本發(fā)明屬于顏料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水性固體預(yù)分散顏料及其制備工藝。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的顏料大部分為干粉顏料，在使用時與所加工材料進(jìn)行混合攪拌，為了達(dá)到較好的著色效果，混合攪拌的時間一般較長，干粉顏料在制備時主要是將顏料濾餅烘干粉碎后制得的，在烘干過程中顏料粒子易凝聚，造成粒子分布較寬，形成的大顆粒顏料不易分散、色光暗，而且使用和運(yùn)輸過程中粉塵污染較為嚴(yán)重，因此需要開發(fā)一種水性固體預(yù)分散顏料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種水性固體預(yù)分散顏料及其制備工藝，該預(yù)分散顏料潤濕性、分散性和穩(wěn)定性較好，制備工藝也較為簡便。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

一種水性固體預(yù)分散顏料，關(guān)鍵點(diǎn)是，所述預(yù)分散顏料的原料包括按照重量百分比進(jìn)行配比的50％-90％的顏料、2％-15％的助劑、0％-40％的樹脂以及3％-10％的輔料，所述顏料為各色系有機(jī)顏料、無機(jī)顏料炭黑以及無機(jī)顏料鈦白粉中的一種或者一種以上的混合物，所述助劑為三乙醇胺、季銨鹽、N,N-二甲基丙二胺、分散劑NNO、FM、BYK190以及BYK192中的一種或者一種以上的混合物，所述樹脂為水性丙烯酸、水性醇酸、丙烯酸酯以及聚醚中的兩種或者兩種以上的混合物，所述輔料為碳酸鈣、高嶺土以及硫酸鈉中的一種或者一種以上的混合物。

所述的預(yù)分散顏料的原料包括按照重量百分比進(jìn)行配比的60％的顏料、5％的助劑、30％的樹脂以及5％的輔料。

所述的預(yù)分散顏料的原料包括按照重量百分比進(jìn)行配比的70％的顏料、3％的助劑、20％的樹脂以及7％的輔料。

所述的預(yù)分散顏料的原料包括按照重量百分比進(jìn)行配比的80％的顏料、6％的助劑、10％的樹脂以及4％的輔料。

如上所述的水性固體預(yù)分散顏料的制備工藝，關(guān)鍵點(diǎn)是，所述的制備工藝包括以下步驟：

A、混合

將預(yù)分散顏料原料中各個組分按照重量百分比進(jìn)行配比，然后放入混合釜中進(jìn)行攪拌，攪拌時間10-40min，攪拌轉(zhuǎn)速100-1000rpm，形成均勻的漿料；

B、研磨

用研磨機(jī)對漿料進(jìn)行研磨，研磨機(jī)設(shè)置有冷卻水系統(tǒng)，冷卻水溫度為20-55℃，研磨機(jī)轉(zhuǎn)速為1200-3000r/min，研磨機(jī)中的研磨球?yàn)椴Ａе?、氧化鋯珠或者鋼珠，研磨球的直徑?.1-2.0mm，漿料研磨后得到研磨料，研磨料的粒徑為納米級；

C、干燥

用噴霧干燥機(jī)對研磨料進(jìn)行噴霧干燥，工作溫度為150-210攝氏度，干燥后含水率小于3％，最終得到水性固體預(yù)分散顏料成品。

所述的步驟B中，所述的研磨機(jī)為蝸輪研磨機(jī)、立式研磨機(jī)或者臥式研磨機(jī)。

所述的步驟B中，冷卻水溫度為30℃，研磨機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，研磨球的直徑為1mm。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中的水性固體預(yù)分散顏料在顏料中添加的助劑和輔料能夠同時與有機(jī)顏料或者無機(jī)顏料進(jìn)行均勻混合，并且助劑與樹脂和水均具有較好的相容性，保證無機(jī)顏料和有機(jī)顏料的分散穩(wěn)定，所用的輔料能夠平衡顏料的著色強(qiáng)度，同時還起一個空間位阻作用，阻止顏料粒子聚集成大分子集團(tuán)，保證成品具有較好的分散性；

制備工藝中，混合后進(jìn)行的研磨能夠調(diào)整顏料表面的極性，逐漸將顏料和水的接觸角調(diào)整到小于90度，顏料的潤濕性能夠得到顯著提高，顏料顆粒內(nèi)部的潤濕性能得到提高，為后續(xù)使用過程中的潤濕提供良好的顆粒通道結(jié)構(gòu)，后續(xù)的干燥將顏料顆粒的水分蒸發(fā)掉，消除顆粒間的附著力，保持顏料成品具備良好的分散性，與此同時，顏料顆粒的潤濕通道收縮，顏料成品在后期使用時分散溶于水的速度較快，顆粒間的附著力較為均衡，不會形成明顯的團(tuán)聚，分散均勻穩(wěn)定，且不沉淀、不分層、不泛花，使用效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有顏料。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種水性固體預(yù)分散顏料及其制備工藝，所述預(yù)分散顏料的原料包括按照重量百分比進(jìn)行配比的50％-90％的顏料、2％-15％的助劑、0％-40％的樹脂以及3％-10％的輔料，所述顏料為各色系有機(jī)顏料、無機(jī)顏料炭黑以及無機(jī)顏料鈦白粉中的一種或者一種以上的混合物，所述助劑為三乙醇胺、季銨鹽、N,N-二甲基丙二胺、分散劑NNO、FM、BYK190以及BYK192中的一種或者一種以上的混合物，所述樹脂為水性丙烯酸、水性醇酸、丙烯酸酯以及聚醚中的兩種或者兩種以上的混合物，所述輔料為碳酸鈣、高嶺土以及硫酸鈉中的一種或者一種以上的混合物，利用上述組分構(gòu)成的原料進(jìn)行制備后得到水性固體預(yù)分散顏料成品。

