一种热固性无甲醛荧光颜料粉末及其制备方法与流程

文档序号:11171102阅读:1850来源:国知局
一种热固性无甲醛荧光颜料粉末及其制备方法与流程

本发明属于有机颜料、塑料和纺织印花色浆领域,涉及一种环保型,无甲醛和耐高温(耐温高于300℃)荧光颜料粉末及制备方法。

技术背景

目前荧光颜料粉末的制备主要是采用树脂包裹荧光染料,先制备着色树脂,然后再经粉碎和超细粉碎而得到荧光颜料。用于包裹荧光染料的树脂一般是密胺树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚酯酰胺树脂和聚丙烯酸酯类树脂等,例如:us3922232介绍了一种聚酯树脂包裹荧光染料制备着色聚酯树脂,然后粉碎制备荧光颜料的方法;us5236621介绍了一种采用聚酰胺树脂包裹荧光染料制备应该颜料的方法;专利cn201410848331.0介绍了一种聚酯树脂制备荧光颜料的方法,并在树脂聚合单体中加入三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(赛克)作为改性剂以提高荧光颜料的耐热性能;专利cn201410839745.7介绍了一种可以用于eva发泡的有机荧光颜料及制备方法,其制备方法是在制备过程中引入不饱和二元脂肪酸单体;中国专利cn201310285551.2介绍了一种具有良好耐热性的荧光颜料;专利cn201210469697.8介绍了一种耐强溶剂热固性有机荧光颜料的生产方法,其主要是用对甲苯酰胺、三聚氰胺、甲醛和助剂制备密胺树脂对荧光染料进行包裹而制备该颜料;us3741907中介绍了一种聚氨酯树脂基荧光颜料的制备方法;us4975220介绍了一种聚酯酰胺树脂基荧光颜料的制备方法。专利cn201310487242.3中介绍了一种利用阳离子聚合单体烯丙基三甲基氯化铵作为功能性单体和酸性荧光染料制备荧光颜料乳液的方法;专利201310685454.2介绍了一种利用偶氮二异丁氰为引发剂,通过乳液聚合法制备荧光颜料乳液的方法。上述块状树脂粉碎法制备荧光还存在诸多缺点。如:工序多,工艺粗糙,耗能耗电,容易产生粉尘;块状树脂经粉碎后制备的颜料颗粒较大,且形状不规则,影响制备荧光颜料乳液时的储存稳定性。同时,采用密胺树脂、聚酯、聚酰胺和聚酯酰胺作为载体制备颜料时,其耐热性能较差,影响颜料在塑胶、塑料等领域的使用。

李汝宜介绍了一种制备苯乙烯-二乙烯苯微球的方法,并研究了分散稳定剂对产品性能的影响(化学通报,1981(12):26-27);李红等人报道了一种悬浮聚合法合成纳米级单分散交联聚苯乙烯微球的方法(石油化工,2004,33(6):560-562)。专利cn102898572a介绍了一种高度交联单分散聚二乙烯苯微球的制备方法;专利cn102382226a介绍了一种聚n-乙烯吡咯烷酮-二乙烯苯微球的制备方法;专利cn101612543a介绍了一种聚苯乙烯-二乙烯苯微球的制备方法,并将其用于血液净化领域;专利cn102335597b介绍了一种利用二乙烯苯制备限进型聚(苯乙烯-co-二乙烯苯)包覆硅胶色谱填料的方法。秦璐利用微孔膜乳化与悬浮聚合结合法制备均一pst-dvb多孔微球(过程工程学报,2007,7(3):526-530);王静利用悬浮聚合法制备出了聚二乙烯基苯微球,并将其应用在小分子和多肽反相色谱分离中(过程工程学报,2009,9(4):763-769);李璐利用种子溶胀聚合法制备出了苯乙烯-二乙烯苯多孔交联微球(精细化工,20063,2(6):527-532);李艺等研究了单分散聚苯乙烯微球的制备方法及其影响因素(北京化工大学学报,2004,31(5):53-55)。



技术实现要素:

针对现有技术荧光颜料粉末制备工艺复杂,生产过程中粉尘较大,产品颗粒不规则和耐温性能差的不足,本发明的目的是提供一种热固性无甲醛荧光颜料粉末,粒径分布均匀规则、耐热性能好,能经受300℃五分钟的注塑工艺,颜料不变色不褪色,不迁移。不仅可用于纺织印花、建筑涂料和印刷包装。

本发明的另一个目的在于提供一种热固性无甲醛荧光颜料粉末的制备方法,采用了悬浮聚合法后压滤获得,由单体经分散聚合对碱性荧光染料进行包裹,生产过程中粉尘小。

本发明采用如下技术方案:

一种热固性无甲醛荧光颜料粉末,包括聚合单体,以及占聚合单体重量百分数的以下组份:聚乙烯醇(pva1750)0.5%~2%、十二烷基硫酸钠1%~4%、引发剂0.01%~3%、着色剂0.001%~5%和去离子水50~500%。

