139黄复合颜料的制备及其应用性能的研究
发布时间：2021-11-22 15:45
颜料黄139作为铅铬黄颜料可替代颜料之一,其广泛应用于涂料、塑料、油墨等领域。在工业应用过程中颜料黄139仍存在耐温性和耐碱性差的问题。本论文为此设计了一种对颜料黄139表面改性方法:利用颜料黄139表面带电性,通过静电力作用将聚合物和纳米二氧化硅分别包覆到颜料黄139表面,在聚电解质和纳米二氧化硅的保护层作用下改善颜料黄139的耐温性和耐碱性。以聚电解质为包覆材料的过程中,分别探究了聚电解质用量、超声分散,沉降吸附时间和超声沉降温度对聚电解质包覆的影响,最终确定了聚电解质包覆颜料黄139的较优工艺条件:聚电解质用量为M颜（5）:M聚（3）、超声时间为1min、沉降时间为10min、沉降温度为23℃;在纳米二氧化硅材料的包覆过程中,分别探究了纳米二氧化硅用量、聚电解质用量和纳米二氧化硅尺寸对二氧化硅包覆的影响,并最终确定了颜料黄139包覆的较优工艺条件:二氧化硅用量为M颜（1）:MSiO2（1）、纳米二氧化硅尺寸为7nm、二氧化硅包覆后聚电解质用量为MSiO2（1）:M
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硅灰改性颜料的TEM图[23]
沈阳工业大学硕士学位论文6无机内核表面发生重氮化偶合反应生成颜料黄12，从而实现颜料黄12对无机内核的包覆，其包核机理示意图如图1.2所示。图1.2杂化颜料制备原理图[24]Fig.1.2Schematicdiagramofpreparationofhybridpigments热光谱和紫外光谱分析表明制得的无机有机杂化颜料黄12具有较好的热稳定性和光稳定性，并且有机颜料的流动性、水中分散性和粒径分布均有所改善，以尺寸最小的白炭黑作为内核材料提升性能最佳。Cao等人[25]制备了一系列以无机材料（SiO2、TiO2、海泡石）为主要成分的无机有机杂化颜料，利用透射电镜和Zeta电位等分析表明有机颜料包裹着二氧化硅形成核-壳结构，再通过静电力作用与二氧化钛或者海泡石结合形成杂化颜料。1.2.2有机颜料表面改性技术不同于有机颜料包核技术，有机颜料表面改性技术是对有机颜料颗粒表面处理和改性，通过改性提高有机颜料的应用性能。有机颜料粒子表面改性技术在颜料工业应用领域中起着至关重要的作用，尤其是有机颜料在油墨、油漆和塑料等应用领域中，为了改善有机颜料在应用介质中的分散性、润湿性，提高有机颜料在工业应用领域的某项性能，因此需要对有机颜料颗粒表面进行特定的处理改性来满足工业应用需求[4-10]。有机颜料表面改性的方法有很多种，目前已实用及文献报道的方法可归纳为以下6种类型[4]，分别为：表面活性剂改性处理；颜料衍生物改性处理；研磨、酸溶、酸胀及有机溶剂处理；紫外照射或超临界二氧化碳处理；高分子化合物处理；无机化合物包覆改性处理。表面活性剂改性处理[26-36]：表面活性剂分子链一端有亲水基团，另一端有亲油基
沈阳工业大学硕士学位论文14聚电解质包覆有机颜料粒子分为两个过程：吸附过程和沉积过程。吸附过程：分散均匀后的颜料黄139粒子表面带有负电荷，在静电力作用下，带正电荷的聚阳离子电解质链先会靠近颜料粒子表面；沉积过程：随着靠近颜料粒子表面聚阳离子电解质链数量增加，聚阳离子电解质链会沉积在颜料粒子表面。在有机颜料表面沉积一层聚阳子电解质后，颜料粒子表面带上正电荷，在静电力作用下，带负电荷的聚阴离子电解质链会继续吸附并沉积在颜料粒子表面，从而实现聚电解质在颜料黄139粒子表面层层自组装包覆。2.3.3纳米二氧化硅层层自组装法包覆有机颜料黄139的制备1）取一定量表面带正电荷的颜料黄139浆体，加入适量的纳米二氧化硅溶胶，超声分散一段时间后静置，使纳米二氧化硅颗粒能够沉降到有机颜料粒子表面。2）将得到的有机颜料浆料离心分离、超声洗涤，重复三次后分散到去离子水中，此时有机颜料粒子表面带负电荷。3）取适量的聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDADMAC）加入到表面被纳米二氧化硅粒子包覆且带负电荷的有机颜料浆体中，超声分散后静置沉降。4）重复步骤二，此时得到的有机颜料粒子表面带正电荷。5）重复以上操作过程，可以实现在有机颜料黄139粒子表面吸附沉降多层纳米二氧化硅颗粒，并最终使得颜料表面最外层沉降有带负电荷的聚电解质。图2.4纳米二氧化硅层层自组装法包覆有机颜料黄139机理Fig.2.4Mechanismofcoatingorganicpigmentyellow139withcolloidalsilicaparticlesvialayerbylayerself-assembly
