專利名稱：一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米水性色漿的制備方法，特別是一種納米微膠囊型水性色漿的 制備方法。該納米微膠囊型色漿適用于高性能的紡織品噴墨印花涂料墨水、彩色噴墨打印 墨水以及應(yīng)用于制作液晶顯示器的彩色濾光片用色漿，此外，還可應(yīng)用于水性油墨和涂料 著色等。屬于化工產(chǎn)品制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，具有納米微膠囊型結(jié)構(gòu)的水性色漿的制備方法有以下幾種美國 Radiant Color 公司的Barashkov等人(Presented at Int. Conf. on Digital Printing Technologies 2001, Fort Lauderdale, US)采用染料封裝技術(shù)(Dye-Packaging Technology)制備了一種用于水性噴墨印刷的熒光納米色料，該技術(shù)采用傳統(tǒng)的乳液聚合 法把水溶性的熒光染料用平均粒徑小于140nm的聚合物粒子包封起來，獲得的色料具有優(yōu) 良的耐水、耐光性。但這種方法存在表面活性劑用量大、粒徑可控性較差、染料含量低等缺 點(diǎn)ο日本的 M. Takasu 等人報(bào)道了 (Colloid Polym. Sci.，2003 年 282 卷和 2005 年 283 卷)在不加交聯(lián)劑、不另外加助穩(wěn)定劑的條件下，選用在苯乙烯中溶解性高的高憎水的偶 氮類油溶染料并加入受阻胺光穩(wěn)定劑，通過細(xì)乳液聚合反應(yīng)制得染料含量較高的顏色化納 米乳膠(colored nanolatex)，然后通過界面縮聚反應(yīng)在顏色化的乳膠粒表面引入聚脲殼 層。他們的方法主要集中于研究如何提高染料在乳膠粒內(nèi)的存留穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，而缺 少對于其粒子形貌結(jié)構(gòu)、粒度分布以及顏色性質(zhì)的研究。CN1978552公開了一種納米色料水性分散體的制備方法。利用改進(jìn)的細(xì)乳液聚合 反應(yīng)把完全溶解在聚合單體中的憎水性染料以分子分散狀態(tài)和染料聚集相狀態(tài)固定在交 聯(lián)聚合物納米微球內(nèi)，得到預(yù)聚物種子；接著利用包殼聚合反應(yīng)技術(shù)在種子粒子表面構(gòu)建 改性的、保護(hù)性的交聯(lián)聚合物外殼。這種方法制備的色料水分散體具有類似納米微膠囊的 結(jié)構(gòu)，但它不具備應(yīng)用時(shí)所需的自成膜性和自交聯(lián)性。CN1817981公開了一種紡織品用納米級(jí)顏料型噴墨印花油墨及其制備方法。油墨 由顏料微膠囊、自交聯(lián)聚合物微膠乳、去離子水、水溶性有機(jī)溶劑、防腐劑、保濕劑、表面活 性劑和PH調(diào)節(jié)劑組成。其制備方法為先將顏料分散成納米級(jí)粒子，然后用非溶劑使水溶 性高分子沉析在顏料粒子表面，形成在水中穩(wěn)定分散的顏料納米微膠囊，將顏料微膠囊與 其他組分按一定比例攪拌混合，即得噴墨印花油墨。CN101020795公開了一種皮革數(shù)碼噴墨 印花顏料型墨水的制備方法，其方法實(shí)際上與CN1817981公開專利大同小異?？梢姡鲜鰞?制備方法依然未脫離傳統(tǒng)的顏料物理分散手段。從廣義上來講，由尺度上小于IOOnm的顏料粒子、染料或顏料的復(fù)合物得到的水 性或油性分散體系都可稱之為納米色漿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了提供一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，采用該方法 制備的水性色漿既可保持所用染料的優(yōu)異顏色特性又能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐久性(耐光/候性、 儲(chǔ)存穩(wěn)定性)、自成膜性及常溫自交聯(lián)性。