[发明专利]一种用染料和无机盐直接制备纳米颜料的方法

说明书

技术领域

本发明属于颜料的制备技术领域。

背景技术

颜料和染料是自然界中主要的着色物质，同染料相比，颜料具有较高的耐光牢度、耐气候牢度和耐溶剂性能，色泽鲜艳明亮，在皮革、纺织、造纸、建筑、食品、塑料、金属喷涂等领域得到了广泛的应用。

颜料主要是以聚集体、凝聚体或絮凝体等形态存在，颗粒较粗且分布不匀，导致颜料的颜色鲜艳度和亮度较差。此外，颜料作为一种着色剂，只有均匀、稳定地分散在介质中，才能较好地发挥其着色作用。因此，颜料的细化和分散稳定是其广泛应用的前提。尤其是颜料粒径降低到纳米尺寸后，各项物理性能都得到了显著提高。然而，当前普遍采用的制备纳米颜料的方法并非直接由直接合成纳米颜料，而是采用普通颜料通过长时间、高强度的机械研磨分散作用，以使颜料粒径达到纳米级，存在耗能高效率低等各方面的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用染料和无机盐直接制备纳米颜料的方法，其特点是：用本发明制备的纳米颜料粒径小且分布均匀，具有很好的亲水性和亲油性，粉体具有较好的流动性、易分散性和稳定性，其生产工艺简单、设备投资小、节能、成本低、产品质量稳定。

本发明目的是这样实现的：一种用染料和无机盐直接制备纳米颜料的方法，其特征在于包括以下工序：

a、制取或准备含有金属阳离子的无机盐的溶液；

b、在上述含有金属阳离子的无机盐的溶液中，利用含有金属阳离子的无机盐作为晶核形成剂，在搅拌或者剪切分散条件作用下，加入含有磺酸基阴离子基团的染料；

c、加入pH值调节剂，调节溶液的pH值到反应终点时为4.0~13，控制无机物晶核长大的条件，得到或进一步加工制得纳米颜料。

所述的溶液中的含有金属阳离子的无机盐为碱土金属或过渡金属无机盐为佳。

所述的碱土金属或过渡金属无机盐为：(AlCl₃、AlCl₃·6H₂O、Al₂(SO₄)₃、·9H₂O，明矾，MgCl₂，以及铍Be、钙Ca、锶Sr、钡Ba的，硅Si、钪Sc、钛Ti、钒V、铬Cr、锰Mn、铁Fe、钴Co、镍Ni、铜Cu、锌Zn、硒Se、镉Cd等的无机盐为佳。

所述的PH值调节剂为氨气、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、尿素或氢氧化钠等碱性物质为佳。

所述的搅拌或者剪切分散条件为：分散设备为800-30000转/分高速分散机、高剪切分乳化散机或高速乳化机，或用超声波微粒分散机不以转速计算之设备为佳。

所述的用染料和无机盐直接制备纳米颜料的方法，在于在加入含有磺酸基阴离子基团的染料之前，加入pH值调节剂，(先)调节(一次)溶液的pH值，再加入含有磺酸基阴离子基团的染料为佳，使之通过形成化学键的方式与无机盐分子中阳离子结合。

所述的含有金属阳离子的无机盐为Al盐时，在加入含有磺酸基阴离子基团的染料之前，加入pH值调节剂，(先)调节(一次)溶液的pH值至2.0~5.5；(先)调节pH值至3.0~4.5更佳。

所述的含有金属阳离子的无机盐为Mg盐时，在加入含有磺酸基阴离子基团的染料之前，加入pH值调节剂，(先)调节(一次)溶液的pH值至5.0~9.0；(先)调节pH值至6.0~8.0更佳。

上述的得到或进一步加工制得纳米颜料的方法可为：通过洗涤除去盐分、浓缩得到水性纳米颜料色浆；或者通过分离和干燥，制得纳米颜料粉体；或者由纳米颜料粉体通过搅拌分散到水性或者油性介质中，制成水性或油性纳米颜料色浆等。

本发明具有以下显著效果：用本发明制备的纳米颜料粒径小且分布均匀，具有很好的亲水性和亲油性，粉体具有较好的流动性、易分散性和稳定性，其生产工艺简单、设备投资小、节能、成本低、产品质量稳定。克服了已有技术之不足，很好地解决了分散研磨过程大量消耗机械能的问题。

以下结合实施例作详述，但不作为对本发明的限定。

具体实施方式

1、生产工艺举例说明：

(1)原料液配制：以5-30份质量的AlCl₃·6H₂O以及300份质量的蒸馏水，配制AlCl₃溶液。

以5-30份质量的Al(NO₃)₃·9H₂O及300份质量蒸馏水配制Al(NO₃)₃溶液。