一种稳定性好的环保水性颜料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种稳定性好的环保水性颜料，由以下按照重量份的原料组成：去离子水150?165份、颜料粉95?108份、蜂蜡15?20份、琼脂2?5份、硬脂酸聚乙二醇酯4?6份、硬脂酸酰胺1?3份、羧甲基纤维素1?3份、有机硅改性聚硅氧烷6?10份、云母粉9?13份、硬脂酸钙12?15份、纳米氧化锆3?5份、甘油2?5份、聚乙烯基吡咯烷酮1?3份、尼泊金酯0.5?0.8份、咪唑烷基脲0.3?0.6份。本发明还公开了所述稳定性好的环保水性颜料的制备方法。本发明制备的涂料具有优异的稳定性，且环保无污染。
【专利说明】
一种稳定性好的环保水性颜料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及美术颜料技术领域，具体是一种稳定性好的环保水性颜料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 颜料用来着色的粉末状物质。在水、油脂、树脂、有机溶剂等介质中不溶解，但能均 匀地在这些介质中分散并能使介质着色，而又具有一定的遮盖力。美术用的颜料基本要求 颗粒越细腻越好，颜色越鲜艳越好，越持久不变色越好(稳定性要好）。随着人们生活水平的 提高，人们的环保意识越来越高。水基颜料是一种新型环保颜料，和传统颜料相比，它具有 无毒，无气味等优点，相比传统颜料它更符合健康环保的理念，也成为颜料的一种趋势。申 请号为201310607974.1的中国专利中，公开了"一种用于美术设计的生物环保颜料"，其通 过添加琼脂和柠檬酸钠，提高颜料的分散度和附着力，并通过添加淀粉醚提高了颜料耐潮 耐热性能，虽然能够初步满足市场的需求，但在某些特殊场合，市场对颜料性能提出了更高 的要求，市场需求性能更加优异的环保颜料。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种稳定性好的环保水性颜料及其制备方法，以解决上述
【背景技术】中提出的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005] -种稳定性好的环保水性颜料，由以下按照重量份的原料组成:去离子水150-165 份、颜料粉95-108份、蜂蜡15-20份、琼脂2-5份、硬脂酸聚乙二醇酯4-6份、硬脂酸酰胺1-3 份、羧甲基纤维素1-3份、有机硅改性聚硅氧烷6-10份、云母粉9-13份、硬脂酸钙12-15份、纳 米氧化锆3-5份、甘油2-5份、聚乙烯基吡咯烷酮1-3份、尼泊金酯0.5-0.8份、咪唑烷基脲 0.3-0.6份。
[0006] 作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成:去离子水152-163份、 颜料粉98-106份、蜂蜡16-19份、琼脂3-4份、硬脂酸聚乙二醇酯4.3-5.6份、硬脂酸酰胺1.4-2.8份、羧甲基纤维素1.2-2.7份、有机硅改性聚硅氧烷7-9份、云母粉10-12份、硬脂酸钙13-14份、纳米氧化锆3.5-4.3份、甘油3-4份、聚乙烯基吡咯烷酮1.3-2.6份、尼泊金酯0.6-0.7 份、咪唑烷基脲0.4-0.5份。
[0007] 作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：去离子水159份、颜 料粉102份、蜂蜡17份、琼脂3.5份、硬脂酸聚乙二醇酯4.8份、硬脂酸酰胺2.1份、羧甲基纤维 素2.2份、有机硅改性聚硅氧烷8份、云母粉11份、硬脂酸钙13份、纳米氧化锆3.9份、甘油3.5 份、聚乙烯基吡咯烷酮2.1份、尼泊金酯0.7份、咪唑烷基脲0.4份。