本發(fā)明的目的通過以下措施達(dá)到一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟，其中所涉及 的物質(zhì)以質(zhì)量份表示1)細(xì)乳液聚合反應(yīng)制備納米微膠囊囊芯將0. 4 1份乳化劑和0. 06 0. 3份pH值調(diào)節(jié)劑碳酸氫鈉溶解在裝有100份 去離子水的燒杯中，作為水相；把預(yù)先用5%燒堿水溶液水洗除去阻聚劑的12 30份苯乙 烯、1 5份甲基丙烯酸甲酯和0. 5 3份交聯(lián)劑，加于另一個(gè)燒杯中，再加入0. 7 5份 憎水染料、0. 1 0. 3份液滴成核促進(jìn)劑和0. 06 0. 2份反應(yīng)型受阻胺光穩(wěn)定劑，完全溶 解后作為油相；把水相倒入油相中，在室溫下以轉(zhuǎn)速為1000 1800轉(zhuǎn)/分機(jī)械攪拌20 30分鐘后，然后在冰水浴下置于超聲波均質(zhì)機(jī)中細(xì)乳化，其超聲功率為400 500瓦，細(xì)乳 化10 20分鐘后得到細(xì)乳液；把制備好的細(xì)乳液全部裝入接有攪拌、溫度計(jì)、冷凝管和氮 氣管的四口燒瓶中，先通入10 20分鐘氮?dú)獬鹾笊郎兀?5 60°C時(shí)用注射器注入 0. 05 0. 3份過硫酸鉀溶解在3 8份去離子水中的水溶液，開始引發(fā)聚合反應(yīng)，保持在 62 66°C下攪拌反應(yīng)1 2小時(shí)，得到微膠囊囊芯；2)包殼聚合反應(yīng)制備囊壁稱取12 50份丙烯酸丁酯、6 30份甲基丙烯酸甲酯、1 5份甲基丙烯酸羥乙 酯或甲基丙烯酸以及3 10份雙丙酮丙烯酰胺，加入裝有20 50份去離子水的燒杯中，再 加入0. 2 0. 6份乳化劑十二烷基硫酸鈉、0. 4 1. 2份乳化劑平平加0-15和0. 1 0. 8 份過硫酸鉀或過硫酸銨，常溫下以轉(zhuǎn)速為300 900轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0 60分鐘后，得到包殼 聚合預(yù)乳液；往微膠囊囊芯中滴加包殼聚合乳液，保持囊芯溫度，滴加時(shí)間為2. 5 3小時(shí)， 確保以饑餓狀態(tài)加料，滴加完畢后升溫至68 73°C下繼續(xù)攪拌反應(yīng)1 2小時(shí)后結(jié)束反 應(yīng)；冷卻至室溫后加氨水調(diào)節(jié)pH值為6 8，然后加入10 50份10%的己二酸二酰胼水 溶液，攪拌均勻；最后用0. 22 μ m微孔過濾除去少量雜質(zhì)后即獲得納米微膠囊型水性色漿。本發(fā)明的第一個(gè)目的還可以通過采取如下措施達(dá)到本發(fā)明的一種實(shí)施方式是該制備方法按以下步驟進(jìn)行，以下均以質(zhì)量份表示1)細(xì)乳液聚合反應(yīng)制備納米微膠囊囊芯將0. 65份乳化劑和0. 1份pH值調(diào)節(jié)劑碳酸氫鈉溶解在裝有100份去離子水的 燒杯中，作為水相；把預(yù)先用5%燒堿液水洗除去阻聚劑的16份苯乙烯、2份甲基丙烯酸甲 酯和1.5份交聯(lián)劑，加于另一個(gè)燒杯中，再加入1.3份憎水染料、0. 16份液滴成核促進(jìn)劑 和0. 08份反應(yīng)型光穩(wěn)定劑，完全溶解后作為油相；把水相倒入油相中，在室溫下以轉(zhuǎn)速為 1200轉(zhuǎn)/分機(jī)械攪拌20分鐘后，然后在冰水浴下置于超聲波均質(zhì)機(jī)中細(xì)乳化，其超聲功率 為450瓦，細(xì)乳化15分鐘后得到細(xì)乳液；把制備好的細(xì)乳液裝入接有攪拌、溫度計(jì)、冷凝管 和氮?dú)夤艿?50ml四口燒瓶中，先通入15分鐘氮?dú)獬鹾笊郎?，升?0°C時(shí)用注射器注入 0. 16份過硫酸鉀溶解在5份去離子水中的水溶液，開始引發(fā)聚合反應(yīng)，保持在65°C恒溫下 反應(yīng)1. 5小時(shí)，得到微膠囊囊芯；