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于细乳液法含硅颜料胶囊的制备及其对涤纶的印花性能[J]. 陈智杰,胡旭东,黄卓,宋丽苗,戚栋明,向忠. 纺织学报. 2019(08)
[2]表面活性剂改性碳气凝胶吸附亚甲基蓝性能的研究[J]. 杨慧敏,周慧杰,王硕,郭小惠,郭贵宝. 人工晶体学报. 2019(05)
[3]关注有机颜料核心(关键)技术(续)[J]. 周春隆. 染料与染色. 2019(02)
[4]关注有机颜料核心(关键)技术[J]. 周春隆. 染料与染色. 2019(01)
[5]非离子表面活性剂改性羟基磷灰石粉体的制备[J]. 李刚,梁彦会,郭玉洁,付晓帆,刘志刚,邱信伟. 硅酸盐通报. 2019(02)
[6]用于分散有机颜料和炭黑的润湿分散剂的选择[J]. 潘勇. 涂料工业. 2018(08)
[7]溶胶-凝胶法制备二氧化硅包覆水性C.I.PR31[J]. 曹瑞春,魏先福,王琪,张辉. 精细化工. 2018(11)
[8]ES纺粘无纺布表面活性剂亲水整理[J]. 彭丽,蔡凌云,郑旭明. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2018(04)
[9]高性能有机颜料功能化研究进展[J]. 金会义,徐晓萍,尉震. 化工新型材料. 2016(12)
[10]白炭黑包核C.I.颜料红170的制备及性能[J]. 张珍珍,张宝莲,费学宁. 天津城建大学学报. 2015(01)
博士论文
[1]自粘性有机颜料微/纳胶囊的原位聚合法制备及其胶膜微相结构调控[D]. 陈智杰.浙江理工大学 2017
[2]有机颜料的表面纳米包覆改性及其在涂料中的应用研究[D]. 袁俊杰.复旦大学 2006
硕士论文
[1]蓝色铝颜料的制备及其对PP抗UV光氧老化性能研究[D]. 吕洋.安徽大学 2017
[2]表面活性剂改性亚麻秸秆对酸性偶氮染料的吸附性能研究[D]. 王文霞.华北电力大学(北京) 2017
[3]海泡石基无机/有机复合颜料的研究[D]. 段祖勤.湘潭大学 2016
[4]2-甲基-8-氨基喹啉合成工艺研究及其在颜料黄138制备中的应用[D]. 韩兆钢.华东理工大学 2011
[5]包核法对C.I.颜料绿8的改性[D]. 刘旭.天津大学 2010
[6]无机—有机复合颜料的制备及性能研究[D]. 林学军.内蒙古工业大学 2010
[7]重晶石/铅铬黄复合颜料制备及性能表征[D]. 马祖恺.中国地质大学（北京） 2009
[8]C.I.颜料红48:2的合成及改性研究[D]. 吕东军.天津大学 2005
[9]聚羧酸型分散剂的合成及其对超细颜料的分散作用[D]. 田安丽.青岛大学 2004
[10]铜酞菁衍生物对酞菁蓝的表面处理及其表面性质的研究[D]. 曹书红.北京化工大学 2000
本文编号：3512000
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硅灰改性颜料的TEM图[23]
沈阳工业大学硕士学位论文6无机内核表面发生重氮化偶合反应生成颜料黄12，从而实现颜料黄12对无机内核的包覆，其包核机理示意图如图1.2所示。图1.2杂化颜料制备原理图[24]Fig.1.2Schematicdiagramofpreparationofhybridpigments热光谱和紫外光谱分析表明制得的无机有机杂化颜料黄12具有较好的热稳定性和光稳定性，并且有机颜料的流动性、水中分散性和粒径分布均有所改善，以尺寸最小的白炭黑作为内核材料提升性能最佳。Cao等人[25]制备了一系列以无机材料（SiO2、TiO2、海泡石）为主要成分的无机有机杂化颜料，利用透射电镜和Zeta电位等分析表明有机颜料包裹着二氧化硅形成核-壳结构，再通过静电力作用与二氧化钛或者海泡石结合形成杂化颜料。1.2.2有机颜料表面改性技术不同于有机颜料包核技术，有机颜料表面改性技术是对有机颜料颗粒表面处理和改性，通过改性提高有机颜料的应用性能。有机颜料粒子表面改性技术在颜料工业应用领域中起着至关重要的作用，尤其是有机颜料在油墨、油漆和塑料等应用领域中，为了改善有机颜料在应用介质中的分散性、润湿性，提高有机颜料在工业应用领域的某项性能，因此需要对有机颜料颗粒表面进行特定的处理改性来满足工业应用需求[4-10]。有机颜料表面改性的方法有很多种，目前已实用及文献报道的方法可归纳为以下6种类型[4]，分别为：表面活性剂改性处理；颜料衍生物改性处理；研磨、酸溶、酸胀及有机溶剂处理；紫外照射或超临界二氧化碳处理；高分子化合物处理；无机化合物包覆改性处理。表面活性剂改性处理[26-36]：表面活性剂分子链一端有亲水基团，另一端有亲油基