[0008] 作为本发明再进一步的方案:所述颜料粉为氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁绿或酞青 蓝中的一种或多种组合。
[0009] 所述稳定性好的环保水性颜料的制备方法，步骤如下：
[0010] 1)称取去离子水，并加入至搅拌机中，在200-300r/min的搅拌速度下缓慢加入甘 油和聚乙烯基吡咯烷酮，混合搅拌20-30min，升温至65-70°C，在800-1000r/min的搅拌速度 下缓慢加入颜料粉、蜂蜡和琼脂，混合搅拌40_50min，获得第一混合液；
[0011] 2)将第一混合液加入至砂磨机中，砂磨处理0.5-lh，获得第二混合液；
[0012] 3)将第二混合液放回搅拌机中，在400-500r/min的搅拌速度下缓慢加入云母粉、 硬脂酸钙和纳米氧化锆，搅拌混合50_60min，升温至70-80°C，在600-700r/min的搅拌速度 下缓慢加入硬脂酸聚乙二醇酯、硬脂酸酰胺和羧甲基纤维素，搅拌混合30_40min，降温至 50-60°C，在400-500r/min的搅拌速度下缓慢加入有机硅改性聚硅氧烷，搅拌混合1-2h，获 得第三混合液；
[0013] 4)将第三混合液加入至砂磨机中，砂磨处理2-4h，获得第四混合液；
[0014] 5)将第四混合液放回搅拌机中，在1000-1200r/min的搅拌速度下缓慢加入尼泊金 酯和咪唑烷基脲，搅拌混合20_30min，即可。
[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0016] 本发明制备的涂料具有优异的稳定性，不易脱落变色，且耐湿热环境，有利于长期 保存，且拓展了环保涂料的应用范围；本发明制备的涂料不含有害物质，人体接触没有伤 害，环保无污染。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
[0018] 实施例1
[0019] -种稳定性好的环保水性颜料，由以下按照重量份的原料组成：去离子水150份、 颜料粉95份、蜂蜡15份、琼脂2份、硬脂酸聚乙二醇酯4份、硬脂酸酰胺1份、羧甲基纤维素1 份、有机硅改性聚硅氧烷6份、云母粉9份、硬脂酸钙12份、纳米氧化锆3份、甘油2份、聚乙烯 基吡咯烷酮1份、尼泊金酯0.5份、咪唑烷基脲0.3份;所述颜料粉为氧化铁黄。
[0020] 所述稳定性好的环保水性颜料的制备方法，步骤如下：
[0021] 1)称取去离子水，并加入至搅拌机中，在200r/min的搅拌速度下缓慢加入甘油和 聚乙烯基吡咯烷酮，混合搅拌20min，升温至65°C，在800r/min的搅拌速度下缓慢加入颜料 粉、蜂蜡和琼脂，混合搅拌40min，获得第一混合液；
[0022] 2)将第一混合液加入至砂磨机中，砂磨处理0.5h，获得第二混合液；
[0023] 3)将第二混合液放回搅拌机中，在400r/min的搅拌速度下缓慢加入云母粉、硬脂 酸钙和纳米氧化错，搅拌混合50min，升温至70°C，在600r/min的搅拌速度下缓慢加入硬脂 酸聚乙二醇酯、硬脂酸酰胺和羧甲基纤维素，搅拌混合30min，降温至50°C，在400r/min的搅 拌速度下缓慢加入有机硅改性聚硅氧烷，搅拌混合lh，获得第三混合液；
[0024] 4)将第三混合液加入至砂磨机中，砂磨处理2h，获得第四混合液；
[0025] 5)将第四混合液放回搅拌机中，在lOOOr/min的搅拌速度下缓慢加入尼泊金酯和 咪挫烷基脲，搅拌混合20min，即可。