2)包殼聚合反應(yīng)制備囊壁稱取16份丙烯酸丁酯、7份甲基丙烯酸甲酯、3份甲基丙烯酸羥乙酯和5份雙丙酮 丙烯酰胺，加入裝有25份去離子水的燒杯中，再加入0. 3份乳化劑十二烷基硫酸鈉、0. 6份 乳化劑平平加0-15和0. 3份過硫酸鉀，常溫下以轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘后，得到包 殼聚合預(yù)乳液；往微膠囊囊芯中滴加包殼聚合乳液，保持囊芯溫度，滴加時(shí)間為3小時(shí)，滴 加完畢后升溫至70°C繼續(xù)攪拌1. 5小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)；冷卻至室溫后加氨水調(diào)節(jié)pH值為8， 然后加入45份10%的己二酸二酰胼水溶液，攪拌均勻；最后用0. 22 μ m微孔過濾除去少量 雜質(zhì)后即獲得納米微膠囊型水性色漿。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是在步驟1)中，所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉或平平加0-15。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是在步驟1)中，所述PH值調(diào)節(jié)劑為碳酸氫鈉。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是在步驟1)中，所述交聯(lián)劑為二乙烯基苯或1，4_丁二醇
二丙烯酸酯。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是在步驟1)中，所述憎水染料為蒽醌型或偶氮類紅色染 料、蒽醌型或吡唑啉酮系黃色染料、蒽醌型綠色染料、蒽醌型或酞菁類藍(lán)色染料。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是在步驟1)中，所述液滴成核促進(jìn)劑為數(shù)均分子量為 20，000 70，000的聚苯乙烯粉末。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是在步驟1)中，所述反應(yīng)型光穩(wěn)定劑為可共聚反應(yīng)的受 阻胺光穩(wěn)定劑。本發(fā)明的有益效果是1、首先，本發(fā)明的微膠囊囊芯實(shí)現(xiàn)了其中的憎水染料與納米聚合物粒子基質(zhì)在非 共價(jià)鍵條件下的牢固結(jié)合。2、其次，本發(fā)明包殼聚合反應(yīng)為微膠囊囊芯構(gòu)建保護(hù)性的聚合物外殼即囊壁，強(qiáng) 化了染料在納米聚合物微球中固著穩(wěn)定性，阻隔了外部的氧氣、紫外線、化學(xué)試劑等的直接 侵害，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性和耐光/侯性。3、本發(fā)明獲得尤其適用于高性能的紡織品噴墨印花涂料墨水、彩色噴墨打印墨水 以及應(yīng)用于制作液晶顯示器的彩色濾光片用色漿，還可應(yīng)用于水性油墨和涂料著色等。4、本發(fā)明是一種高性能的紅、黃、綠和藍(lán)色的納米微膠囊型水性色漿。


圖1是紅色的納米微膠囊型水性色漿粒子的TEM(透射電子顯微鏡)圖。圖2是黃色的納米微膠囊型水性色漿粒子的TEM(透射電子顯微鏡)圖。圖3是綠色的納米微膠囊型水性色漿粒子的TEM(透射電子顯微鏡)圖。圖4是藍(lán)色的納米微膠囊型水性色漿粒子的TEM(透射電子顯微鏡)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用的測試儀器如下紫外可見光譜儀(Lambda 20，Perkin Elmer)，光子 相關(guān)譜儀(Zetasizer Nano S,Malvern Instruments)測定納米色料的平均粒徑(ZAve)及 粒徑分布(多分散指數(shù) PDI) ,Zetasizer Nano ZS 儀器(Malvern Instruments)測定 Zeta 電位，BZY-I型全自動(dòng)表面張力儀(上海衡平儀器儀表廠)測定表面張力，NDJ-I型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(上海恒平科學(xué)儀器公司)測定旋轉(zhuǎn)黏度。