[发明专利]一种画材用纳米乳胶色浆的制备方法

说明书

一种画材用纳米乳胶色浆的制备方法，属精细化工和材料科学技术领域。采用可聚合乳化剂、单体和油溶性染料等通过细乳液聚合制备了具有稳定性高、适合于绘画的纳米乳胶色浆。该法制备的绘画色料无需另加粘合剂，克服了细乳液聚合及产物中常规分散剂从颗粒表面脱吸附的缺陷。该法反应可控、工艺简单、成本低和适合大规模生产，制备的纳米乳胶色浆颜色鲜艳纯正，稳定性好，且不需要额外添加树脂就可以得到与基材结合优良的着色剂。

技术领域

本发明公开了一种画材用纳米乳胶色浆的制备方法，属精细化工和材料科学技术领域。

背景技术

绘画着色剂主要有染料和颜料两种，其中染料以直接染料和酸性染料为主，存在的主要问题是耐晒牢度不高，保存时间不长，存在色迁移的现象，故对一些要求较高的字画很少采用这种着色剂。颜料色浆尤其是纳米颜料色浆克服了染料着色剂存在的上述缺陷，是近年来绘画应用较多的着色剂。水性色浆的制备方法是将着色剂、分散剂和其它添加剂通过搅拌、砂磨或者超声波处理等过程分散于水中，制备过程较繁琐，耗能费时。而且由于颜料色浆与被着色材料之间没有结合力，在绘画着色剂加工中一般要添加大量树脂才能满足绘画的要求。

如何降低树脂的用量一直是科技工作者研究的热点。如专利CN104194494A公开了一种细乳液聚合法对超细颜料进行包覆，提高喷墨印花牢度的方法；专利CN103834234A公开了采用丙烯酸酯类单体和分散染料制备棉织物转移印花用乳胶粒纳米复合色素色浆的方法。稳定性是评价色浆优劣的另一个重要指标，通常情况下，提高色浆稳定性可通过筛选分散剂和优化分散工艺来改善，如刘佳、陈红等人采用超分散剂不仅大幅度地提高颜料色浆分散的稳定性，而且还可以提高颜料色浆的着色强度。纳米乳胶色浆是近年来新出现的一种新型的着色剂，目前，该技术主要掌握在国外跨国公司的手中，其制备方法是乳液聚合法。中国专利CN200710179879虽然公开了一种乳胶墨水的制备方法，但其采用的着色剂是光子晶体。

基于此，本发明采用细乳液聚合的方法制备了一种纳米乳胶色浆，即采用可聚合的表面活性剂、单体和油溶性染料等通过细乳液聚合法制备了具有较高稳定性能的纳米乳胶色浆，绘画时无需另加粘合剂，同时也克服了细乳液聚合及其产物中常规分散剂易从颗粒表面脱吸附的缺陷，该法制备的乳胶色浆色泽鲜艳、稳定性高且牢度优异。

发明内容

本发明目的：提供一种画材用纳米乳胶色浆的制备方法，即以可聚合分散剂为乳化剂，通过细乳液聚合法把油溶性染料包覆在乳胶粒中，使用时，乳胶粒黏附到绘画基材上，油溶性染料渗透到画布或者画纸中，从而得到色泽鲜艳、色牢度高、耐耐迁移性能良好的绘画专用纳米乳胶色浆。

本发明的技术方案：将对单体质量分数为0.5-25％的可聚合乳化剂溶解于水中制得水相；将对单体质量分数为10-50％油溶性染料加到单体和助溶剂组成的混合溶剂中，这里助溶剂对单体的质量分数为20-60％，制备油相；在搅拌作用下，将油相加入到水相中，其中油相占整个体系的5-60％，搅拌速率为300-1500r/min，时间10-60min制备预乳化液；将预乳化液置于超声波细胞粉碎机、者砂磨机或者高压微射流中处理3-120min制备细乳液；将细乳液在搅拌速率为150-300r/min的条件下，升温到60-90℃，滴加引发剂引发聚合反应，反应2-12个小时；减压蒸馏，去除助溶剂，然后用500nm微孔滤纸过滤除杂，并调节pH值至中性，得到纳米乳胶色浆。

所述可聚合乳化剂为聚氧乙烯型、烯丙基(烯丙氧基)型、苯乙烯型、(甲基)丙烯酸型、马来酸酯型、衣康酸型、富马酸型的一种或几种，进一步优选烯丙醇聚氧丙烯醚磷酸酯、烯丙醇醚磷酸酯、丙烯酸羟乙酯-2,4-甲苯二异氰酸酯-单甲基聚乙二醇、磺化十二醇烯丙基甘油丁酸酯钠盐、磺化十二醇甲基丙烯酸甘油丁酸酯钠盐、苯乙烯十二烷基二甲基氯化铵、十二烷基烯丙基丁二酸酯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙基磺酸钠、马来酸酐单酯硫酸钠、马来酸酐单酯磺酸钠。