[發明專利]一種復合無機顏料表面處理的方法

在審

• 申請號: 201410252270.1
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN103992661A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 周振平;萬冬云
• 申請（專利權）人: 周振平;萬冬云
• 主分類號: C09C3/08
• 分類號: C09C3/08;C08K9/04;C08L23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于化工原料制備領域，更確切的說是一種復合無機顏料表面處理的表面改性劑及其表面改性工藝。

背景技術

復合無機顏料(Complex?Inorganic?Color?Pigments，CICP；又稱Mixed?Metal?Oxide，MMO)是一種新型的無機顏料，因其具有高環保、高性能的優勢，最近幾年在國際上引起了極大的關注。相對于傳統的有機或無機顏料，復合無機顏料具有熱穩定性高、耐候性好、化學穩定性優異、色澤鮮明、顏料在基材中無遷移等諸多優點。

利用復合無機顏料的高耐候性，主要將其應用于汽車涂料、卷材涂料、粉末涂料、建筑涂料等領域；利用復合無杌顏料的高環保型，主要將其應用于玩具、餐具、食品包裝等領域。另外，有的復合無機顏料，如鐵鉻黑等，由于其在紅外光譜范圍具有極高的紅外反射率，正在被越來越多地施加于反射涂料，應用于“冷屋頂”等節能環保領域。

當前，復合無機顏料的合成主要采取固相燒結工藝。典型的工藝包括將不同原料的氧化物或氧化物的前驅體如金屬鹽、氫氧化物、碳酸鹽等，按照一定的配比混合均勻后，在一定的溫度下進行燒結，金屬離子和氧離子相互擴散，最終形成結構均一的另一種晶體相，即復合無機顏料。

由于無極顏料自身化學組成和結構的特點，其表面為極強的極性M-O(M：金屬離子；O：氧離子)結合方式，導致將其用于非極性或弱極性的基體材料(如樹脂、塑料等)時，即使采用強力的攪拌、研磨等設備，也難以有效分散于基體材料，從而影響最終材料的色相、機械強度、韌性、耐磨性等。

為解決上述問題，可以采用制備成色母粒，然后添加于基體材料中的方法。但上述方法不僅增加了額外的工序，而且實際的效果仍難以令人滿意。另一種解決思路是對顏料進行表面處理，達到與基體樹脂相溶的目的，這尤其體現在對無機的白顏料鈦白粉的表面處理上，目前市場上作為顏料使用的鈦白粉一般都經過表面處理。但對于復合無機顏料這一新興的高端彩色顏料，尚缺乏適用的表面處理劑。

發明內容

本發明的目的是針對現有復合無機顏料難以分散于弱極性或非極性的基體樹脂中的問題，提供一種復合無機顏料表面處理的表面改性劑及其表面改性工藝。

本申請人發現，通過采用本發明中提供的復合表面改性劑對復合無機顏料進行表面改性，可以實現復合無極顏料在弱極性或非極性的基體樹脂中較好分散的效果。

復合表面改性劑主要由山梨糖醇酐脂肪酸酯和磷酸酯組成，其中：

山梨糖醇酐脂肪酸酯的典型分子結構為：

其中，R為含有12-18個碳的烷基鏈，其來源于山梨糖醇酐脂肪酸酯化學結構中，與山梨糖醇形成酯結構的脂肪酸，如硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、月桂酸、油酸等。

磷酸酯的典型分子結構為：

其中，R為含有12-18個碳的烷基鏈，其來源于磷酸酯化學結構中，與磷酸形成酯結構的脂肪酸，如硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、月桂酸、油酸等。

山梨糖醇酐脂肪酸酯在復合表面改性劑中的重量百分比為1.0％-99％，優先的選擇是10％-50％，更為優選的是20％-40％。

復合表面改性劑在復合無機顏料中的重量百分比為：0.01％-10％，優先的選擇是0.05％-5％，更為優選的是0.1％-2％。

適合的復合無機顏料包括：銅鉻黑、鐵鉻黑、鐵錳黑、鐵鉻棕、鐵鉻鋅棕、鈦鎳黃、鋅鐵黃、鈦錳棕、鈷藍、鉻鈷藍、鈦鈷綠、鈷綠等。顏料顆粒尺寸為0.01-10微米，優選為0.1-2微米。

本發明提供的復合無機顏料表面改性的典型工藝步驟是：

1)按照預先計算的數量，稱量一定量的復合無極顏料，置于合適的溶劑(如水)中，通過攪拌等使其混合均勻，獲得復合無機顏料的漿料；

2)按照一定的添加比例向顏料漿料中加入復合表面改性劑，攪拌，使得復合表面改性劑和復合無機顏料的表面充分接觸；

3)過濾或離心漿料，以去除漿料中的大部分水分；

4)干燥漿料，獲得改性復合無機顏料粉。

也可以對復合無極顏料干粉進行直接表面改性，典型的工藝步驟是：

1)將復合無機顏料置于混料機中，如攪拌機，緩緩攪拌物料；

2)按照添加比例稱取一定量的復合表面改性劑，溶解于溶劑(如甲醇)中，稱為“改性液”；

3)將改性液噴灑于物料表面，繼續攪拌一定時間，使得改性液均勻覆蓋于顏料顆粒表面；

4)干燥漿料，獲得改性復合無機顏料粉。

具體實施方式