本发明涉及精细化工领域，特别涉及一种改善颜料分散性的方法。
背景技术：
高分子材料体系中通常需要加入各种颜料，从而赋予材料或制品特定的外观或提高其它性能。如在高分子材料体系中加入炭黑，不仅可使得制品变成黑色，还可以起到增强导电性、抗静电性、抗光老化性的作用。因此，炭黑被广泛应用于高分子材料及制品中。然而，如炭黑等未经改性的普通颜料在高分子材料中的分散性极差，制备后所得高分子材料及制品外观性能欠佳，导致高分子材料体系中颜料的分散性一直是行业的难题。现有技术一般通过改性颜料本身分散性能或将分散剂改良为兼具提高颜料分散性的组合物，又或是改性高分子材料母粒的方法从而提高体系中颜料分散性，然而这些方式均存在原料成本高、加工难度大等问题，并且对高分子材料体系中颜料分散性的改善效果仍有待提高。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种用氧化石墨烯改善颜料分散性的方法，其无需改变高分子材料加工生产的工艺条件即可有效提高材料或制品的外观性能。
本发明所采取的技术方案是：一种用氧化石墨烯改善颜料分散性的方法，其是在含有着色剂的高分子材料体系中加入占体系总质量0.001～5.0％的氧化石墨烯。
作为上述方案的进一步改进，所述氧化石墨烯是指用石墨为原料，并通过氧化、剥离所得到的氧化石墨烯以及通过不同方法还原后所得到的还原程度不同的氧化石墨烯。
作为上述方案的进一步改进，所述着色剂为无机颜料。再进一步地，所述无机颜料选自钛白粉、氧化锌、锌钡白、炭黑、硫化镉、硫化汞、铬黄、铬橙、群青中的至少一种。
作为上述方案的进一步改进，所述加入的方式为熔融共混或溶液共混。
本发明的有益效果是：本发明通过对氧化石墨烯加入方式及添加量的调整，使得其在无需改变高分子材料体系加工生产的工艺条件即可有效改善着色剂在高分子材料体系中的分散性能，大大减低了原料成本及生产成本，且所制备得的材料或制品兼具有优异的外观性能和力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。
一种用氧化石墨烯改善颜料分散性的方法，其是在含有着色剂的高分子材料体系中加入占体系总质量0.001～5.0％的氧化石墨烯。
氧化石墨烯是一种独特结构的二维材料，由sp2杂化碳原子共轭平面及其表面及边缘上的大量含氧基团(羟基、羧基、环氧基等)组成。氧化石墨烯的比表面积大，具有优异的力学性能，因此其在聚合物复合材料、电磁学器件、生物医药等方面已有广泛的应用。由氧化石墨烯的独特组成和结构可知，共轭平面是疏水的，而其丰富的含氧基团又使其具有亲水性，由此可见氧化石墨烯实际上是一种新型的两亲性材料。利用这一特点，氧化石墨烯已经被用来辅助疏水的碳纳米管分散于水溶液中。同时，得益于极性匹配原则，氧化石墨烯能很好的分散于多种聚合物基体中，如PS、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇等。然而，现有技术中一般通过氧化石墨烯对着色母粒或树脂本身进行改性后再作为原料组分，使得原料不易得、生产成本高，且对高分子材料体系加工后期着色剂的分散性能并没有效改善。本发明通过大量研究并意外地发现，实际生产过程中将氧化石墨烯作为原料组分之一直接添加至含有着色剂的高分子材料体系中，并限定其添加量及氧化石墨烯的具体选用，即可有效改善高分子材料体系中着色剂的分散性能。并且大量研究表明，氧化石墨烯作为原料组分之一直接添加至高分子材料体系中，同样具有提高材料力学强度、热稳定性等作用，同时对其工艺参数的要求并不苛刻，即可在不改变原高分子材料体系生产加工的工艺条件的基础上实现。
进一步作为优选的实施方式，本发明所述氧化石墨烯，除了是指用石墨为原料并通过氧化、剥离所得到的氧化石墨烯外，还包括用石墨为原料经过热还原或化学还原脱除表明的部分含氧基团(主要包括羟基、环氧基及羧基)后获得性能类似于石墨烯的“还原氧化石墨烯”，而本发明中氧化石墨烯的制备方法为常规制备方法，例如Brodie法、Staudenmaier法、Hummers法及在这些方法基础上进行改进的各种制备方法等。
进一步作为优选的实施方式，所述着色剂为无机颜料。具体地，未经改性的普通无机颜料成本较低，其具有优异的着色性能，但在高分子材料体系中的分散性能差，对制备工艺条件要求较高。再进一步地，本发明所述无机颜料选自钛白粉、氧化锌、锌钡白、炭黑、硫化镉、硫化汞、铬黄、铬橙、群青中的至少一种。
进一步作为优选的实施方式，所述氧化石墨烯加入的方式为熔融共混或溶液共混。具体地，氧化石墨烯可以以传统高分子材料体系加工助剂的加入方式加入，如混炼、挤出等熔融共混方式，亦可通过溶液共混的方式加入。
实施例1：
取25kg高抗冲聚苯乙烯、2.5kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、2.5kg低密度聚乙烯、1kg炭黑混合组成的改性料配方两份，一份添加300g氧化石墨烯，另一份不添加。利用双螺杆挤出机在相同加工条件下，制备含有氧化石墨烯的改性料和不含氧化石墨烯的改性料。经对比发现，含有氧化石墨烯的高分子材料体系中炭黑的分散性能更好，其所得制品颜色更均匀、外观性能更好。
实施例2
取25kg高抗冲聚苯乙烯、2.5kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、2.5kg低密度聚乙烯、1kg炭黑混合组成的改性料配方两份，一份添加300g经水合肼还原的还原氧化石墨烯，另一份不添加。利用双螺杆挤出机在相同加工条件下，制备含有还原氧化石墨烯的改性料和不含还原氧化石墨烯的改性料。经对比发现，含有还原氧化石墨烯的高分子材料体系中炭黑的分散性能更好，其所得制品颜色更均匀、外观性能更好。
实施例3：
将400mg氧化石墨烯超声分散在80mL THF中制备得氧化石墨烯分散液，然后将3.6g聚苯醚加入到氧化石墨烯分散液中，50℃条件下搅拌2h后再在45℃条件下超声处理1h，将混合液置于800mL甲醇中沉淀后在40℃条件下真空干燥12h，得到母粒，再将所得母粒与36g聚酰胺1010、3.6g炭黑在密炼机中熔融混炼，熔融温度为210℃，熔融时间为10min，密炼机转速为60rmp，最终获得共混材料1。并以相同的方法制备由3.6g聚苯醚、36g聚酰胺1010、3.6g炭黑组成的共混材料2。经对比发现，共混材料1制品的颜色均匀性和外观光泽性更好。
实施例4：
取2.5kg聚对苯二甲酸乙二醇酯和0.5kg炭黑组成的高分子材料体系两份，一份添加0.1kg氧化石墨烯，另一份不添加，然后均通过密炼法制备改性材料。经对比发现，含有氧化石墨烯的改性材料的制品颜色更鲜艳、表面光亮度更高。
上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。