专利名称：含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种氧化铁颜料组合物及其制备方法，尤其涉及一种含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物及其制备方法。
背景技术：
氧化铁颜料包括氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁棕、氧化铁黑、磁性氧化铁、云母氧化铁、透明氧化铁黄、透明氧化铁红等多个品种。氧化铁颜料相对于有机颜料具有如下优点 制备生产成本低，价格低廉，对环境污染小；耐光、耐候、耐污浊气体及耐碱性强；易分散， 遮盖力高，因此氧化铁颜料在涂料、建筑材料、塑料、造纸、皮革、橡胶等工业中得到广泛应用。全球范围内氧化铁颜料是用量仅次于钛自粉的无机颜料。颜料最初形成的初级粒子一般均小于I μ m,但由于粒子间的相互作用力会导致颜料初级粒子间相互粘结形成聚集体，而聚集体之间或聚集体与初级粒子之间易粘结成附聚物，导致颜料颗粒变大，而较大的颗粒直径对颜料着色力、鲜艳度和亮度等应用效果有十分明显的影响。在涂料、皮革等行业，为了防止颜料粉尘污染、控制颜料粒径分布和提高颜料着色力、鲜艳度和亮度等使用效果，往往会将颜料、分散剂、润湿剂、水等原料经分散、研磨、 消泡、过滤等工艺制备成水性色浆。水性色浆制备过程一般包含对颜料的润湿、机械粉碎颜料颗粒和稳定化三个过程，润湿是色浆中其它组分取代颜料颗粒表面吸附的空气等组分将颜料表面从固/气界面转化为固/液界面的过程，润湿剂在润湿过程中起到关键作用；机械粉碎颜料颗粒过程，主要通过分散机、砂磨机等外部设备提供的机械力来完成；稳定化阶段则是通过分散剂提供的静电斥力、空间位阻力等作用防止颜料颗粒的重新附聚或凝聚。由润湿剂和分散剂组成的分散润湿助剂是保证颜料颗粒能够稳定分散在水性体系中的关键原料，对缩短研磨分散时间、提高水性色浆的稳定性和着色力等使用效果也起到决定性的作用。壬基酚聚氧乙烯醚是以往水性色浆制备过程中广泛使用的一种兼具润湿剂和分散剂功能的助剂，但由于壬基酚聚氧乙烯醚难以被生物降解，且被认为具有雌性环境激素效应，因此壬基酚聚氧乙烯醚及其衍生物作为制备水性色浆的原料受到较大限制。含有磷酸酯结构的润湿剂和分散剂由于能够被自然降解、可有效避免壬基酚聚氧乙烯醚等传统助剂对人体和环境的危害，成为制造环境友好型水性色浆的重要原料，且仅使用磷酸酯类助剂制备的水性色浆具有较高的环保性能。但现有的磷酸酯类分散剂和润湿剂往往存在分散能力较弱、制备的色浆颗粒大、储存稳定性差的缺陷，如仅以磷酸酯类分散剂和润湿剂制备的色浆往往会在常温储存I至3个月内出现斯托默粘度变化超过15KU的情况，对于色浆在涂料、合成革等产品中的分散应用造成较大困难；同时，氧化铁颜料相对于有机颜料具有着色力差、密度大、颗粒不易研磨、储存过程中颜料颗粒容易沉降等缺陷，仅使用磷酸酯类助剂制备的氧化铁色浆往往会出现颗粒粒径大、着色力低、储存一定时间后出现颜料颗粒沉淀、粘度变化显著等问题，需要同时使用非磷酸酯类分散助剂才能制备较为稳定的氧化铁水性色浆。因此，仅使用磷酸酯类助剂制备颜料颗粒小、储存稳定性和着色力高的氧化铁水性色浆成为当前的技术难题。
发明内容
为克服上述技术缺陷，本发明提供了 ー种含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物及 其制备方法，该氧化铁颜料组合物的颜料颗粒平均粒径< 250nm，着色力強，长时间储存不 会出现颜料颗粒沉淀、粘度变化显著等问题。本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是—种含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物，由以下占氧化铁颜料组合物总质量百 分比计的各组分组成氧化铁颜料45. 0 65. Owt. %两性磷酸酯润湿剂2. 0 10. Owt. %阴离子型磷酸酯分散剂 3. 0 15. Owt. %功能性助剂11. 0 16. Owt. %余量去离子水；所述阴离子型磷酸酯分散剂为具有以下通式(I)结构的化合物