此外，本發(fā)明采用的分析測試方法如下1)納米微膠囊型水性色漿的儲(chǔ)存穩(wěn)定性考察方法樣品于室溫下靜置90天，觀察 是否出現(xiàn)絮凝、沉淀物等，90天后無絮凝和沉淀物則評(píng)價(jià)為優(yōu)秀；2)本發(fā)明對色漿耐光/侯性的對比評(píng)價(jià)方法首先把納米微膠囊型色漿與對應(yīng)染 料制成各自的彩色膜，由染料制作的彩色膜作為對比樣品。把0. 01份染料溶解在5份無 水乙醇然后充分混合到20份的15wt. %的聚乙烯醇水溶液中，獲得涂膜體系；相應(yīng)顏色的 納米微膠囊型水性色漿直接加入到15wt. %的聚乙烯醇水溶液中，充分混合，獲得具有相同 染料含量的涂膜體系。利用旋涂儀把涂膜體系旋涂于硬紙片上，干燥后獲得厚度基本一致 的各自的彩色膜。把彩色膜置于距離氙燈6士 1厘米處連續(xù)照射120小時(shí)，其中氙燈照度為 30，OOOluxes，保持彩色膜受熱溫度在60 80°C和相對濕度在30 50%。然后把樣品通 過C0l0rQUest X E臺(tái)式色度計(jì)(HunterLab Co.)測定彩色膜照射前后的色差(ΔΕ)，色 差越小則耐光/侯性越好。下面的實(shí)施例使用的蒽醌型紅色染料為C. I.溶劑紅146或偶氮類C. I.溶劑紅 H，蒽醌型黃色染料為吡唑啉酮系C. I.溶劑黃93或C. I.溶劑黃163，蒽醌型綠色染料為 C. I.溶劑綠3或C. I.溶劑綠28，蒽醌型藍(lán)色染料為C. I.溶劑藍(lán)58、C. I.溶劑藍(lán)97或酞 菁類C. I.溶劑藍(lán)67 ；可共聚反應(yīng)的哌啶系受阻胺光穩(wěn)定劑為GW-628(山西省化工研究院) 或HA-R100 (阿托化學(xué))；乳化劑平平加0-15。具體實(shí)施例1 1)細(xì)乳液聚合反應(yīng)制備納米微膠囊囊芯0. 65g十二烷基硫酸鈉和0. Ig碳酸氫鈉溶解在裝有IOOg去離子水的燒杯中，作 為水相；把預(yù)先用5%燒堿液水洗除去阻聚劑的16g苯乙烯、2g甲基丙烯酸甲酯和1.5g 二乙烯基苯，加于另一個(gè)燒杯中，再加入1. 3g C. I.溶劑紅146、0. 16g液滴成核促進(jìn)劑和 0. 08g反應(yīng)型光穩(wěn)定劑GW-628，完全溶解后作為油相；把水相倒入油相中，在室溫下以轉(zhuǎn)速 為1200轉(zhuǎn)/分機(jī)械攪拌20分鐘后，然后在冰水浴下置于超聲波均質(zhì)機(jī)中細(xì)乳化，其超聲功 率為450瓦，細(xì)乳化15分鐘后得到細(xì)乳液；把制備好的細(xì)乳液裝入接有攪拌、溫度計(jì)、冷凝 管和氮?dú)夤艿?50ml四口燒瓶中，先通入15分鐘氮?dú)獬鹾笊郎?，升?0°C時(shí)用注射器注 入0. 16g過硫酸鉀溶解在5g去離子水中的水溶液，開始引發(fā)聚合反應(yīng)，保持在65°C恒溫下 反應(yīng)1. 5小時(shí)，得到微膠囊囊芯；2)包殼聚合反應(yīng)制備囊壁稱取16份丙烯酸丁酯、7份甲基丙烯酸甲酯、3份甲基丙烯酸羥乙酯和5份雙丙酮 丙烯酰胺，加入裝有25份去離子水的燒杯中，再加入0. 3份乳化劑十二烷基硫酸鈉、0. 6份 乳化劑平平加0-15和0. 3份過硫酸鉀，常溫下以轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘后，得到包 殼聚合預(yù)乳液；往微膠囊囊芯中滴加包殼聚合乳液，保持囊芯溫度，滴加時(shí)間為3小時(shí)，滴 加完畢后升溫至70°C繼續(xù)攪拌1. 5小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)。冷卻至室溫后加氨水調(diào)節(jié)pH值為8， 然后加入45份10 %的己二酸二酰胼水溶液，攪拌均勻。最后用0. 22 μ m微孔過濾除去少量 雜質(zhì)后即獲得納米微膠囊型水性色漿。最終獲得的紅色納米微膠囊型水性色漿表現(xiàn)出優(yōu)良的水性分散體性質(zhì)(見表1)、 比較對應(yīng)的染料具有大大提升的耐光/侯性(見表2)；從圖1的TEM圖中可發(fā)現(xiàn)色漿粒子構(gòu)建了比較完善的微膠囊結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施例2 1)細(xì)乳液聚合反應(yīng)制備納米微膠囊囊芯0. 