[发明专利]纳米彩色着色剂的制造

摘要

本发明涉及无机填料的表面处理，尤其涉及填料的颜料化和纳米化表面处理，以制备纳米彩色着色剂。填料的表面处理过程首先要将有机和无机颜料以及填料进行分散或染料进行溶解；然后是颜料或者染料薄膜在填料颗粒表面的沉积，以及复合纳米薄膜在颜料膜表面的再沉积和陈化过程，形成单层、双层或多层纳米彩色填料；最后是复合纳米颜料的过滤、干燥、热处理和粉碎过程；或者是直接将纳米彩色填料浆状物通过喷雾干燥、热处理和粉碎而制得粉体纳米彩色着色剂。利用本发明生产的纳米彩色着色剂不但可以直接应用于纳米彩色涂料和油墨的生产，而且可以应用于纳米彩色塑料、纳米彩色橡胶、纳米彩色陶瓷和纳米彩色玻璃的生产，可以省掉诸如彩色色浆、纳米浆或者色母粒塑料或者其他中间着色商品的生产、节省大量的着色成本。

主权项

一种无机填料的表面处理方法，其特征在于填料表面的颜料化和纳米化处理，以制造纳米彩色着色剂，使之同时具备填料、颜料和纳米材料“三合一”的功能，使传统着色工艺获得简化、显著地降低材料的着色成本。该处理方法是由以下各步骤组成。一、填料尤其是颜料的分散以及碱性染料的溶解：分散作用是在含有分散剂、乙醇的水溶液中以及搅拌陶瓷微球的协同作用下进行的。分散剂的种类可以是阴离子、阳离子、或非离子、或两性化合物。搅拌陶瓷微球的种类可以是氧化铝、氧化锆等耐磨材料；它们在分散液中的浓度范围是10-30％。分散过程的温度范围为20-40℃；时间范围是40-60分钟；二、碱性染料、颜料膜的沉积：碱性染料、无机和有机颜料化合物在填料颗粒表面上沉积是在碱性沉淀剂作用下完成的。沉淀剂的种类可以是Ca(OH)2、Al(OH)3、硬脂酸钠、钨酸钠、钼酸钠等。它们的加入量范围是1-6％；碱度的控制范围是pH＝8-9。颜料的加入量范围分别是：无机颜料为填料量的10-50％；有机颜料为填料量的5-25％；碱性染料为填料量的2-6％；三、复合纳米膜的沉积：复合纳米膜的沉积是由复合纳米胶在颜料沉积膜表面，通过复合纳米胶的凝胶化作用实现的。复合纳米胶是根据专利技术(200410048065.X)制备的；其凝胶化的碱度范围是pH＝7-9。复合纳米胶的加入量范围是填料量的1-10％；四、颜料膜和纳米膜的陈化：颜料膜和纳米膜的完全沉积所需要的时间是由上清夜形成的时间决定的，实现陈化过程是在保温条件下静态放置。陈化温度的范围是60-80℃；陈化时间的范围是40-60分钟；五、纳米彩色着色剂的过滤和干燥：陈化后的纳米彩色着色剂，经过液-固分离操作，不但获得供干燥用的滤饼，而且得到重复使用的母液。滤饼的干燥，可以是盘式间歇干燥，其干燥温度的范围是80-150℃；时间范围是2-4小时。但最好是采用回转真空干燥方式；或者直接采用喷雾干燥方式制得干粉；六、纳米彩色着色剂干粉的热处理：纳米彩色着色剂干粉进行热处理的目的在于使纳米膜获得晶型化和功能化效果。热处理的方式可以是间歇式电阻炉，炉温范围是350-550℃；时间范围是10-40分钟；七、粉碎和筛分：经过热处理的纳米彩色着色剂还需要经过粉碎和筛分过程才能制成它们的最终商品。粉碎设备可以采用切削式搅拌粉碎机或者立式搅拌磨。筛孔网目的尺寸范围是200-300目。