[0026] 实施例2
[0027] -种稳定性好的环保水性颜料，由以下按照重量份的原料组成：去离子水153份、 颜料粉98份、蜂蜡16份、琼脂4份、硬脂酸聚乙二醇酯5份、硬脂酸酰胺3份、羧甲基纤维素1 份、有机硅改性聚硅氧烷7份、云母粉10份、硬脂酸钙13份、纳米氧化锆5份、甘油2份、聚乙烯 基吡咯烷酮1份、尼泊金酯0.7份、咪唑烷基脲0.6份;所述颜料粉为氧化铁红。
[0028] 所述稳定性好的环保水性颜料的制备方法，步骤如下：
[0029] 1)称取去离子水，并加入至搅拌机中，在250r/min的搅拌速度下缓慢加入甘油和 聚乙烯基吡咯烷酮，混合搅拌22min，升温至67°C，在850r/min的搅拌速度下缓慢加入颜料 粉、蜂蜡和琼脂，混合搅拌41min，获得第一混合液；
[0030] 2)将第一混合液加入至砂磨机中，砂磨处理0.5h，获得第二混合液；
[0031] 3)将第二混合液放回搅拌机中，在430r/min的搅拌速度下缓慢加入云母粉、硬脂 酸钙和纳米氧化错，搅拌混合53min，升温至72°C，在610r/min的搅拌速度下缓慢加入硬脂 酸聚乙二醇酯、硬脂酸酰胺和羧甲基纤维素，搅拌混合35min，降温至58°C，在420r/min的搅 拌速度下缓慢加入有机硅改性聚硅氧烷，搅拌混合1.5h，获得第三混合液；
[0032] 4)将第三混合液加入至砂磨机中，砂磨处理2.5h，获得第四混合液；
[0033] 5)将第四混合液放回搅拌机中，在llOOr/min的搅拌速度下缓慢加入尼泊金酯和 咪唑烷基脲，搅拌混合24min，即可。
[0034] 实施例3
[0035] -种稳定性好的环保水性颜料，由以下按照重量份的原料组成：去离子水159份、 颜料粉102份、蜂蜡17份、琼脂3.5份、硬脂酸聚乙二醇酯4.8份、硬脂酸酰胺2.1份、羧甲基纤 维素2.2份、有机硅改性聚硅氧烷8份、云母粉11份、硬脂酸钙13份、纳米氧化锆3.9份、甘油 3.5份、聚乙烯基吡咯烷酮2.1份、尼泊金酯0.7份、咪唑烷基脲0.4份;所述颜料粉为氧化铁 黄和氧化铁红混合而成。
[0036] 所述稳定性好的环保水性颜料的制备方法，步骤如下：
[0037] 1)称取去离子水，并加入至搅拌机中，在250r/min的搅拌速度下缓慢加入甘油和 聚乙烯基吡咯烷酮，混合搅拌25min，升温至68°C，在900r/min的搅拌速度下缓慢加入颜料 粉、蜂蜡和琼脂，混合搅拌45min，获得第一混合液；
[0038] 2)将第一混合液加入至砂磨机中，砂磨处理lh，获得第二混合液；
[0039] 3)将第二混合液放回搅拌机中，在450r/min的搅拌速度下缓慢加入云母粉、硬脂 酸钙和纳米氧化错，搅拌混合55min，升温至75°C，在650r/min的搅拌速度下缓慢加入硬脂 酸聚乙二醇酯、硬脂酸酰胺和羧甲基纤维素，搅拌混合35min，降温至55°C，在450r/min的搅 拌速度下缓慢加入有机硅改性聚硅氧烷，搅拌混合1.5h，获得第三混合液；
[0040] 4)将第三混合液加入至砂磨机中，砂磨处理3h，获得第四混合液；
[0041] 5)将第四混合液放回搅拌机中，在llOOr/min的搅拌速度下缓慢加入尼泊金酯和 咪挫烷基脲，搅拌混合25min，即可。
[0042] 实施例4
[0043] -种稳定性好的环保水性颜料，由以下按照重量份的原料组成：去离子水160份、 颜料粉104份、蜂蜡19份、琼脂3份、硬脂酸聚乙二醇酯4份、硬脂酸酰胺2份、羧甲基纤维素2 份、有机硅改性聚硅氧烷7份、云母粉9份、硬脂酸钙14份、纳米氧化锆5份、甘油4份、聚乙烯 基吡咯烷酮1.3份、尼泊金酯0.7份、咪唑烷基脲0.4份;所述颜料粉为氧化铁绿。
