種種政策利好下，建筑節(jié)能材料可發(fā)性聚苯乙烯隨之蓬勃發(fā)展，產(chǎn)能逐年攀升，2011年，國(guó)內(nèi)產(chǎn)量近320萬(wàn)噸，已躍居世界第一位。由于市場(chǎng)需求的多樣化，可發(fā)性聚苯乙烯產(chǎn)品向著多功能，高性能，標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)單一顏色的可發(fā)性聚苯乙烯粒料已經(jīng)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)要求，彩色粒料的需求日漸增加，其主要應(yīng)用于一些高檔包裝材料，工藝品材料以及一些模塑件材等領(lǐng)域，屬于特種專(zhuān)用料。?現(xiàn)還沒(méi)有采用懸浮聚合方法，通過(guò)引發(fā)精細(xì)分散著有機(jī)顏料的苯乙烯單體聚合來(lái)制備高色強(qiáng)度、高耐曬牢度彩色可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒。

目前市場(chǎng)上聚苯乙烯泡沫制品的著色主要是在涂層工序時(shí)對(duì)EPS粒料表面涂覆染料，或?qū)Πl(fā)泡后的預(yù)發(fā)泡珠粒、成型制品表面噴涂以及溶液浸泡著色。這些工藝的最主要缺點(diǎn)是制品只是表觀具有顏色，內(nèi)部無(wú)著色，一旦刮傷后會(huì)露白，而且也增加了工序成本。

CN?1942489A?公開(kāi)了一種有色可發(fā)性苯乙烯樹(shù)脂的制備方法，該樹(shù)脂是通過(guò)在苯乙烯單體中加入著色染料聚合制備得到，染料優(yōu)選使用2～5重量份的量，為了獲得更好的著色性還需加入納米碳酸鈣遮蓋配合。但由于染料本身耐候性差，時(shí)間長(zhǎng)了聚苯乙烯泡沫制品的顏色會(huì)淡化，耐曬牢度不夠。而且為了提高著色性、染色遮蓋性專(zhuān)利中還加入一些無(wú)機(jī)粒子配合，這勢(shì)必會(huì)影響聚合體系的穩(wěn)定性，同時(shí)也會(huì)增加成本，所以其遲早要被改進(jìn)。

CN?101560308A?公開(kāi)了一種黑色可發(fā)性聚苯乙烯的制備方法，該方法是先通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)炭黑粒子進(jìn)行預(yù)處理，使其懸浮于水相后加入單體聚合，隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，單體相粘度變大炭黑顆粒被包裹在珠粒內(nèi)部制備得到黑色料。但專(zhuān)利中處理后的炭黑較親水，與苯乙烯相的親和不夠理想，與聚合物間主要通過(guò)粘性包裹結(jié)合，相容性、分散性較差，會(huì)影響制品的物理機(jī)械性能。專(zhuān)利中的聚合是在較大水油比（3.5以上）下實(shí)現(xiàn)的，影響釜的利用率。該專(zhuān)利中始終未提及彩色可發(fā)性聚苯乙烯的制備方法。

CN?101633709A?公開(kāi)了一種不可發(fā)泡的彩色聚苯乙烯粒子的制備方法，其是在聚合時(shí)加入5～40%的無(wú)機(jī)顏料漿制得不可發(fā)泡的彩色聚苯乙烯樹(shù)脂。若要得到可發(fā)泡的彩色聚苯乙烯珠粒，還另需浸漬發(fā)泡劑的步驟，屬兩步法制備工藝。由于該方法工藝繁瑣，成本高，已被淘汰。同時(shí)，專(zhuān)利中大量無(wú)機(jī)顏料漿的添加影響了懸浮體系的穩(wěn)定性，需在高水油比（3.8以上）下才能實(shí)現(xiàn)，影響釜的利用率，生產(chǎn)效率低。

因此，亟需尋找一種工藝簡(jiǎn)便，效率高，成本較低，環(huán)境友好的制備高色強(qiáng)度、高耐曬牢度彩色可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是改進(jìn)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種顏色豐富可控且具有高色強(qiáng)度的精細(xì)分散著有機(jī)顏料的色漿和單體分散液的制備方法，以及提供了懸浮聚合工藝下，引發(fā)聚合此高色強(qiáng)度的精細(xì)分散著有機(jī)顏料的單體來(lái)制備色彩鮮艷可控、高色強(qiáng)度、高耐曬牢度且發(fā)泡后泡孔結(jié)構(gòu)優(yōu)良的彩色可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒的制備方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

懸浮聚合制備高色強(qiáng)度、高耐曬牢度彩色可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒的方法，該方法包含以下順序及步驟：

步驟1，高色強(qiáng)度的精細(xì)分散有機(jī)顏料色漿的制備：采用陰離子表面活性劑體系，將酞青藍(lán)、顏料紅或顏料黃等有機(jī)顏料，加入到陰離子表面活性劑水溶液中，表面活性劑的濃度在1-10%之間，顏料濃度在20-35%之間；將上述顏料懸浮液高速分散0.5-1小時(shí)后，轉(zhuǎn)入研磨機(jī)中研磨4-8小時(shí)，得到顏料粒徑約1μm的色漿；

步驟2，含高色強(qiáng)度精細(xì)分散有機(jī)顏料的單體制備：在反應(yīng)器中加入苯乙烯單體和陽(yáng)離子表面活性劑，表面活性劑濃度約在0.5-1%之間，攪拌溶解后緩慢滴加步驟1得到顏料色漿，顏料與單體的重量比在0.1-1%之間。滴加完全后快速攪拌1-2小時(shí)，實(shí)現(xiàn)色漿的相轉(zhuǎn)變，制備出含高分散性有機(jī)顏料的單體分散液；

步驟3，彩色可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒的制備：