一種聚氨酯分散劑及其制備方法和一種色漿
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚氨酯分散劑及其制備方法和一種色漿。
背景技術(shù)
有機(jī)色料用途廣泛，但常見的有機(jī)色料普遍存在親油性的苯環(huán)或雜環(huán)結(jié)構(gòu)，表面含有活性的胺基、酰胺基、羧酸基、酯基、羥基等，分子間吸引力強(qiáng)，容易在溶液中團(tuán)聚。因此，往往會添加分散劑作為有機(jī)色料與分散媒間的橋梁，使得有機(jī)色料能夠穩(wěn)定分散在溶液中?，F(xiàn)有技術(shù)中有采用聚氨酯分散劑制備有機(jī)色料色漿的報(bào)道，但聚氨酯分散劑制備方法復(fù)雜，且制備得到的聚氨酯分散劑分散效果并不理想，通常還需要配合其它種類的分散劑制備有機(jī)色料色漿。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚氨酯分散劑及其制備方法和一種色漿，本發(fā)明提供的制備方法操作簡單，且制備得到的聚氨酯分散劑分散性好，僅利用該單一種類的聚氨酯分散劑即可制備得到具有較高穩(wěn)定性的色漿。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種聚氨酯分散劑的制備方法，包括以下步驟：
在保護(hù)氣氛條件下，將聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、催化劑和有機(jī)溶劑混合，之后與二異氰酸酯類單體混合進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合產(chǎn)物料液；
將所述聚合產(chǎn)物料液與封端劑混合后進(jìn)行封端反應(yīng)，得到聚氨酯分散劑。
優(yōu)選地，所述二異氰酸酯類單體包括二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、間苯二甲基異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、四甲基間苯二亞甲基二異氰酸酯和萘二異氰酸酯中的至少一種。
優(yōu)選地，所述聚二醇類單體包括聚醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚酯二醇、聚四氫呋喃和聚碳酸酯二醇中的至少一種。
優(yōu)選地，所述親水性擴(kuò)鏈劑包括酒石酸、二羥甲基丁酸、二氨基苯甲酸、二氨基戊酸、二氨基己酸、二乙醇胺、三乙醇胺、1,2-丙二醇-3-磺酸鹽和1,4-丁二醇-2-磺酸鹽中的至少一種。
優(yōu)選地，所述二異氰酸酯類單體、聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、封端劑、催化劑和有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為(15～60)：(10～30)：(10～20)：(5～15)：(0.01～5)：(20～50)。
優(yōu)選地，所述聚合反應(yīng)包括依次進(jìn)行的第一階段聚合反應(yīng)和第二階段聚合反應(yīng)，所述第一階段聚合反應(yīng)的溫度為60～70℃，第二階段聚合反應(yīng)的溫度為100～110℃；體系中異氰酸基的質(zhì)量含量≤3％時聚合反應(yīng)結(jié)束。
優(yōu)選地，所述封端反應(yīng)的溫度為80～90℃，時間為50～70min。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的聚氨酯分散劑。
本發(fā)明提供了一種色漿，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下制備原料：
有機(jī)色料10～40份；
上述技術(shù)方案所述的聚氨酯分散劑10～50份；
分散媒30～80份。
優(yōu)選地，所述分散媒包括水和/或有機(jī)分散媒。
本發(fā)明提供了一種聚氨酯分散劑的制備方法，包括以下步驟：在保護(hù)氣氛條件下，將聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、催化劑和有機(jī)溶劑混合，之后與二異氰酸酯類單體混合進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合產(chǎn)物料液；將所述聚合產(chǎn)物料液與封端劑混合后進(jìn)行封端反應(yīng)，得到聚氨酯分散劑。本發(fā)明提供的方法操作簡單，將聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、催化劑和有機(jī)溶劑以及二異氰酸酯類單體混合后直接進(jìn)行聚合反應(yīng)，之后再利用封端劑進(jìn)行封端反應(yīng)，得到的聚氨酯分散劑分散性好，對于有機(jī)色料具有較強(qiáng)的吸附作用，不容易脫落，也不容易被取代，因此可以有效降低有機(jī)色料的表面能，僅利用該單一種類的聚氨酯分散劑即可制備得到具有較高穩(wěn)定性的色漿。