5g十二烷基硫酸鈉和0. Ig碳酸氫鈉溶解在裝有IOOg去離子水的燒杯中，作為 水相；把預(yù)先用5%燒堿液水洗除去阻聚劑的16g苯乙烯、2g甲基丙烯酸甲酯和1. 2g 1， 4_ 丁二醇二丙烯酸酯，加于另一個(gè)燒杯中，再加入l.Og C. I.溶劑紅H、0. 16g液滴成核促 進(jìn)劑和0. 08g反應(yīng)型光穩(wěn)定劑HA-R100，完全溶解后作為油相；把水相倒入油相中，在室溫 下以轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分機(jī)械攪拌20分鐘后，然后在冰水浴下置于超聲波均質(zhì)機(jī)中細(xì)乳化， 其超聲功率為450瓦，細(xì)乳化12分鐘后得到細(xì)乳液；把制備好的細(xì)乳液裝入接有攪拌、溫度 計(jì)、冷凝管和氮?dú)夤艿?50ml四口燒瓶中，先通入15分鐘氮?dú)獬鹾笊郎?，升?0°C時(shí)用注 射器注入0. 16g過硫酸鉀溶解在5g去離子水中的水溶液，開始引發(fā)聚合反應(yīng)，保持在65°C 恒溫下反應(yīng)1. 5小時(shí)，得到微膠囊囊芯；2)包殼聚合反應(yīng)制備囊壁稱取13份丙烯酸丁酯、5份甲基丙烯酸甲酯、2. 5份甲基丙烯酸和4份雙丙酮丙烯 酰胺，加入裝有25份去離子水的燒杯中，再加入0. 25份乳化劑十二烷基硫酸鈉、0. 5份乳化 劑平平加0-15和0. 25份過硫酸銨，常溫下以轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘后，得到包殼 聚合預(yù)乳液；往微膠囊囊芯中滴加包殼聚合乳液，保持囊芯溫度，滴加時(shí)間為2. 5小時(shí)，滴 加完畢后升溫至70°C繼續(xù)攪拌1. 5小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)。冷卻至室溫后加氨水調(diào)節(jié)pH值為8， 然后加入36份10%的己二酸二酰胼水溶液，攪拌均勻。最后用0. 22 μ m微孔過濾除去少量 雜質(zhì)后即獲得納米微膠囊型水性色漿。具體實(shí)施例3 本實(shí)施例的特點(diǎn)是根據(jù)實(shí)施例1，改變細(xì)乳液聚合反應(yīng)中染料為1. 5g C. I.溶劑 黃93，其余配方和工藝相同。最終獲得的黃色納米微膠囊型水性色漿表現(xiàn)出優(yōu)良的水性分 散體性質(zhì)(見表1)、比較對應(yīng)的染料具有大大提升的耐光/侯性(見表2)；從圖2的TEM 圖中可發(fā)現(xiàn)色漿粒子構(gòu)建了比較完善的微膠囊結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施例4 本實(shí)施例的特點(diǎn)是根據(jù)實(shí)施例2，改變細(xì)乳液聚合反應(yīng)中染料為1. 2g C. I.溶劑 黃163，其余配方和工藝相同。具體實(shí)施例5 本實(shí)施例的特點(diǎn)是根據(jù)實(shí)施例1，改變細(xì)乳液聚合反應(yīng)中染料為0. 7g C. I.溶劑 綠3，其余配方和工藝相同。最終獲得的綠色納米微膠囊型水性色漿表現(xiàn)出優(yōu)良的水性分散 體性質(zhì)(見表1)、比較對應(yīng)的染料具有大大提升的耐光/侯性(見表2)；從圖3的TEM圖 中可發(fā)現(xiàn)色漿粒子構(gòu)建了比較完善的微膠囊結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施例6 本實(shí)施例的特點(diǎn)是根據(jù)實(shí)施例2，改變細(xì)乳液聚合反應(yīng)中染料為0. Sg C. I.溶劑 綠28，其余配方和工藝相同。具體實(shí)施例7 本實(shí)施例的特點(diǎn)是根據(jù)實(shí)施例1，改變細(xì)乳液聚合反應(yīng)中染料為2. Og C. I.溶劑 藍(lán)58，其余配方和工藝相同。最終獲得的藍(lán)色納米微膠囊型水性色漿表現(xiàn)出優(yōu)良的水性分散體性質(zhì)(見表1)、比較對應(yīng)的染料具有大大提升的耐光/侯性(見表2)；從圖4的TEM 圖中可發(fā)現(xiàn)色漿粒子構(gòu)建了比較完善的微膠囊結(jié)構(gòu)。