一种环保型水性高遮盖复合颜料色浆及其制备方法和应用与流程

本发明涉及水性颜料色浆领域。更具体地，涉及一种环保型水性高遮盖复合颜料色浆及其制备方法和应用。

背景技术：

1、涂料对被涂物表面起到保护和装饰的作用。其中，颜料作为涂料颜色来源的关键材料，不仅可以赋予涂料丰富多彩的颜色，还可以使涂料具有更好的遮盖力、机械强度及耐腐蚀等性能，是涂料不可或缺的组成部分。在过去的几十年中，铅铬颜料以其鲜艳的颜色、优异的物化性能以及经济性，广泛的应用于涂料领域。然而，铅和铬都是重金属元素，不仅会对环境造成污染，还会对人体造成伤害。基于铅铬颜料的危害，世界卫生组织呼吁到2020年全球禁止使用含铅含铬颜料。而我国颁布的gb 30981-2020《工业防护涂料中有害物质限量》也对涂料中铅、铬含量有明确的限定。鉴于以上原因，铅铬颜料的替代在涂料应用中迫在眉睫。

2、无机颜料是涂料工业中应用量最大、应用面最广的颜料，具有遮盖力高，耐光牢度、耐气候牢度及耐热稳定性好，耐溶剂性能优良等优点，主要用于遮盖、着色、保护、防腐蚀等。然而，受限于较低的着色力和饱和度，其颜色表现往往不尽如人意。有机颜料具有颜色鲜艳、着色力高的优点，但其遮盖力和耐候性往往不如无机颜料。因此，将无机颜料和有机颜料的优点充分结合起来，是铅铬颜料替代可行的替代方案之一。目前，普遍的做法是使用无机色浆和有机色浆进行调色，但由于无机颜料与有机颜料物理和化学性质间的差异，复配调色常会出现稳定性下降、浮色等问题。有机颜料与无机颜料物理共混再制备成色浆也是常用的方法之一，该方法操作简单，但是由于颜料之间的结合并不牢固，分布不均匀，这样一来对于涂膜的物化性能提升效果有限，同时也易出现浮色发花的问题。

3、基于以上问题，需要提供一种高性能的环保的有机-无机复合颜料色浆，实现水性工业涂料中铅铬颜料的替代。

技术实现思路

1、基于以上事实，本发明的目的在于提供一种环保型水性高遮盖复合颜料色浆及其制备方法和应用，以实现水性工业涂料中铅铬颜料的替代。该复合颜料色浆遮盖力强、耐腐蚀能力高、着色力高、环保通用于各水性工业涂料中。

2、为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

3、一方面，本发明提供一种环保型水性高遮盖复合颜料色浆，包括如下按质量百分含量计的原料：

4、

5、

6、其中，所述有机-无机复合颜料的组成中包含有机颜料、无机颜料和偶联剂，且所述有机颜料和无机颜料化学接枝在所述偶联剂上。

7、进一步地，所述偶联剂选自环氧基、氨基或异氰酸酯基进行侧链改性的硅烷偶联剂。

8、进一步地，所述偶联剂的结构式如下式所示：

9、

10、其中，所述r1选自环氧基、氨基或异氰酸酯基；所述r选自脂肪族碳链；所述n为10-15的正整数。

11、进一步地，所述有机-无机复合颜料中，有机颜料的质量占所述有机-无机复合颜料总质量的1-50％。

12、进一步地，所述有机-无机复合颜料中，有机颜料的质量占所述有机-无机复合颜料总质量的25-40％。

13、进一步地，所述有机-无机复合颜料中，偶联剂的质量占所述有机-无机复合颜料总质量的0.3-3％。

14、进一步地，所述有机-无机复合颜料中，偶联剂的质量占所述有机-无机复合颜料总质量的1-2％。

15、进一步地，所述有机-无机复合颜料的制备包括如下步骤：

16、将有机颜料和无机颜料混合，在搅拌的条件下加入偶联剂，经80-100℃干燥1-2h后得到所述的有机-无机复合颜料。

17、进一步地，所述原料中还包含质量百分含量为0-3％的杀菌剂。

18、进一步地，所述分散剂选自苯乙烯/丙烯酸共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物、丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物、丁二烯/丙烯酸共聚物、异丁烯/马来酸共聚物、二异丁烯/马来酸共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、聚乙二醇单乙烯基醚/马来酸共聚物中的一种或几种。

