[发明专利]一种高颜料含量色母粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高颜料含量色母粒及其制备方法和应用，该色母粒按照质量份数包括如下组分：50～75份的载体；20～45份的自分散颜料；1～5份的助剂；所述自分散颜料按照以下方法制备得到：将质量为1～2份的表面活性剂A和质量为1～2份的表面活性剂B添加于质量为50～75份的水中，混匀后加入质量为20～45份的颜料，进行研磨、干燥得到该自分散颜料。本发明的制备方法是将载体、助剂与自分散颜料混合均匀后，经挤出机造粒，得到该高颜料含量的色母粒。该色母粒分散性能良好，能够很好的分散在聚酯中，与聚酯的相容性较好；且该色母粒中的颜料浓度较高，在熔体纺丝时的添加量少，对聚酯的影响较小。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种高颜料含量色母粒及其制备方法和应用。

背景技术

聚酯是由多元酸和多元醇缩聚而得的聚合物，主要指聚对苯二甲酸乙二醇酯，其具有优良的成纤性、抗蠕变性、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性等性能，在纤维、包装、工程塑料等领域得到广泛的应用。我国将含聚对苯二甲酸乙二醇酯组分大于85％的合成纤维称为聚酯纤维，商品名为涤纶。聚酯纤维经过纺丝过程中的拉伸和定形作用，其分子排列整齐呈线状直链，结晶度高，取向性好，分子间空隙小，染料不易渗入，大分子链上没有羟基、氨基等极性官能团，只有极性较小的酯基，因此聚酯纤维作为纺织材料具有较差的染色性。染料分子只有在高温高压条件下才能进入纤维内部进行染色；而染料染色工艺存在设备要求高、废水排放量大等问题。

色母粒具有分散性好、无污染和使用方便等优点，成为聚酯常用的着色方法。色母粒的制备主要有湿法和干法两种工艺；湿法工艺由于生产流程长、操作复杂、成本高等缺陷限制了其使用，而干法工艺成为生产色母粒的主要方法。但是干法工艺制造的色母粒颜料在色母粒中分散不均匀，特别是颜料含量较高的色母粒颜料更难分散均匀，从而导致结晶不完善和不均匀，耐迁移性、抗冲击力性能差，加工出来的色母粒产品耐热性不好，而聚酯纤维对颜料分散要求较严格。因此，如何提高聚酯色母粒着色率、耐迁移性、耐热性等品质，是聚酯着色时需迫切解决的问题。

公开号为CN110577656的中国专利揭示了一种高浓度高色牢度母粒的制备方法，将一定质量的PET、PBT、着色剂、紫外光吸收剂、光稳定剂、凉感粉、增韧剂、抗氧剂、分散剂、流变改性剂进行粉碎、干燥、混匀后，通过双螺杆挤出机挤出造粒，其中所用分散剂为带活性基团的聚酯类超分散剂、活性接枝有机硅类分散剂、丙烯酸酯分散剂中的一种或几种的混合物。公开号为CN106589846A的中国专利揭示了一种涤纶生态环保色母粒及其制备方法，具体为：将环保着色剂分散于乙二醇中；在研磨机中研磨，形成粒子的粒径为50nm；在10kv-30kv高压产生电场下形成带同性电荷的颗粒，在闪蒸斧中进行高温低压的闪蒸，得到环保着色剂；环保着色剂与聚酯树脂和分散剂在高速捏合机中混合，然后经过挤出机挤出造粒得到环保色母粒。专利号为US2002143090的美国专利揭示了一种聚酯用色母粒，含一种或多种共聚物和一种或多种着色剂，用于聚酯包装瓶着色。

然而，现有的以普通商品化颜料制备的色母粒颜料在聚酯载体中分布不均匀，并且颜料与聚酯载体的相容性较差，导致在聚酯纤维纺丝过程中容易堵塞过滤器和喷丝孔，制备的有色聚酯纤维色泽不均匀、耐洗牢度差。对颜料进行表面改性，是一种常见的提升色母粒性能的方法；如美国专利US8124672介绍了一种含有羧酸酯基水溶性阴离子表面活性剂的自分散颜料的制备方法，该自分散颜料主要用于制备塑料用色母粒；美国专利US7459017介绍了一种简单搅拌即可分散的自分散颜料制备方法，该方法使用炔类分散剂在浆料中分散、湿法研磨颜料至规定粒径，再干燥成颗粒状，得到自分散颜料；该方法中，炔类分散剂占颜料质量5-40％，制造成本较高。然而，上述方法制备的自分散颜料，尚未见可用于制备高颜料含量纤维母粒的报道。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高颜料含量色母粒及其制备方法和应用；该色母粒分散性能良好，能够很好的分散在聚酯中，与聚酯的相容性较好；且该色母粒中的颜料浓度较高，在熔体纺丝时的添加量少，对聚酯的影响较小。