具體實(shí)施例8 本實(shí)施例的特點(diǎn)是根據(jù)實(shí)施例2，改變細(xì)乳液聚合反應(yīng)中染料為1. 3g C. I.溶劑 藍(lán)67，其余配方和工藝相同。對比實(shí)施例1、3、5和7分別為按照本發(fā)明對色漿耐光/侯性的對比評(píng)價(jià)方法制備 的紅色、黃色、綠色和藍(lán)色染料的彩色膜。如下所示表1為典型的納米微膠囊型水性色漿 基本性質(zhì)對比表。表2為典型的納米微膠囊型水性色漿與對應(yīng)染料制備的彩色膜的耐光/ 侯性比較表。表1典型的納米微膠囊型水性色漿基本性質(zhì)對比表
權(quán)利要求
一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟，其中所涉及的物質(zhì)以質(zhì)量份表示1)細(xì)乳液聚合反應(yīng)制備納米微膠囊囊芯將0.4～1份乳化劑和0.06～0.3份pH值調(diào)節(jié)劑碳酸氫鈉溶解在裝有100份去離子水的燒杯中，作為水相；把預(yù)先用5％燒堿水溶液水洗除去阻聚劑的12～30份苯乙烯、1～5份甲基丙烯酸甲酯和0.5～3份交聯(lián)劑，加于另一個(gè)燒杯中，再加入0.7～5份憎水染料、0.1～0.3份液滴成核促進(jìn)劑和0.06～0.2份反應(yīng)型受阻胺光穩(wěn)定劑，完全溶解后作為油相；把水相倒入油相中，在室溫下以轉(zhuǎn)速為1000～1800轉(zhuǎn)/分機(jī)械攪拌20～30分鐘后，然后在冰水浴下置于超聲波均質(zhì)機(jī)中細(xì)乳化，其超聲功率為400～500瓦，細(xì)乳化10～20分鐘后得到細(xì)乳液；把制備好的細(xì)乳液全部裝入接有攪拌、溫度計(jì)、冷凝管和氮?dú)夤艿乃目跓恐校韧ㄈ?0～20分鐘氮?dú)獬鹾笊郎?，升?5～60℃時(shí)用注射器注入0.05～0.3份過硫酸鉀溶解在3～8份去離子水中的水溶液，開始引發(fā)聚合反應(yīng)，保持在62～66℃下攪拌反應(yīng)1～2小時(shí)，得到微膠囊囊芯；2)包殼聚合反應(yīng)制備囊壁稱取12～50份丙烯酸丁酯、6～30份甲基丙烯酸甲酯、1～5份甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸以及3～10份雙丙酮丙烯酰胺，加入裝有20～50份去離子水的燒杯中，再加入0.2～0.6份乳化劑十二烷基硫酸鈉、0.4～1.2份乳化劑平平加0 15和0.1～0.8份過硫酸鉀或過硫酸銨，常溫下以轉(zhuǎn)速為300～900轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0～60分鐘后，得到包殼聚合預(yù)乳液；往微膠囊囊芯中滴加包殼聚合乳液，保持囊芯溫度，滴加時(shí)間為2.5～3小時(shí)，確保以饑餓狀態(tài)加料，滴加完畢后升溫至68～73℃下繼續(xù)攪拌反應(yīng)1～2小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)；冷卻至室溫后加氨水調(diào)節(jié)pH值為6～8，然后加入10～50份10％的己二酸二酰肼水溶液，攪拌均勻；最后用0.22μm微孔過濾除去少量雜質(zhì)后即獲得納米微膠囊型水性色漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，其特征是該制備 方法按以下步驟進(jìn)行，以下均以質(zhì)量份表示[1)細(xì)乳液聚合反應(yīng)制備納米微膠囊囊芯將0. 65份乳化劑和0. 1份pH值調(diào)節(jié)劑碳酸氫鈉溶解在裝有100份去離子水的燒杯 中，作為水相；把預(yù)先用5%燒堿液水洗除去阻聚劑的16份苯乙烯、2份甲基丙烯酸甲酯和1.5份交聯(lián)劑，加于另一個(gè)燒杯中，再加入1. 3份憎水染料、0. 16份液滴成核促進(jìn)劑和0. 