[发明专利]一种聚合物包覆颜料色浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及颜料色浆技术领域，尤其涉及一种聚合物包覆颜料色浆及其制备方法。

背景技术

粘胶纤维、腈纶纤维等湿法纺丝纤维，是纺织领域常见的纤维品种。目前，采用染料对上述纤维及纤维制造的织物进行染色，是上述纤维产品进行着色的主要方式。然而，染料染色过程的能耗、废水排放问题日益严峻，传统印染行业面临着较大的节能减排压力。纤维原液着色技术是指在纤维的纺丝原液中加入着色剂直接纺出有色纤维的工艺，该技术避免了传统染色带来的高能耗、大量废水排放等一系列问题。

近年来，原液着色技术在粘胶、腈纶等湿法纺丝有色纤维生产领域得到了较大规模的应用，将颜料颗粒稳定分散在水性体系中形成的水性色浆，成为该领域最为常见的着色剂之一。然而，由于粘胶、腈纶等纤维的湿法纺丝原液粘度大、成分复杂、电解质含量高，且生产过程往往伴随着高速混合、快速流动、高剪切力、拉伸、水洗等一系列过程，传统方式生产的水性色浆往往会因为与纺丝原液相容性差、颜料颗粒团聚、分散剂解脱附等原因，导致出现堵塞喷丝孔、纤维耐水洗色牢度差等问题，水性颜料色浆是影响纤维原液着色技术应用和产品性能的关键原料。

颜料颗粒经过化学或物理方法处理后，可以有效降低颗粒间的作用力，增加静电斥力和空间位阻，有利于改善颜料颗粒在水性体系和纺丝原液中的稳定性。美国专利US6916862公开了一种通过在颜料表面接枝亲水链段制备超细分散体的方法；美国专利US7338988公开了一种通过物理吸附在水性颜料分散体中加入聚丙烯酸酯乳液制备喷墨墨水的方法，该方法在提高聚乙烯、聚氯乙烯等塑料基材的色牢度上效果明显；中国专利CN102926224公开了一种通过细乳液聚合法制备超细颜料色浆的方法，工艺复杂，聚合度控制难度高。

丙烯酸类单体来源丰富，新型功能单体层出不穷，合成工艺成熟，聚合物分子量易控制；选择合适的单体在颜料表面进行聚合，形成大分子链段能为颜料提供空间位阻，同时颜料表面的聚合物以及游离态的聚合物均能起分散剂的作用；此外，丙烯类聚合物具有成膜效果，在纤维中可以起到粘合剂的作用，提升纤维的耐水洗牢度，减少水洗脱色的现象。然而，目前，尚未见以丙烯酸等单体对颜料进行包覆制备颜料色浆，并用于湿法纺丝纤维原液着色的报道。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚合物包覆颜料色浆，所述聚合物包覆颜料色浆包括颜料、表面活性剂、聚合物、引发剂、水溶性有机溶剂、pH值调节剂、防霉杀菌剂和余量的水；以聚合物包覆颜料色浆总质量的质量百分比计，包括颜料15～40％、表面活性剂占颜料质量的10～30％、聚合物占颜料质量的10～30％、引发剂占聚合物单体质量的0.2～0.5％、水溶性有机溶剂至少10％。

所述表面活性剂是阴离子型或非离子型表面活性剂中的至少两种互配，且其中一种是含有具有下列通式结构的表面活性剂：

优选的，所述通式中，R₁是含碳数在1～20之间的烷基或芳香基，包含1和20；n是1～20之间的整数，包含1和20；M为H、Na、K、NH₄中的一种。

优选的，所述聚合物单体中含有丙烯酸，并含有丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基乙酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺等单体中的一种。

优选的，所述水溶性有机溶剂为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、一缩二乙二醇单丁醚中一种或多种。

优选的，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种。

优选的，所述pH值调节剂是氢氧化钠、氨水、碳酸氢钠、磷酸二氢钠、醋酸钠、三乙醇胺中的一种。

一种聚合物包覆颜料色浆的制备方法，方法步骤如下：

S1：将表面活性剂溶解到水中，调节pH值为8～9，在搅拌速度为500～1500r/min下加入颜料，搅拌均匀后再滴加聚合物单体，继续搅拌至少30min后静置5～10h，然后转移到砂磨机中以1500～3000r/min的转速研磨至最大粒径小于1μm，得到颜料分散体；