CN102161844A - 高浓度氟碳颜料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的高浓度氟碳颜料，由下列重量比的原料混合而成：水性氟碳树脂：50-55g，钛白粉：8-10g，硅酸铝：3-5g；润湿剂：0.5-0.7g，润湿分散剂：0.5-0.7g，成膜助剂：3.5-4.5g，防腐剂：0.5-0.6g，丙二醇：2-3g，三乙醇胺：1.5-1.8g；取上述原料混合均匀，边加热边搅拌，加热至150℃后继续搅拌1h，在1.6个大气压的状态下保温5小时，自然冷却即可获得。本发明的优点：采用水性氟碳树脂作为主要原料，使颜料膜具有超强的稳定性和耐候性。
Description
技术领域
本发明涉及一种美术颜料及其制备方法。特别是一种耐候性强的高浓度氟碳颜料制备方法。
背景技术
现如今随着人们对艺术的追求，对美术颜料的要求也越来越高，而美术颜料根据不同的需求又分成丙烯颜料、油画颜料、国画颜料和水粉颜料等。其中以丙烯颜料有利于清洗、速干和颜色饱满等特性得到了广泛的应用。
但传统的美术颜料由于其中的化学物质的影响，着色时间长后表面会出现开裂和起泡，着色后容易开裂或起泡的颜料耐候性不强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐候性强的高浓度氟碳颜料制备方法。
耐候性强的颜料在绘画应用中使画面能得到较长时间保存。
本发明的技术方案如下：
一种高浓度氟碳颜料，其中：由下列重量比例的原料混合而成：水性氟碳树脂：50-55g，钛白粉：8-10g，硅酸铝：3-5g，润湿剂：0.5-0.7g，润湿分散剂：0.5-0.7g，成膜助剂：3.5-4.5g，防腐剂：0.5-0.6g，丙二醇：2-3g，三乙醇胺：1.5-1.8g。
硅酸铝的化学分子式为Al2O3·SiO2，其中氧化铝和二氧化硅的摩尔比例为1：1。
润湿剂选择山梨醇酐月桂酸酯。
润湿分散剂选择琥珀酸二辛酯磺酸钠。
成膜助剂选择丙二醇甲醚醋酸酯。
防腐剂选择对羟苯甲酸异丁酯。
水性氟碳树脂的配方由如下组成：
功能单体选择甲基丙烯酸羟乙酯。
阴离子型乳化剂选择壬酚基聚氧乙烯基醇硫酸钠。
制备方法：在预先加入三氟氯乙烯120g和正丁酸乙烯酯290g的1L高压反应釜中加入去离子水500g、阴离子型乳化剂10g及碳酸氢钠2g，搅拌溶解均匀后，加入功能单体5g，开始升温，当温度升到60℃时，加入过硫酸钾溶液2g，因反应放热，温度自行升高，控制温度在75-85℃，当温度平稳时，继续滴加功能单体2g，在2-4h内加完，反应结束；冷却到40℃以下，加入氨水1.5g，调节pH值至7-8，过滤，出料，包装，即得到水性氟碳树脂。
高浓度氟碳颜料的制备方法：取上述原料混合均匀，边加热边搅拌，加热至150℃后继续搅拌1h，在1.6个大气压的加压状态下保温5小时，自然冷却可获得高浓度氟碳颜料。
钛白粉是主要的白色体系的颜料。
润湿分散剂增强了颜料颗粒的均匀性。
成膜助剂能降低乳胶漆的成膜温度，明显改善成膜性能。
丙二醇是色素的优良溶剂。
此颜料的制备创新点主要在于：采用了大量的水性氟碳树脂作为主要原料，引入了氟元素电负性大和碳氟键能强的优越性能，绘画后颜料水份挥发干燥成膜形成大量F-C键结合体，由于有大量的F-C键存在，使颜料膜具有超强的稳定性，同时不粉化、不褪色，画面保持寿命长，又具有超强的耐候性。
此高浓度氟碳颜料和丙烯颜料相比具有如下特性：
本发明的颜料耐候性是利用Q-SUN氙灯老化试验箱进行氙灯老化实验的。
氙灯老化试验箱采用能模拟全阳光光谱的氙弧灯来再现不同环境下存在的破坏性光波。是航空、汽车、家电、科研等领域必备的测试设备，本设备可以为科研、产品开发和质量控制提供相应的环境模拟和加速老化试验。适用于学校，工厂，军工，科研等单位。
本发明氙灯实验室加速测试程序参数：
具体实施例
实施例1
一种高浓度氟碳颜料，其中：由下列重量比例的原料混合而成：水性氟碳树脂：50g，钛白粉：8g，硅酸铝：3g，润湿剂：0.5g，润湿分散剂：0.5g，成膜助剂：3.5g，防腐剂：0.5g，丙二醇：2g，三乙醇胺：1.5g。
硅酸铝的化学分子式为Al2O3·SiO2，其中氧化铝和二氧化硅的摩尔比例为1：1。
润湿剂选择山梨醇酐月桂酸酯。
润湿分散剂选择琥珀酸二辛酯磺酸钠。
成膜助剂选择丙二醇甲醚醋酸酯。
防腐剂选择对羟苯甲酸异丁酯。
水性氟碳树脂的配方由如下组成：