08 份反應(yīng)型光穩(wěn)定劑，完全溶解后作為油相；把水相倒入油相中，在室溫下以轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/ 分機(jī)械攪拌20分鐘后，然后在冰水浴下置于超聲波均質(zhì)機(jī)中細(xì)乳化，其超聲功率為450瓦， 細(xì)乳化15分鐘后得到細(xì)乳液；把制備好的細(xì)乳液裝入接有攪拌、溫度計(jì)、冷凝管和氮?dú)夤?的250m 1四口燒瓶中，先通入15分鐘氮?dú)獬鹾笊郎?，升?0°C時(shí)用注射器注入0. 16份 過硫酸鉀溶解在5份去離子水中的水溶液，開始引發(fā)聚合反應(yīng)，保持在65°C恒溫下反應(yīng)1. 5 小時(shí)，得到微膠囊囊芯；[2)包殼聚合反應(yīng)制備囊壁稱取16份丙烯酸丁酯、7份甲基丙烯酸甲酯、3份甲基丙烯酸羥乙酯和5份雙丙酮丙烯 酰胺，加入裝有25份去離子水的燒杯中，再加入0. 3份乳化劑十二烷基硫酸鈉、0. 6份乳化 劑平平加0-15和0. 3份過硫酸鉀，常溫下以轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘后，得到包殼聚 合預(yù)乳液；往微膠囊囊芯中滴加包殼聚合乳液，保持囊芯溫度，滴加時(shí)間為3小時(shí)，滴加完畢后升溫至70°C繼續(xù)攪拌1. 5小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)；冷卻至室溫后加氨水調(diào)節(jié)PH值為8，然后 加入45份10%的己二酸二酰胼水溶液，攪拌均勻；最后用0. 22 μ m微孔過濾除去少量雜質(zhì) 后即獲得納米微膠囊型水性色漿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，其特征是在 步驟1)中，所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉或平平加0-15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，其特征是在 步驟1)中，所述交聯(lián)劑為二乙烯基苯或1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，其特征是在 步驟1)中，所述憎水染料為蒽醌型或偶氮類紅色染料、蒽醌型或吡唑啉酮系黃色染料、蒽 醌型綠色染料、蒽醌型或酞菁類藍(lán)色染料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，其特征是在 步驟1)中，所述液滴成核促進(jìn)劑為數(shù)均分子量為20，000 70，000的聚苯乙烯粉末。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，其特征是在 步驟1)中，所述反應(yīng)型光穩(wěn)定劑為可共聚反應(yīng)的受阻胺光穩(wěn)定劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米微膠囊型水性色漿的制備方法，利用細(xì)乳液聚合反應(yīng)把完全溶解在聚合單體中的憎水性染料以分子分散狀態(tài)和染料聚集相狀態(tài)固定在交聯(lián)聚合物納米微球內(nèi)，得到微膠囊的色料囊芯；接著利用包殼聚合反應(yīng)技術(shù)在囊芯表面構(gòu)建具有自成膜性和常溫自交聯(lián)性的聚合物外殼即囊壁，最后獲得穩(wěn)定地分散于水介質(zhì)中納米微膠囊型色漿。本發(fā)明的納米微膠囊型水性色漿既可保持所用染料的優(yōu)異顏色特性又能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐久性(耐光/候性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性)、自成膜性及常溫自交聯(lián)性；適用于高性能的紡織品噴墨印花涂料墨水、彩色噴墨打印墨水、水性油墨、涂料著色以及應(yīng)用于制作液晶顯示器的彩色濾光片用色漿等。
文檔編號(hào)C08F257/02GK101955708SQ20101027231
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者劉鋼, 區(qū)智明, 胡振錕 申請人:廣東德美精細(xì)化工股份有限公司