[发明专利]碳包覆银微球及其制备方法与黑色涂料印花色浆及其应用

权利要求书

1.一种黑色涂料印花色浆，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：核壳结构碳包覆银微球0.01-2份、炭黑2.5-15份、红颜料0.5-3份、黄颜料0.5-3份、蓝颜料0.5-3份、水性聚氨酯乳液0.01-100份、水性丙烯酸树脂0.01-100份和水10-50份；所述核壳结构碳包覆银微球粒径为50-200nm，其中，银粒子的粒径为10-40nm，炭壳层厚度为20-90nm；

所述核壳结构碳包覆银微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)银粒子的制备：将0.01-1g的柠檬酸三钠和1-100mL的去离子水混合搅拌至完全溶解，得柠檬酸三钠溶液；往所述柠檬酸三钠溶液中加入0.01-2g的硝酸银和50-800mL的去离子水，于100℃加热20-30min，然后加入柠檬酸三钠含量为1％的水溶液1-20mL，搅拌20-30min，停止加热，继续搅拌1-1.5后，于800-1000r/min下离心；将离心所得产物水洗后分散于1-20mL无水乙醇中，得银粒子混合物；

(2)改性二氧化硅包覆银粒子微球的制备：往上述银粒子混合物中加入10-160mL的去离子水和30-500mL的无水乙醇后，于氮气保护下加入0.2-6.5mL且浓度为30％的氨水，搅拌均匀后缓慢加入2.5-40mL的正硅酸乙酯的乙醇溶液，反应13-15h；然后于室温下缓慢滴加5-10g的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，放置2-3d，得混合产物；最后将所述混合产物依次进行离心、洗涤和清液，即得改性二氧化硅包覆银粒子微粒；

(3)银@二氧化硅@聚苯乙烯微粒的制备：将上述改性二氧化硅包覆银粒子微粒和7-120mL的水、0.0003-0.012g的十二烷基苯磺酸钠以及0.002-0.1g的碳酸氢钠混合搅拌至均匀，得改性混合物；在氮气保护下，将所述改性混合物加热至52℃，并在所述改性混合物呈乳液状时加入0.27-1.1mL的苯乙烯和0.003-0.12mL的二乙烯基苯，然后继续加热至70℃，再加入0.001-0.04g的硫酸钾，继续反应0.5-1h；最后将所得混合物经离心、水洗涤、乙醇洗涤后烘干，即得银@二氧化硅@聚苯乙烯微粒；

(4)核壳结构碳包覆银微球的制备：将上述银@二氧化硅@聚苯乙烯微粒于1-20mL的无水四氯化碳中溶胀12-14h；将溶胀后的银@二氧化硅@聚苯乙烯微粒加入反应器中，再往反应器中加入0.014-0.6g的硫酸铝引发剂，于72-74℃下反应1d，最后加入丙酮和稀盐酸停止反应，将所得反应物经过滤、洗涤、烘干后，得未碳化微球；将所得未碳化微球在氮气气氛下，以5℃/min的速率升温，且依次在400℃、600℃和850℃下各保持3h，然后再以2℃/min的降温速率降至400℃后自然降温，得碳化后微球；将所得碳化后微球加入到1-35mL的乙醇和1-40ml的氢氟酸中搅拌均匀，最后经离心、水洗涤和乙醇洗涤后烘干，即得核壳结构碳包覆银微球。

2.根据权利要求1所述一种黑色涂料印花色浆，其特征在于，步骤(2)中，所述正硅酸乙酯的乙醇溶液中正硅酸乙酯和乙醇的体积比为1:5。

3.根据权利要求1所述一种黑色涂料印花色浆，其特征在于，所述核壳结构碳包覆银微球以单个银粒子或多个银粒子为核。

4.根据权利要求1所述一种黑色涂料印花色浆，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂是由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸羟丙酯聚合所得的共聚物所形成的乳液。

5.根据权利要求1所述一种黑色涂料印花色浆，其特征在于，所述黑色涂料印花色浆的制备方法为：将称量好的水性聚氨酯乳液加入容器中，然后依次加入称量好的水性丙烯酸树脂、炭黑、红颜料、黄颜料、蓝颜料、碳包覆银微球、水和增稠剂，充分搅拌后，即得所述黑色涂料印花色浆。

6.如权利要求1-5任意一项所述的黑色涂料印花色浆在织物上的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述织物为合成纤维织物或纤维素织物。