[发明专利]高色强度高耐晒牢度彩色可发性聚苯乙烯树脂珠粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高色强度的精细分散有机颜料色浆的制备及高色强度的精细分散有机颜料的单体制备尤其涉及粒径均一，色彩鲜艳可控的高色强度、高耐晒牢度彩色可发性聚苯乙烯树脂珠粒及其制备方法。

背景技术

2011年是“十二五”规划的开局年，纲要中仍将节能减排作为国民经济和社会发展的约束型指标。其中建筑节能成为了重点领域，起草了绿色节能建筑行动方案,规划到2015年，建筑节能比例达到50%。同时新材料产业规划中将高性能复合材料，先进高分子材料列为了发展重点。种种政策利好下，建筑节能材料可发性聚苯乙烯随之蓬勃发展，产能逐年攀升，2011年，国内产量近320万吨，已跃居世界第一位。由于市场需求的多样化，可发性聚苯乙烯产品向着多功能，高性能，标准化的方向发展。传统单一颜色的可发性聚苯乙烯粒料已经不能满足市场要求，彩色粒料的需求日渐增加，其主要应用于一些高档包装材料，工艺品材料以及一些模塑件材等领域，属于特种专用料。 现还没有采用悬浮聚合方法，通过引发精细分散着有机颜料的苯乙烯单体聚合来制备高色强度、高耐晒牢度彩色可发性聚苯乙烯树脂珠粒。

目前市场上聚苯乙烯泡沫制品的着色主要是在涂层工序时对EPS粒料表面涂覆染料，或对发泡后的预发泡珠粒、成型制品表面喷涂以及溶液浸泡着色。这些工艺的最主要缺点是制品只是表观具有颜色，内部无着色，一旦刮伤后会露白，而且也增加了工序成本。

CN 1942489A 公开了一种有色可发性苯乙烯树脂的制备方法，该树脂是通过在苯乙烯单体中加入着色染料聚合制备得到，染料优选使用2～5重量份的量，为了获得更好的着色性还需加入纳米碳酸钙遮盖配合。但由于染料本身耐候性差，时间长了聚苯乙烯泡沫制品的颜色会淡化，耐晒牢度不够。而且为了提高着色性、染色遮盖性专利中还加入一些无机粒子配合，这势必会影响聚合体系的稳定性，同时也会增加成本，所以其迟早要被改进。

CN 101560308A 公开了一种黑色可发性聚苯乙烯的制备方法，该方法是先通过对无机炭黑粒子进行预处理，使其悬浮于水相后加入单体聚合，随着聚合反应的进行，单体相粘度变大炭黑颗粒被包裹在珠粒内部制备得到黑色料。但专利中处理后的炭黑较亲水，与苯乙烯相的亲和不够理想，与聚合物间主要通过粘性包裹结合，相容性、分散性较差，会影响制品的物理机械性能。专利中的聚合是在较大水油比（3.5以上）下实现的，影响釜的利用率。该专利中始终未提及彩色可发性聚苯乙烯的制备方法。

CN 101633709A 公开了一种不可发泡的彩色聚苯乙烯粒子的制备方法，其是在聚合时加入5～40%的无机颜料浆制得不可发泡的彩色聚苯乙烯树脂。若要得到可发泡的彩色聚苯乙烯珠粒，还另需浸渍发泡剂的步骤，属两步法制备工艺。由于该方法工艺繁琐，成本高，已被淘汰。同时，专利中大量无机颜料浆的添加影响了悬浮体系的稳定性，需在高水油比（3.8以上）下才能实现，影响釜的利用率，生产效率低。

因此，亟需寻找一种工艺简便，效率高，成本较低，环境友好的制备高色强度、高耐晒牢度彩色可发性聚苯乙烯树脂珠粒的方法。

发明内容

本发明的目的就是改进上述现有技术的不足，提供一种颜色丰富可控且具有高色强度的精细分散着有机颜料的色浆和单体分散液的制备方法，以及提供了悬浮聚合工艺下，引发聚合此高色强度的精细分散着有机颜料的单体来制备色彩鲜艳可控、高色强度、高耐晒牢度且发泡后泡孔结构优良的彩色可发性聚苯乙烯树脂珠粒的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

悬浮聚合制备高色强度、高耐晒牢度彩色可发性聚苯乙烯树脂珠粒的方法，该方法包含以下顺序及步骤：

步骤1，高色强度的精细分散有机颜料色浆的制备：采用阴离子表面活性剂体系，将酞青蓝、颜料红或颜料黄等有机颜料，加入到阴离子表面活性剂水溶液中，表面活性剂的浓度在1-10%之间，颜料浓度在20-35%之间；将上述颜料悬浮液高速分散0.5-1小时后，转入研磨机中研磨4-8小时，得到颜料粒径约1μm的色浆；

步骤2，含高色强度精细分散有机颜料的单体制备：在反应器中加入苯乙烯单体和阳离子表面活性剂，表面活性剂浓度约在0.5-1%之间，搅拌溶解后缓慢滴加步骤1得到颜料色浆，颜料与单体的重量比在0.1-1%之间。滴加完全后快速搅拌1-2小时，实现色浆的相转变，制备出含高分散性有机颜料的单体分散液；

步骤3，彩色可发性聚苯乙烯树脂珠粒的制备：