[0044] 所述稳定性好的环保水性颜料的制备方法，步骤如下：
[0045] 1)称取去离子水，并加入至搅拌机中，在280r/min的搅拌速度下缓慢加入甘油和 聚乙烯基吡咯烷酮，混合搅拌27min，升温至70°C，在950r/min的搅拌速度下缓慢加入颜料 粉、蜂蜡和琼脂，混合搅拌47min，获得第一混合液；
[0046] 2)将第一混合液加入至砂磨机中，砂磨处理lh，获得第二混合液；
[0047] 3)将第二混合液放回搅拌机中，在460r/min的搅拌速度下缓慢加入云母粉、硬脂 酸钙和纳米氧化错，搅拌混合58min，升温至77°C，在650r/min的搅拌速度下缓慢加入硬脂 酸聚乙二醇酯、硬脂酸酰胺和羧甲基纤维素，搅拌混合40min，降温至59°C，在460r/min的搅 拌速度下缓慢加入有机硅改性聚硅氧烷，搅拌混合2h，获得第三混合液；
[0048] 4)将第三混合液加入至砂磨机中，砂磨处理3.5h，获得第四混合液；
[0049] 5)将第四混合液放回搅拌机中，在1150r/min的搅拌速度下缓慢加入尼泊金酯和 咪挫烷基脲，搅拌混合26min，即可。
[0050] 实施例5
[0051] -种稳定性好的环保水性颜料，由以下按照重量份的原料组成：去离子水165份、 颜料粉108份、蜂蜡20份、琼脂5份、硬脂酸聚乙二醇酯6份、硬脂酸酰胺3份、羧甲基纤维素3 份、有机硅改性聚硅氧烷10份、云母粉13份、硬脂酸钙15份、纳米氧化锆5份、甘油5份、聚乙 烯基吡咯烷酮3份、尼泊金酯0.8份、咪唑烷基脲0.6份;所述颜料粉为氧化铁绿和酞青蓝混 合而成。
[0052]所述稳定性好的环保水性颜料的制备方法，步骤如下：
[0053] 1)称取去离子水，并加入至搅拌机中，在300r/min的搅拌速度下缓慢加入甘油和 聚乙烯基吡咯烷酮，混合搅拌30min，升温至70°C，在1000r/min的搅拌速度下缓慢加入颜料 粉、蜂蜡和琼脂，混合搅拌50min，获得第一混合液；
[0054] 2)将第一混合液加入至砂磨机中，砂磨处理lh，获得第二混合液；
[0055] 3)将第二混合液放回搅拌机中，在500r/min的搅拌速度下缓慢加入云母粉、硬脂 酸钙和纳米氧化错，搅拌混合60min，升温至80°C，在700r/min的搅拌速度下缓慢加入硬脂 酸聚乙二醇酯、硬脂酸酰胺和羧甲基纤维素，搅拌混合40min，降温至60°C，在500r/min的搅 拌速度下缓慢加入有机硅改性聚硅氧烷，搅拌混合2h，获得第三混合液；
[0056] 4)将第三混合液加入至砂磨机中，砂磨处理4h，获得第四混合液；
[0057] 5)将第四混合液放回搅拌机中，在1200r/min的搅拌速度下缓慢加入尼泊金酯和 咪挫烷基脲，搅拌混合30min，即可。
[0058] 性能试验
[0059] 耐晒性测试:Q-SUN耐候性测试仪（型号Xe-1-S)、X_RITE色密度仪，测量涂鸦纸张 在Q-SUN照射1000小时前后的色密度变化。
[0060]评价标准:A:小于 10%，B: 10-30%，C:大于30%。
[0061 ]经检测，本发明实施例1-5制备的颜料均为A级。
[0062]耐湿热性能测试:对比例选择申请号为201310607974.1的实施例1制备的颜料，将 干燥后的试验材料置于湿热环境(相对湿度90%及温度60°C的环境中），检测其颜色随时间 变化，测试结果如表1所示。
[0063]表1耐湿热性能测试结果 「00641
[0065] 从上表可以看出，本发明实施例1-5所制备涂料的耐潮耐热性能由于对比例。
[0066] 本发明制备的涂料具有优异的稳定性，不易脱落变色，且耐湿热环境，有利于长期 保存，且拓展了环保涂料的应用范围；本发明制备的涂料不含有害物质，人体接触没有伤 害，环保无污染。