19、进一步地，所述润湿剂选自改性烷氧基化物、聚醚改性硅氧烷、乙氧基炔二醇或硅氧烷双效界面活性剂中的一种或几种。

20、又一方面，本发明提供如上所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆的制备方法，包括如下步骤：

21、将分散剂、润湿剂和消泡剂与部分水混合，得到混合均匀的混合物；

22、向所述混合物中加入有机-无机复合颜料，分散均匀后砂磨至细度＜10μm；

23、加入剩余的水，混匀，得到所述环保型水性高遮盖复合颜料色浆。

24、又一方面，本发明提供如上所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆在水性工业涂料中的应用。

25、本发明的有益效果如下：

26、本发明提供的复合颜料色浆原料中，特定结构的有机-无机复合颜料结合其他组分，赋予了该复合颜料色浆高的遮盖力、强的着色力；同时，该复合颜料色浆与各水性工业涂料相容性好，不影响涂料的光泽，并可有效提升耐水、耐盐雾、耐腐蚀性等各项物化性能。

技术特征：

1.一种环保型水性高遮盖复合颜料色浆，其特征在于，包括如下按质量百分含量计的原料：

2.根据权利要求1所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆，其特征在于，所述偶联剂选自环氧基、氨基或异氰酸酯基进行侧链改性的硅烷偶联剂。

3.根据权利要求2所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆，其特征在于，所述偶联剂的结构式如下式所示：

4.根据权利要求1-3任一项所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆，其特征在于，所述有机-无机复合颜料中，有机颜料的质量占所述有机-无机复合颜料总质量的1-50％，优选为25-40％；偶联剂的质量占所述有机-无机复合颜料总质量的0.3-3％，优选为1-2％。

5.根据权利要求1所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆，其特征在于，所述有机-无机复合颜料的制备包括如下步骤：

6.根据权利要求1所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆，其特征在于，所述原料中还包含质量百分含量为0-3％的杀菌剂。

7.根据权利要求1所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆，其特征在于，所述分散剂选自苯乙烯/丙烯酸共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物、丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物、丁二烯/丙烯酸共聚物、异丁烯/马来酸共聚物、二异丁烯/马来酸共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、聚乙二醇单乙烯基醚/马来酸共聚物中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆，其特征在于，所述润湿剂选自改性烷氧基化物、聚醚改性硅氧烷、乙氧基炔二醇或硅氧烷双效界面活性剂中的一种或几种。

9.如权利要求1-8任一项所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.如权利要求1-8任一项所述的环保型水性高遮盖复合颜料色浆在水性工业涂料中的应用。

技术总结本发明公开一种环保型水性高遮盖复合颜料色浆及其制备方法和应用，所述复合颜料色浆包括如下按质量百分含量计的原料：有机‑无机复合颜料40‑70wt％；分散剂0.5‑40wt％；润湿剂0.2‑5wt％；消泡剂0.1‑5wt％；和水；其中，所述有机‑无机复合颜料的组成中包含有机颜料、无机颜料和偶联剂，且所述有机颜料和无机颜料化学接枝在所述偶联剂上。该复合颜料色浆遮盖力强、耐腐蚀能力高、着色力高、环保通用于各水性工业涂料中，可用于替换水性工业涂料中铅铬颜料。技术研发人员：毕丽颖,黄晓博,高娟娟,杨杰,刘志伟,潘昌艺,崔亭受保护的技术使用者：立邦涂料（中国）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27