[發明專利]一種高抗沉降性、高色深的顏料納米膠囊涂料、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201810387621.8
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108716141B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 陳智杰;戚棟明;宋麗苗;胡靜;孫陽藝
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: D06P1/52
• 分類號: D06P1/52;D06P3/52;C08F220/18;C08F220/14;C08F222/14;C08F220/32;C08F220/20;C08F2/44;C08F2/30;C08F2/26;C09D133/12;C09D133/08;C09D7/45
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種高抗沉降性、高色深的顏料納米膠囊涂料，具有良好的抗沉降性能，本發明還公開了所述顏料納米膠囊涂料的制備方法，包括：在丙烯酸酯類單體中添加大量的低密度、惰性、可揮發的十甲基環五硅氧烷或八甲基環四硅氧烷，通過細乳液聚合對有機顏料進行納米膠囊化處理，制得均一穩定的納米膠囊涂料。該方法制備過程綠色環保，所用原料易得，工藝簡單，顏料包覆效率高。本發明還提供了將所述顏料納米膠囊涂料應用于織物涂料印花，得到K/S值≥25的深色織物，印花織物的透氣性保留率70％，硬挺度增幅30％，耐干濕摩擦牢度≥4級，手感主觀評級≥4級。

技術領域

本發明涉及精細化工中顏料膠囊涂料的技術領域，具體涉及高抗沉降性、高色深的顏料納米膠囊涂料的原位細乳液聚合制備及應用。

背景技術

涂料印花是利用黏合劑在織物表面成膜的原理，借助黏合劑的粘附作用，將對織物沒有親和性和反應性的著色劑顆粒粘附在織物上，來獲得所需著色效果的印花技術。這種著色原理使得其對織物的適用性廣，尤其是對大量混紡織物的著色沒有選擇性，可大大簡化著色加工流程，提高加工產品時的正品率、加工速度。

顏料的納米膠囊化，可以將黏合劑高分子預先包覆在有機顏料表面，大大提高了有機顏料在水中的分散性和分散穩定性。將有機顏料納米膠囊化后的乳液應用于涂料印花可在保證牢度的前提下，大大降低黏合劑的用量，提高黏合劑的利用效率。

但目前有機顏料納米膠囊涂料普遍存在著抗沉降性差，難以制得深色織物等關鍵問題，限制了其應用范圍?？钩两敌圆钪饕且驗榇蟛糠钟袡C顏料的密度一般在1.3～2.1g/cm³之間，遠大于水，因而顏料膠囊的密度通常也大于水，自然地傾向于沉降到底部。更關鍵的是顏料膠囊表面聚合物的黏附能力強，一旦顏料膠囊之間碰撞，就容易聚集成塊，發生“結塊”現象，不利于體系的穩定。目前針對此類問題，工業上常用的解決辦法是添加大量的乳化劑和分散劑，但實際情況表明，即使在乳液中添加了大量的乳化劑和分散劑，也無法長時間保持不沉降，而一旦顏料膠囊沉降到容器底部，膠囊表面的聚合物就會黏合形成不可逆轉的聚集體，嚴重影響涂料質量。

難以制得深色織物主要是因為采用原位細乳液聚合制備的顏料膠囊，過多的有機顏料會使得原顏料/單體分散液凝膠化，無法進行細乳化聚合制備。目前，研究表明顏料膠囊膜中有機顏料的質量分數很難超過12％，而顏料膠囊在進行涂料印花時通常所使用的涂料總量較少，故目前的顏料膠囊涂料印花織物在保證手感、牢度的同時很難再保證顏色深度與亮度。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供了一種高抗沉降性、高色深的顏料納米膠囊涂料，具有良好的抗沉降性能，可制備K/S值≥25的深色織物，印花織物的透氣性保留率70％，硬挺度增幅30％，耐干濕摩擦牢度≥4級，手感主觀評級≥4級。

本發明提供的顏料納米膠囊涂料通過原位細乳液制備方法得到，該方法制備過程綠色環保，所用原料易得，工藝簡單，顏料包覆效率高。

一種高抗沉降性、高色深的顏料納米膠囊涂料的制備方法，包括：

1)八甲基環四硅氧烷(D4)或十甲基環五硅氧烷(D5)與丙烯酸酯類單體、有機顏料，超聲均勻后得到油相混合液，作為A相，其中，D4或D5的質量占A相質量的30～60％；

所述D4的結構式如式I所示；D5的結構式如式II所示：

2)乳化劑加入到水溶液中直至完全溶解，作為B相，將步驟1)中的A相與B相混合，超聲均質化，得到細乳液；之后將細乳液轉移至反應裝置內，在惰性氣體保護、引發劑作用下，進行細乳液的聚合反應，得到高抗沉降性、高色深的顏料納米膠囊涂料；

所述的超聲均質化溫度為-5～0℃，超聲時間為10～20min。