[发明专利]一种纳米微胶囊型水性色浆的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米水性色浆的制备方法，特别是一种纳米微胶囊型水性色浆的制备方法。该纳米微胶囊型色浆适用于高性能的纺织品喷墨印花涂料墨水、彩色喷墨打印墨水以及应用于制作液晶显示器的彩色滤光片用色浆，此外，还可应用于水性油墨和涂料着色等。属于化工产品制备技术领域。

背景技术

目前，具有纳米微胶囊型结构的水性色浆的制备方法有以下几种：

美国Radiant Color公司的Barashkov等人(Presented at Int.Conf.on Digital Printing Technologies 2001，Fort Lauderdale，US)采用染料封装技术(Dye-Packaging Technology)制备了一种用于水性喷墨印刷的荧光纳米色料，该技术采用传统的乳液聚合法把水溶性的荧光染料用平均粒径小于140nm的聚合物粒子包封起来，获得的色料具有优良的耐水、耐光性。但这种方法存在表面活性剂用量大、粒径可控性较差、染料含量低等缺点。

日本的M.Takasu等人报道了(Colloid Polym.Sci.，2003年282卷和2005年283卷)在不加交联剂、不另外加助稳定剂的条件下，选用在苯乙烯中溶解性高的高憎水的偶氮类油溶染料并加入受阻胺光稳定剂，通过细乳液聚合反应制得染料含量较高的颜色化纳米乳胶(colored nanolatex)，然后通过界面缩聚反应在颜色化的乳胶粒表面引入聚脲壳层。他们的方法主要集中于研究如何提高染料在乳胶粒内的存留稳定性和光稳定性，而缺少对于其粒子形貌结构、粒度分布以及颜色性质的研究。

CN1978552公开了一种纳米色料水性分散体的制备方法。利用改进的细乳液聚合反应把完全溶解在聚合单体中的憎水性染料以分子分散状态和染料聚集相状态固定在交联聚合物纳米微球内，得到预聚物种子；接着利用包壳聚合反应技术在种子粒子表面构建改性的、保护性的交联聚合物外壳。这种方法制备的色料水分散体具有类似纳米微胶囊的结构，但它不具备应用时所需的自成膜性和自交联性。

CN1817981公开了一种纺织品用纳米级颜料型喷墨印花油墨及其制备方法。油墨由颜料微胶囊、自交联聚合物微胶乳、去离子水、水溶性有机溶剂、防腐剂、保湿剂、表面活性剂和pH调节剂组成。其制备方法为：先将颜料分散成纳米级粒子，然后用非溶剂使水溶性高分子沉析在颜料粒子表面，形成在水中稳定分散的颜料纳米微胶囊，将颜料微胶囊与其他组分按一定比例搅拌混合，即得喷墨印花油墨。CN101020795公开了一种皮革数码喷墨印花颜料型墨水的制备方法，其方法实际上与CN1817981公开专利大同小异。可见，上述两制备方法依然未脱离传统的颜料物理分散手段。

从广义上来讲，由尺度上小于100nm的颜料粒子、染料或颜料的复合物得到的水性或油性分散体系都可称之为纳米色浆。

发明内容

本发明的目的，是为了提供一种纳米微胶囊型水性色浆的制备方法，采用该方法制备的水性色浆既可保持所用染料的优异颜色特性又能实现优异的耐久性(耐光/候性、储存稳定性)、自成膜性及常温自交联性。

本发明的目的通过以下措施达到：

一种纳米微胶囊型水性色浆的制备方法，其特征在于包括以下步骤，其中所涉及的物质以质量份表示：

1)细乳液聚合反应制备纳米微胶囊囊芯

将0.4～1份乳化剂和0.06～0.3份pH值调节剂碳酸氢钠溶解在装有100份去离子水的烧杯中，作为水相；把预先用5％烧碱水溶液水洗除去阻聚剂的12～30份苯乙烯、1～5份甲基丙烯酸甲酯和0.5～3份交联剂，加于另一个烧杯中，再加入0.7～5份憎水染料、0.1～0.3份液滴成核促进剂和0.06～0.2份反应型受阻胺光稳定剂，完全溶解后作为油相；把水相倒入油相中，在室温下以转速为1000～1800转/分机械搅拌20～30分钟后，然后在冰水浴下置于超声波均质机中细乳化，其超声功率为400～500瓦，细乳化10～20分钟后得到细乳液；把制备好的细乳液全部装入接有搅拌、温度计、冷凝管和氮气管的四口烧瓶中，先通入10～20分钟氮气除氧后升温，升至55～60℃时用注射器注入0.05～0.3份过硫酸钾溶解在3～8份去离子水中的水溶液，开始引发聚合反应，保持在62～66℃下搅拌反应1～2小时，得到微胶囊囊芯；

2)包壳聚合反应制备囊壁