[发明专利]一种圆珠笔用炭黑水性色浆的制备方法

摘要

本发明公开了一种圆珠笔用炭黑水性色浆的制备方法。该方法过程包括：将炭黑与去离子水、锆珠混合球磨制备炭黑粗混液；或将炭黑与锆珠以及伯胺溶液混合球磨制备炭黑粗混液；再将炭黑粗混液与重氮盐反应得到改性炭黑分散液；将改性分散液进行提纯、浓缩得到改性炭黑水性色浆；再向改性炭黑水性色浆中加入微胶囊壁材单体、引发剂，进行原位聚合反应得到圆珠笔用炭黑水性色浆。本发明制备方法操作简单，费用消耗低，易于工业化生产，所制备的圆珠笔用炭黑水性色浆具有低粘度、高表面张力、低电导率、高稳定性的特点，且颜料分散颗粒粒径小、分布窄，无需额外机械力的作用，可直接用于圆珠笔墨水的调制。

主权项

一种圆珠笔用炭黑水性色浆的制备方法，其特征在于包括以下过程：（1）炭黑粗分散液的制备：按质量计，将1份的色素炭黑、10‑20份的去离子水以及15‑40份直径为0.2‑6mm之间的锆珠混合，利用球磨机在300‑500r/min下球磨1‑5h，分离出锆珠，得到炭黑粗分散液Ⅰ；（2）重氮盐溶液的制备：按质量计，将0.5‑1.2份的伯胺溶解到2‑8份去离子水中，冰盐浴，搅拌，加入0.55‑1.61份强酸或二氧化氮，将0.15‑0.65份亚硝酸金属盐或亚硝酸酯，加入到2‑10份去离子水中，待温度降至0‑5℃，将亚硝酸金属盐或亚硝酸酯滴加到上述伯胺溶液中，得到重氮盐溶液；所述的伯胺为能形成重氮盐并且分子中带有一个或多个包括羧酸、磺酸、磷酸及其盐，羟基亲水基团的伯胺，所述的强酸包括质量分数37.5%盐酸、质量分数65%硝酸、质量分数98%硫酸，所述的亚硝酸金属盐包括亚硝酸钠、亚硝酸钾，亚硝酸酯包括亚硝酸异戊酯、亚硝酸异丁酯；（3）改性炭黑分散液的制备：将步骤（1）制备的炭黑粗分散液Ⅰ与步骤（2）制备的重氮盐溶液按照质量比1:1混合，在转速700‑1500 r/min，温度10‑70℃，反应4‑24h，得到改性炭黑分散液Ⅱ；（4）改性炭黑色浆的制备：将步骤（3）制备的改性炭黑分散液Ⅱ采用超滤进行除盐、浓缩，控制最后分散液中炭黑的质量百分浓度在15%‑45%，且电导率在0.1 mS/cm以下，得到改性炭黑色浆Ⅲ；（5）圆珠笔用炭黑色浆的制备：按质量计，向步骤（4）制备的改性炭黑色浆Ⅲ中，按照其中每份炭黑，加入0.05‑0.45份的微胶囊壁材单体，加入0.001‑0.004份的引发剂，在氮气保护和转速500‑1500r/min搅拌下，于40‑80℃水浴条件下反应3‑6h，得到圆珠笔用炭黑色浆Ⅳ；所述的微胶囊壁材单体为丙烯酸‑2‑羟基乙酯、丙烯酸‑2‑羟基丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸‑2‑羟基乙酯和甲基丙烯酸‑2‑羟基丙酯其中的一种或多种；所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。