實(shí)施例1，水性固體預(yù)分散顏料的制備工藝包括以下具體步驟：

A、混合

將預(yù)分散顏料原料中各個組分按照重量百分比進(jìn)行配比，其原料包括按照重量百分比進(jìn)行配比的60％的顏料、5％的助劑、30％的樹脂以及5％的輔料，所述顏料按照顏色需求在各色系的有機(jī)顏料、無機(jī)顏料炭黑以及無機(jī)顏料鈦白粉中進(jìn)行選擇，選擇一種或者一種以上的混合物，各色系有機(jī)顏料包括黃、橙、紅、紫、藍(lán)、綠、棕、黑共八個色系，所述助劑為N,N-二甲基丙二胺和分散劑NNO的混合物，所述輔料為硫酸鈉，將制備原料放入混合釜中進(jìn)行攪拌，攪拌時間30min，攪拌轉(zhuǎn)速800rpm，形成均勻的漿料，漿料中樹脂包圍在顏料顆粒周圍，形成以顏料顆粒為中心的大顆粒；

B、研磨

用研磨機(jī)對漿料進(jìn)行研磨，研磨機(jī)為蝸輪研磨機(jī)，研磨機(jī)設(shè)置有冷卻水系統(tǒng)，冷卻水溫度為30℃，研磨機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，研磨機(jī)中的研磨球?yàn)殇撝?，直徑?mm，漿料研磨后得到研磨料，研磨料的粒徑為納米級，研磨過程將樹脂包圍顏料顆粒的大顆粒狀態(tài)打破，該過程是對顏料顆粒的潤濕性的改善過程，顏料顆粒與水的接觸角逐漸小于90度，潤濕性能增強(qiáng)，顏料顆粒中形成順暢的水分進(jìn)出通道，樹脂顆粒也逐漸被研磨變小，小的樹脂顆粒與顏料顆粒相互粘附，與此同時，硫酸鈉吸水性較強(qiáng)，既能夠保證多余水分的吸收以減少顏料顆粒外部水分產(chǎn)生的附著力，同時提高顏料成品的潤濕性，避免成品使用時產(chǎn)生的揚(yáng)塵情況；

C、干燥

用噴霧干燥機(jī)對研磨料進(jìn)行噴霧干燥，干燥后含水率小于2％，干燥過程不僅將顏料顆粒間多余的水分蒸發(fā)掉，而且將顏料顆粒中的水分進(jìn)出通道烘干，水分進(jìn)出通道收縮并鎖緊保留一小部分水分，保持了一定的潤濕性，顆粒重量重于完全烘干后的顆粒，最終得到水性固體預(yù)分散顏料成品。

該成品由于小的樹脂顆粒粘附在顏料顆粒上，并且顏料顆粒具有較好的潤濕性以及較大的粒重，在運(yùn)輸和裝卸過程中無粉塵飛揚(yáng)，運(yùn)輸過程不會有損失，計(jì)量準(zhǔn)確，并且該顏料成品為固體，相比于液體顏料，其保質(zhì)期和壽命均可以視為無保質(zhì)期限。

使用時，將該水性固體預(yù)分散顏料成品混合于水中使用時，該水性固體預(yù)分散顏料的顆粒中水分進(jìn)出通道迅速吸收水分并分散溶于水中，顏料溶液較為均勻，分散性較高。

實(shí)施例2，作為另一種實(shí)施方式，所述預(yù)分散顏料的制備原料包括按照重量百分比進(jìn)行配比的70％的顏料、3％的助劑、20％的樹脂以及7％的輔料。

實(shí)施例3，作為另一種實(shí)施方式，所述預(yù)分散顏料的制備原料包括按照重量百分比進(jìn)行配比的80％的顏料、6％的助劑、10％的樹脂以及4％的輔料。

本發(fā)明制備工藝簡單、效率高，制備得到的水性固體預(yù)分散顏料極性較大，有較好的潤濕性、分散性以及穩(wěn)定性，該顏料在運(yùn)輸和使用過程中無粉塵飛揚(yáng)、計(jì)量準(zhǔn)確，方便運(yùn)輸和使用，而且該顏料沒有保質(zhì)期限制，避免了浪費(fèi)的產(chǎn)生，能夠廣泛應(yīng)用于環(huán)保型的水性涂料、水性油墨、農(nóng)藥、復(fù)合肥和種子等行業(yè)。