功能单体选择甲基丙烯酸羟乙酯。
阴离子型乳化剂选择壬酚基聚氧乙烯基醇硫酸钠。
制备方法：在预先加入三氟氯乙烯120g和正丁酸乙烯酯290g的1L高压反应釜中加入去离子水500g、阴离子型乳化剂10g及碳酸氢钠2g，搅拌溶解均匀后，加入功能单体5g，开始升温，当温度升到60℃时，加入过硫酸钾溶液2g，因反应放热，温度自行升高，控制温度在75-85℃，当温度平稳时，继续滴加功能单体2g，在2-4h内加完，反应结束；冷却到40℃以下，加入氨水1.5g，调节pH值至7-8，过滤，出料，包装，即得到水性氟碳树脂。
高浓度氟碳颜料的制备方法：取上述原料混合均匀，边加热边搅拌，加热至150℃后继续搅拌1h，在1.6个大气压的加压状态下保温5小时，自然冷却可获得高浓度氟碳颜料。
实施例2
一种高浓度氟碳颜料，其中：由下列重量比例的原料混合而成：水性氟碳树脂：55g，钛白粉：10g，硅酸铝：5g，润湿剂：0.7g，润湿分散剂：0.7g，成膜助剂：4.5g，防腐剂：0.6g，丙二醇：3g，三乙醇胺：1.8g。其余同实施例1。
实施例3
一种高浓度氟碳颜料，其中：由下列重量比例的原料混合而成：水性氟碳树脂：52g，钛白粉：9g，硅酸铝：4g，润湿剂：0.6g，润湿分散剂：0.6g，成膜助剂：4.0g，防腐剂：0.55g，丙二醇：2.5g，三乙醇胺：1.6g。其余同实施例1。
实施例4
一种高浓度氟碳颜料，其中：由下列重量比例的原料混合而成：水性氟碳树脂：40g，钛白粉：6g，硅酸铝：2g，润湿剂：0.3g，润湿分散剂：0.3g，成膜助剂：3.0g，防腐剂：0.3g，丙二醇：1g，三乙醇胺：1.2g。其余同实施例1。
实施例5
一种高浓度氟碳颜料，其中：由下列重量比例的原料混合而成：水性氟碳树脂：65g，钛白粉：11g，硅酸铝：6g，润湿剂：0.8g，润湿分散剂：0.8g，成膜助剂：5.0g，防腐剂：0.8g，丙二醇：5g，三乙醇胺：2.0g。其余同实施例1。
以上实施例的耐候性经过氙灯老化实验得到以下结果，评定方法采用《GBT 1766-2008 色漆和清漆 涂层老化的评级方法》。
（1）5个实施例开裂数量等级的评定
（2）5个实施例斑点密度等级的评定
（3）5个实施例起泡密度等级的评定
从以上实验数据可以看出，实施例3的耐候性最优，因此本发明的高浓度氟碳颜料的耐候性高于其他氟碳颜料。
Claims (3)
1.一种高浓度氟碳颜料，其特征在于：水性氟碳树脂：50-55g，钛白粉：8-10g，硅酸铝：3-5g，润湿剂：0.5-0.7g，润湿分散剂：0.5-0.7g，醇脂十二：3.5-4.5g，防腐剂：0.5-0.6g，丙二醇：2-3g，三乙醇胺：1.5-1.8g。
2.一种高浓度氟碳颜料的制备方法，取水性氟碳树脂：50-55g，钛白粉：8-10g，硅酸铝：3-5g，润湿剂：0.5-0.7g，润湿分散剂：0.5-0.7g，成膜助剂：3.5-4.5g，防腐剂：0.5-0.6g，丙二醇：2-3g，三乙醇胺：1.5-1.8g混合均匀，边加热边搅拌，加热至150℃后继续搅拌1h，在1.6个大气压的加压状态下保温5小时，自然冷却可获得高浓度氟碳颜料；
其特征在于：
硅酸铝的化学分子式为Al2O3·SiO2，其中氧化铝和二氧化硅的摩尔比例为1：1；
润湿剂选择山梨醇酐月桂酸酯；
润湿分散剂选择琥珀酸二辛酯磺酸钠；
成膜助剂选择丙二醇甲醚醋酸酯；
防腐剂选择对羟苯甲酸异丁酯；
水性氟碳树脂的制备方法：在预先加入三氟氯乙烯120g和正丁酸乙烯酯290g的1L高压反应釜中加入去离子水500g、阴离子型乳化剂10g及碳酸氢钠2g，搅拌溶解均匀后，加入功能单体5g，开始升温，当温度升到60℃时，加入过硫酸钾溶液2g，因反应放热，温度自行升高，控制温度在75-85℃，当温度平稳时，继续滴加功能单体2g，在2-4h内加完，反应结束；冷却到40℃以下，加入氨水1.5g，调节pH值至7-8，过滤，出料，包装，即得到水性氟碳树脂；
功能单体选择甲基丙烯酸羟乙酯；
阴离子型乳化剂选择壬酚基聚氧乙烯基醇硫酸钠。
3.如权利要求2所述的一种高浓度氟碳颜料的制备方法，其特征在于：水性氟碳树脂：52g，钛白粉：9g，硅酸铝：4g，润湿剂：0.6g，润湿分散剂：0.6g，成膜助剂：4.0g，防腐剂：0.55g，丙二醇：2.5g，三乙醇胺：1.6g。
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