[发明专利]一种应用于纺丝树脂着色的改性炭黑及其制备方法

说明书

本发明属于改性炭黑着色剂及制备，具体涉及一种应用于纺丝树脂着色的改性炭黑及其制备方法。改性炭黑为式I所示，式中，●为炭黑，R为C₁‑C₃₀的直链烷基、支链烷基或C₁～C₁₀的烷基苯。本发明着色剂适用于树脂的着色，该着色剂为蓝光黑色，该着色剂颗粒松软，采用刮板细度仪检测该着色剂的易分散性能，较改性前炭黑易分散性明显。

技术领域

本发明属于改性炭黑着色剂及制备，具体涉及一种应用于纺丝树脂着色的改性炭黑及其制备方法。

背景技术

原液着色法是在纺丝溶液中加入适当的着色剂，经充分混和、溶解和过滤，也可在进入喷丝头之前定量地注入着色剂或有色原液，经静态混和器混和后纺制成有色纤维。这种工艺属于物理变化，优点是着色和纺丝可同时连续进行，着色均匀，色牢度好，上染率高，生产周期短，成本低，污染少。能使一些高取向度、非极性难染纤维，如涤纶、丙纶等着色。其着色剂有无机、有机颜料、炭黑和分散染料等。合成纤维主要品种涤纶、锦纶、丙纶等都采用熔纺生产，大规模直纺技术能够实现低能耗、高品质免染色长丝生产技术，同时向细旦、超细旦方向发展。

着色剂等添加物需在高温下熔融混合，产品对添加物耐高温的要求较高，同时保证在一段时间内不能聚集，在聚酯中的分散良好，着色剂固体颗粒能够保持纳米化，以保证在制备超细旦长丝的时候不断丝。由于黑色的高占比以及纺丝设备更换等原因，目前着色剂研究以黑色炭黑为主。近年，围绕炭黑着色剂的改性开发研究一直在进行，报道很多，主要仍以水性炭黑开发为主，在树脂体系研究主要以炭黑聚合物为主。

2014年日本化学工业株式会社开发了“偶氮化合物”的方法(JP2014173471)。该方法提供用于喷墨记录液体的染料和用于毡笔的墨水的染料的偶氮化合物提到一种水性油墨用改性炭黑及油墨的方法。方法中提到通过乙烯砜基链接不同基团制备的偶合染料，主要以对(β-乙基砜硫酸酯)苯胺为原料，水解磺酸基，接入需要基团，然后制备偶氮染料，制备的染料色调优秀，光学浓度高，色调鲜明。其发明仍以水性研究为主，制备的是一种具有乙基砜基偶氮骨架和可聚合不饱和基团的偶氮化合物，但上述研究仍然为水溶性染料，主要应用用于喷墨记录液体的染料，难以解决在树脂着色的问题。

2001年，卡博特公司开发了“连接在颜料上的聚合物和其它基团以及后续反应”的方法(CN01805143.X)，该方法以炭黑为原料，以重氮法改性为主线，先在炭黑上接入吸电子基团为第一基团，然后在第一基团上接入第二基团，反之第一基团含有亲核体，第二基团含有亲电体。其所述的有机基团包括至少一种(2-硫酸根基合乙基)砜基团和至少一种亲核聚合物的反应产物。其目的为将一种含有聚合物的基团接入炭黑，主要应用于油墨、橡胶及涂料。其目的和优点均比较明显，缺点在于反应接枝率较低，由于炭黑本身惰性及其多孔性能，对反应基团较大的将产生较大的空间阻碍作用，在与聚合物反应时杂质无法去除，产品质量很难达到期望的结果。

上述方法均不能直接应用于树脂纤维着色，尤其是长丝纤维及细旦长丝原液着色。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构新颖的应用于纺丝树脂着色的改性炭黑及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种应用于纺丝树脂着色的改性炭黑，改性炭黑为式I所示，

式中，

●为炭黑，R为C₁-C₃₀的直链烷基、支链烷基或C₁～C₁₀的烷基苯。

优选，式中：

R选自C₄～C₂₀的直链或支链的烷基。

进一步优选，式中：