[0067] 上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方 式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下 作出各种变化。
【主权项】
1. 一种稳定性好的环保水性颜料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成:去离子 水150-165份、颜料粉95-108份、蜂蜡15-20份、琼脂2-5份、硬脂酸聚乙二醇酯4-6份、硬脂酸 酰胺1-3份、羧甲基纤维素1-3份、有机硅改性聚硅氧烷6-10份、云母粉9-13份、硬脂酸钙12-15份、纳米氧化锆3-5份、甘油2-5份、聚乙烯基吡咯烷酮1-3份、尼泊金酯0.5-0.8份、咪唑烷 基脲0.3-0.6份。2. 根据权利要求1所述的稳定性好的环保水性颜料，其特征在于，由以下按照重量份的 原料组成:去离子水152-163份、颜料粉98-106份、蜂蜡16-19份、琼脂3-4份、硬脂酸聚乙二 醇酯4.3-5.6份、硬脂酸酰胺1.4-2.8份、羧甲基纤维素1.2-2.7份、有机硅改性聚硅氧烷7-9 份、云母粉10-12份、硬脂酸钙13-14份、纳米氧化锆3.5-4.3份、甘油3-4份、聚乙烯基吡咯烷 酮1.3-2.6份、尼泊金酯0.6-0.7份、咪唑烷基脲0.4-0.5份。3. 根据权利要求2所述的稳定性好的环保水性颜料，其特征在于，由以下按照重量份的 原料组成:去离子水159份、颜料粉102份、蜂蜡17份、琼脂3.5份、硬脂酸聚乙二醇酯4.8份、 硬脂酸酰胺2.1份、羧甲基纤维素2.2份、有机硅改性聚硅氧烷8份、云母粉11份、硬脂酸钙13 份、纳米氧化锆3.9份、甘油3.5份、聚乙烯基吡咯烷酮2.1份、尼泊金酯0.7份、咪唑烷基脲 0.4份。4. 根据权利要求3所述的稳定性好的环保水性颜料，其特征在于，所述颜料粉为氧化铁 黄、氧化铁红、氧化铁绿或酞青蓝中的一种或多种组合。5. -种如权利要求1-4任一所述的稳定性好的环保水性颜料的制备方法，其特征在于， 步骤如下： 1) 称取去离子水，并加入至搅拌机中，在200-300r/min的搅拌速度下缓慢加入甘油和 聚乙烯基吡咯烷酮，混合搅拌20-30min，升温至65-70°C，在800-1000r/min的搅拌速度下缓 慢加入颜料粉、蜂蜡和琼脂，混合搅拌40_50min，获得第一混合液； 2) 将第一混合液加入至砂磨机中，砂磨处理0.5-lh，获得第二混合液； 3) 将第二混合液放回搅拌机中，在400-500r/min的搅拌速度下缓慢加入云母粉、硬脂 酸钙和纳米氧化锆，搅拌混合50_60min，升温至70-80°C，在600-700r/min的搅拌速度下缓 慢加入硬脂酸聚乙二醇酯、硬脂酸酰胺和羧甲基纤维素，搅拌混合30-40min，降温至50-60 °C，在400-500r/min的搅拌速度下缓慢加入有机硅改性聚硅氧烷，搅拌混合1-2h，获得第三 混合液； 4) 将第三混合液加入至砂磨机中，砂磨处理2-4h，获得第四混合液； 5) 将第四混合液放回搅拌机中，在1000_1200r/min的搅拌速度下缓慢加入尼泊金酯和 咪唑烷基脲，搅拌混合20-30min，即可。
【文档编号】C09D7/12GK106009885SQ201610642599
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月4日
【发明人】彭辉, 谭丛, 彭飞, 张朦朦, 卞卡
【申请人】河南牧业经济学院