权利要求
1.一种含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物，其特征在于由以下占氧化铁颜料组合物总质量百分比计的各组分组成氧化铁颜料45. O 65. Owt. %两性磷酸酯润湿剂 2. O 10. Owt. %阴离子型磷酸酯分散剂3. O 15. Owt. %功能性助剂11. O 16. Owt. %余量去离子水；所述两性磷酸酯润湿剂为磷脂酰胆碱；所述阴离子型磷酸酯分散剂为具有以下通式(I)结构的化合物
2.根据权利要求I所述的含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物，其特征在于所述磷脂酰胆碱为具有以下通式(II)结构的化合物
3.根据权利要求I所述的含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物，其特征在于所述氧化铁颜料为氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁黄和氧化铁棕中的至少一种，所述氧化铁颜料的吸油量≤30g/100g。
4.根据权利要求I所述的含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物，其特征在于所述功能性助剂由防霉杀菌剂、pH值调节剂、水溶性有机溶剂和有机硅类消泡剂组成，其中防霉杀菌剂占氧化铁颜料组合物的总质量百分比为O. 4 O. 5wt. %, pH值调节剂占氧化铁颜料组合物的总质量百分比为O. 2 O. 4wt. %，水溶性有机溶剂占氧化铁颜料组合物的总质量百分比为10 15wt. %，有机硅类消泡剂占氧化铁颜料组合物的总质量百分比为O. 3 O. 5wt. % ο
5.根据权利要求I所述的含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)预留去离子水总量的IOwt.%，将去离子水总量的90wt. %、3. O 15. Owt. %的阴离子型磷酸酯分散剂、2. O 10. Owt. %的两性磷酸酯润湿剂和.11. O 16. Owt. %的功能性助剂，在分散机中以500 800r/min转速分散15 20min，得到预混合液；(2)将分散机转速调至300 400r/min，将45.O 65. Owt. %的氧化铁颜料加入(I) 中所得的预混合液中，充分搅拌至均匀得氧化铁颜料组合物混合液；(3)将(2)中所得氧化铁颜料组合物混合液在2000 3000r/min的转速下进行分散不低于30min，并于分散过程中加入(I)中预留的IOwt. %去离子水，得到预混合氧化铁颜料组合物；(4)将(3)所得预混合氧化铁颜料组合物在卧式研磨机中进行研磨，研磨介质为粒径O. 4 O. 8mm的氧化锆珠或陶瓷珠，连续研磨，以纳米粒径仪进行测试，当其平均粒径 (250nm时结束研磨，得到含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物；(5)对(4)所得含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物进行脱泡、过滤，得所需的含磷酸酯类助剂的氧化铁颜料组合物。
全文摘要
本发明公开了一种含磷酸酯助剂的氧化铁颜料组合物，该组合物由以下占氧化铁颜料组合物总质量百分比计的各组分组成45.0～65.0wt.％氧化铁颜料，2.0～10.0wt.％两性磷酸酯润湿剂，3.0～15.0wt.％阴离子型磷酸酯分散剂，11.0～16.0wt.％功能性助剂和余量去离子水。本发明采用两种磷酸酯类助剂进行复配，即阴离子型磷酸酯分散剂和两性磷酸酯润湿剂，提高了氧化铁颜料在水中的润湿分散性，颜料颗粒粒径小，着色力高，长时间储存不会出现颜料沉淀、粘度变化显著等问题。
文档编号C09D17/00GK102585611SQ201210017498
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者伍金平, 吕仕铭, 周华, 杜长森, 王小莉, 许丹 申请人:苏州世名科技股份有限公司