所述的聚乙烯醇1750(pva1750)和十二烷基苯磺酸钠为分散乳化剂,且聚乙烯醇与十二烷基硫酸钠质量的质量比为1:2;

所述的引发剂是过硫酸铵(aps);

所述的着色剂是荧光染料;所述的荧光染料是碱性黄24、碱性黄40、碱性红1:1、碱性红2、碱性红13、碱性红14、碱性红27,碱性紫7、碱性紫10、碱性紫16、碱性紫11:1之任意一种。

所述的聚合单体是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)和二乙烯苯(dvb)的混合物,而且各组份占单体总量的重量百分数如下:丙烯酸甲酯1%~30%、甲基丙烯酸甲酯1%~30%、丙烯酸0~10%、甲基丙烯酸0~10%、苯乙烯30%~50%、丙烯腈2~15%、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)0.5~1.5%、二乙烯苯1~5%。

上述热固性无甲醛荧光颜料粉末的制备方法,包括以下步骤:

(1)分散体系制备:先在反应器中加入水,再加入阴离子型乳化剂十二烷基硫酸钠、分散剂聚乙烯醇1750、着色剂,聚合单体,高速搅拌形成均匀的分散体系;

(2)升温引发:边搅拌边升温至80℃,加入总引发剂用量2/3的引发剂过硫酸铵,保持80-90℃反应;

(3)聚合沉淀:80-90℃反应3-4小时后,反应体系中有大量的荧光颜料颗粒沉淀析出,继续搅拌,加入剩余1/3的引发剂,保持反应2-3小时;

(4)降温至室温,过滤、水洗、压滤和烘干得热固性荧光颜料微球。

本发明获得的热固性无甲醛荧光颜料粉末,是一种热固性树脂粉末,不同于聚酯、聚酰胺和聚氨酯基等热塑性荧光颜料粉末;而且不同于传统的块状树脂粉碎法制备颜料粉末,本发明是将单体进行悬浮聚合获得。

术语说明:热塑性塑料是加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可逆的,可以反复进行。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化。

而热固性塑料是第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为确定形状和尺寸的制品,这种材料称为热固性塑料。热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三度的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。

本发明在悬浮聚合单体中引入功能型单体二乙烯苯(dvb)(如式(ⅰ)所示),其含有两个碳碳双键(c=c)官能团,在聚合过程中可以进行交联,使得苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚树脂成为一种热固性树脂,以提高荧光颜料的耐温性能和应用性能。

式(ⅰ)

相对于现有技术,本发明的有益效果是:(1)采用悬浮聚合和压滤,一步得到荧光颜料微球粉末,且粉末粒径分布均匀,形状规则。(2)引入单体二乙烯苯,提高了荧光颜料微球的热性能(二乙烯苯的荧光颜料微球是热塑性树脂,tg一般100℃左右,即加热到90℃或者100℃树脂开始变软,继续升高温度,树脂开始进入高弹态和粘流态;本发明专利,加入了交联单体,得到的树脂微球是热固性树脂,加热到任何温度都不会软化和流动,只会直接分解;(3)所制备的荧光颜料粉末在用于塑胶塑料时,可以经受300℃五分钟注塑不变色不褪色。

附图说明

图1是实施例3所得热固性荧光颜料微球的电镜图(图中标尺500nm是总长度,每一个刻度是50nm),可见所得荧光颜料粉末外型是微球;(2)粒径分布均匀,形状规则。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明,但本发明并不局限于此。

实施例1-8制备热固性无甲醛荧光颜料粉末的原料如表1所示,单体组份见表2所示:

表1热固性无甲醛荧光颜料粉末的各原组分及合成工艺参数

实施例1-8所得的颗粒呈微球,粒径分布均匀规则、耐热性能好,

能经受300℃五分钟的注塑工艺,颜料不变色不褪色,不迁移。

表2热固性无甲醛荧光颜料粉末的聚合单体配比(单位:kg)

实施例1-8的制备过程如下:

将水、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠先加入到2000升的反应釜中,边搅拌边升温至80℃,待聚乙烯醇完全溶解后,降温至室温。继续搅拌,依次加入聚合单体、着色剂和2/3用量的引发剂过硫酸铵。待单体均加完后,边急剧搅拌,边升温至80℃,反应3-4小时,反应体系中有荧光颜料微球析出。继续保温搅拌,加入剩余1/3的引发剂,再反应2-3小时后,降温至室温,过滤,水洗,再压滤、烘干后得荧光颜料粉末。

所得有机荧光颜料粉末具有优异的荧光性和分散性。所得荧光颜料粉末在300℃条件下用于pp材料着色,经颜料耐热稳定性测试方法(din53772)和颜料耐迁移性测试方法(din53775)检测全部合格。

上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案,凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。

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网友询问留言 已有1条留言
  • 访客 来自[中国] 2021年04月06日 16:53
    韩国旭成进口荧光颜料一共有8大系列,每个系列12个色。FLL系列是0甲醛,色泽艳,不迁移,耐高温150℃~280℃。正品货源,找旭成中国代表处13392324580
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