[发明专利]一种炭黑色浆及其制备方法

说明书

本发明涉及炭黑色浆及其制备方法，尤其涉及一种炭黑色浆及其制备方法。炭黑色浆按重量百分比计，炭黑15～30％、润湿剂0.1～1.0％、分散剂1.5～15％、pH调节剂0.6～3％，余量为分散介质。本发明炭黑色浆中分散剂与润湿剂结构相似，提高了炭黑使用浓度，同时制备工艺简便得到浓度较高的状态稳定的炭黑色浆产品。

技术领域

本发明涉及炭黑色浆及其制备方法，尤其涉及一种炭黑色浆及其制备方法。

背景技术

聚酯纤维是由二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯，在经熔融纺丝所得的合成纤维，聚酯纤维广泛应用于服装、军工、等诸多领域，是合成纤维中产量最大的品种。

涤纶原液着色主要有切片纺和聚合纺。由于切片纺丝具有灵活、品种更换方便及适合于母粒共混纺丝的特点，加之新型高速纺丝技术的广泛应用，目前国内免染聚酯长丝绝大多数采用小单元切片纺工艺进行生产。

聚合纺主要酯交换反应和缩聚反应时，加入粒径小于1μm的着色剂，均匀的分散的聚酯树脂中，聚合完毕直接进行拉丝，该法生产成本低，适合用于大批量的品种。但要求着色剂能够耐280摄氏度高温，色牢度优良，不分解不升华，能与聚酯熔体相溶成一体。

由于长时间高温，一般染颜料很难保证色差在允许范围内，目前只有炭黑及钛白能够适应温度的影响，而黑色占聚酯纤维着色60％以上，故使用炭黑作为着色剂的研究最多，日本专利JP63308033提供色炭黑色浆方法，认为加入脂肪酸的金属盐，能够增加炭黑在聚酯中的分散，其提供的方法能够增加着色剂在聚酯中的润滑性，但是由于其炭黑颗粒较大，只能用于短的粗纤维制备。

专利CN102728438A介绍了一种规模化制备炭黑-乙二醇浆料的方法，采用乙二醇为溶剂、荷兰盛沃FA-196为分散剂分散炭黑，通过多级研磨方式制备最高浓度10％的炭黑色浆。此方法制备的炭黑色浆D₅₀＝0.25μm，D₉₀＝2.5μm，粒径相对较粗、粒径范围跨度较大，用于聚酯纤维着色容易分散不均匀，直接影响纺丝生产，造成断头多，同时造成聚合过滤器堵塞，另浓度较低，易导致纤维着色力降低，多级研磨虽可增加研磨效果，但是工序较多，增加了设备暂用率，浪费资源。

专利CN103031755B介绍了一种涤纶原液着色的乙二醇基颜料分散体及其制备方法，聚氧乙烯醚类化合物做润湿剂，有机硅为分散剂，经预分散后进行砂磨，过滤得到需要的产品，经纺丝实验认为具有可纺性。其在砂磨后进行过滤目的除去粗粒径产品及杂质，说明其分散效果未达最佳，制备的色浆均匀度不够，另有机硅类分散剂在聚酯原液纺丝过程中由于长时间高温会发生聚集，影响纺丝质量，无法得到高品质细旦长丝产品。

因此急需一种色浆均匀、稳定性高的适用于高品质细旦长丝的炭黑色浆。

发明内容

为克服上述产品制备的炭黑色浆不能进行长纤维及超细旦长纤维的问题，本发明目的在于提供一种炭黑色浆及其制备方法。

为实现上目的，本发明采用的技术方案为：

一种炭黑色浆，炭黑色浆按重量百分比计，炭黑15～30％、润湿剂0.1～1.0％、分散剂1.5～15％、pH调节剂0.6～3％、余量为分散介质。

优选：所述炭黑色浆按重量百分比计，炭黑15～30％、润湿剂0.5-1.0％、分散剂5～15％、pH调节剂0.6～2％、余量为分散介质。

所述润湿剂为5≤k≤30；目的利用更小的分子结构进入炭黑空洞，与炭黑紧密结合，改变炭黑聚集体聚集状态，使炭黑更容易被分散。

所述分散剂结构为其中,5≤x≤20，5≤y≤20；其与润湿剂结构相似，增加了聚氧乙烯键，使其跟乙二醇相容性更好，经分散加工得到均匀分散的炭黑色浆。

其中，分散剂的获得可以按照现有的低聚合反应获得，即，丁二酰亚胺与丙炔加成，经偶氮二异丁腈催化聚合，加入低聚的聚环氧乙烷，形成共聚物。