沈阳工业大学硕士学位论文14聚电解质包覆有机颜料粒子分为两个过程：吸附过程和沉积过程。吸附过程：分散均匀后的颜料黄139粒子表面带有负电荷，在静电力作用下，带正电荷的聚阳离子电解质链先会靠近颜料粒子表面；沉积过程：随着靠近颜料粒子表面聚阳离子电解质链数量增加，聚阳离子电解质链会沉积在颜料粒子表面。在有机颜料表面沉积一层聚阳子电解质后，颜料粒子表面带上正电荷，在静电力作用下，带负电荷的聚阴离子电解质链会继续吸附并沉积在颜料粒子表面，从而实现聚电解质在颜料黄139粒子表面层层自组装包覆。2.3.3纳米二氧化硅层层自组装法包覆有机颜料黄139的制备1）取一定量表面带正电荷的颜料黄139浆体，加入适量的纳米二氧化硅溶胶，超声分散一段时间后静置，使纳米二氧化硅颗粒能够沉降到有机颜料粒子表面。2）将得到的有机颜料浆料离心分离、超声洗涤，重复三次后分散到去离子水中，此时有机颜料粒子表面带负电荷。3）取适量的聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDADMAC）加入到表面被纳米二氧化硅粒子包覆且带负电荷的有机颜料浆体中，超声分散后静置沉降。4）重复步骤二，此时得到的有机颜料粒子表面带正电荷。5）重复以上操作过程，可以实现在有机颜料黄139粒子表面吸附沉降多层纳米二氧化硅颗粒，并最终使得颜料表面最外层沉降有带负电荷的聚电解质。图2.4纳米二氧化硅层层自组装法包覆有机颜料黄139机理Fig.2.4Mechanismofcoatingorganicpigmentyellow139withcolloidalsilicaparticlesvialayerbylayerself-assembly
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于细乳液法含硅颜料胶囊的制备及其对涤纶的印花性能[J]. 陈智杰,胡旭东,黄卓,宋丽苗,戚栋明,向忠. 纺织学报. 2019(08)
[2]表面活性剂改性碳气凝胶吸附亚甲基蓝性能的研究[J]. 杨慧敏,周慧杰,王硕,郭小惠,郭贵宝. 人工晶体学报. 2019(05)
[3]关注有机颜料核心(关键)技术(续)[J]. 周春隆. 染料与染色. 2019(02)
[4]关注有机颜料核心(关键)技术[J]. 周春隆. 染料与染色. 2019(01)
[5]非离子表面活性剂改性羟基磷灰石粉体的制备[J]. 李刚,梁彦会,郭玉洁,付晓帆,刘志刚,邱信伟. 硅酸盐通报. 2019(02)
[6]用于分散有机颜料和炭黑的润湿分散剂的选择[J]. 潘勇. 涂料工业. 2018(08)
[7]溶胶-凝胶法制备二氧化硅包覆水性C.I.PR31[J]. 曹瑞春,魏先福,王琪,张辉. 精细化工. 2018(11)
[8]ES纺粘无纺布表面活性剂亲水整理[J]. 彭丽,蔡凌云,郑旭明. 浙江理工大学学报(自然科学版). 2018(04)
[9]高性能有机颜料功能化研究进展[J]. 金会义,徐晓萍,尉震. 化工新型材料. 2016(12)
[10]白炭黑包核C.I.颜料红170的制备及性能[J]. 张珍珍,张宝莲,费学宁. 天津城建大学学报. 2015(01)
博士论文
[1]自粘性有机颜料微/纳胶囊的原位聚合法制备及其胶膜微相结构调控[D]. 陈智杰.浙江理工大学 2017
[2]有机颜料的表面纳米包覆改性及其在涂料中的应用研究[D]. 袁俊杰.复旦大学 2006
硕士论文
[1]蓝色铝颜料的制备及其对PP抗UV光氧老化性能研究[D]. 吕洋.安徽大学 2017
[2]表面活性剂改性亚麻秸秆对酸性偶氮染料的吸附性能研究[D]. 王文霞.华北电力大学(北京) 2017
[3]海泡石基无机/有机复合颜料的研究[D]. 段祖勤.湘潭大学 2016
[4]2-甲基-8-氨基喹啉合成工艺研究及其在颜料黄138制备中的应用[D]. 韩兆钢.华东理工大学 2011
[5]包核法对C.I.颜料绿8的改性[D]. 刘旭.天津大学 2010
[6]无机—有机复合颜料的制备及性能研究[D]. 林学军.内蒙古工业大学 2010
[7]重晶石/铅铬黄复合颜料制备及性能表征[D]. 马祖恺.中国地质大学（北京） 2009
[8]C.I.颜料红48:2的合成及改性研究[D]. 吕东军.天津大学 2005
[9]聚羧酸型分散剂的合成及其对超细颜料的分散作用[D]. 田安丽.青岛大学 2004
[10]铜酞菁衍生物对酞菁蓝的表面处理及其表面性质的研究[D]. 曹书红.北京化工大学 2000
本文编号：3512000
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