進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的聚氨酯分散劑中，聚合物分子結(jié)構(gòu)中含有親水鏈段和親油鏈段，其中，親水鏈段由親水?dāng)U鏈劑提供，選用鹽類的親水?dāng)U鏈劑，例如磺酸鹽類化合物，所得聚氨酯分散劑為水性陰離子分散劑；選用非鹽類的親水?dāng)U鏈劑，例如羧酸類化合物、胺類化合物，所得聚氨酯分散劑為油性分散劑，可以進(jìn)一步經(jīng)酸堿中和形成鹽，從而得到水性分散劑；具體的，選用羧酸類化合物作為親水?dāng)U鏈劑，可以得到水性陰離子分散劑，選用胺類化合物作為親水?dāng)U鏈劑，可以得到水性陽離子分散劑。親油鏈段主要為二異氰酸酯鏈段和聚二醇鏈段，所述二異氰酸酯鏈段具有與有機(jī)色料親和性強(qiáng)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)(如芳香環(huán)、脂肪環(huán))，所述聚二醇鏈段具有與有機(jī)色料親和性強(qiáng)的酯基(如碳酸酯基)、醚基(如乙氧基)等結(jié)構(gòu)，對于有機(jī)色料具有較強(qiáng)的吸附作用。本發(fā)明通過選擇特定種類的原料，并在60～70℃條件下進(jìn)行第一階段聚合反應(yīng)，之后將反應(yīng)溫度調(diào)高至90～110℃進(jìn)行第二階段聚合反應(yīng)，較高的反應(yīng)溫度有利于使殘余單體充分反應(yīng)，同時有利于提升分散劑穩(wěn)定性，提高分散劑對有機(jī)色料的親和力以及分散劑分散能力，之后降溫至80～90℃，有利于封端劑進(jìn)行封端反應(yīng)，最終得到具有較高分散性的聚氨酯分散劑。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種聚氨酯分散劑的制備方法，包括以下步驟：
在保護(hù)氣氛條件下，將聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、催化劑和有機(jī)溶劑混合，之后與二異氰酸酯類單體混合進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合產(chǎn)物料液；
將所述聚合產(chǎn)物料液與封端劑混合后進(jìn)行封端反應(yīng)，得到聚氨酯分散劑。
在本發(fā)明中，若無特殊說明，制備聚氨酯分散劑所需原料均為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售商品。
本發(fā)明在保護(hù)氣氛條件下，將聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、催化劑和有機(jī)溶劑混合，之后與二異氰酸酯類單體混合進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合產(chǎn)物料液。本發(fā)明對于提供保護(hù)氣氛的保護(hù)氣體沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的保護(hù)氣體即可，具體如氮?dú)狻?
在本發(fā)明中，所述二異氰酸酯類單體優(yōu)選包括二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、間苯二甲基異氰酸酯(MXDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、四甲基間苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)和萘二異氰酸酯(NDI)中的至少一種，更優(yōu)選為二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、間苯二甲基異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、四甲基間苯二亞甲基二異氰酸酯或萘二異氰酸酯。本發(fā)明優(yōu)選采用上述種類的二異氰酸酯類單體，其具有與有機(jī)色料類似的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，有利于提高所得聚氨酯分散劑對有機(jī)色料的吸附性，進(jìn)而保證色漿具有較好的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明中，所述聚二醇類單體優(yōu)選包括聚醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚酯二醇、聚四氫呋喃和聚碳酸酯二醇中的至少一種，更優(yōu)選為聚醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚酯二醇、聚四氫呋喃或聚碳酸酯二醇。本發(fā)明對于所述聚二醇類單體的具體型號和重均分子量沒有特殊的限定，在本發(fā)明的實(shí)施例中，具體采用聚乙二醇PEG600(Mw＝600)、聚乙二醇PEG800(Mw＝800)、聚酯二醇CAPA2054(法國Perstorp，Mw＝500)、聚酯二醇CAPA 2085(法國Perstorp，Mw＝830)、聚碳酸酯二醇PCDL
UH-50(日本宇部，Mw＝500)、聚碳酸酯二醇PCDLT5650J(日本旭化成，Mw＝800)、聚醚二醇PTMEG 650(韓國PTG，Mw＝650)或聚醚二醇PTMEG 250(韓國PTG，Mw＝250)。本發(fā)明優(yōu)選采用上述種類的聚二醇類單體，其具有與有機(jī)色料親和性強(qiáng)的酯基(如碳酸酯基)、醚基(如乙氧基)等結(jié)構(gòu)，對于有機(jī)色料具有較強(qiáng)的吸附作用。
在本發(fā)明中，所述親水性擴(kuò)鏈劑優(yōu)選包括酒石酸、二羥甲基丁酸、二氨基苯甲酸、二氨基戊酸、二氨基己酸、二乙醇胺、三乙醇胺、1,2-丙二醇-3-磺酸鹽和1,4-丁二醇-2-磺酸鹽中的至少一種，更優(yōu)選為酒石酸、二羥甲基丁酸、二氨基苯甲酸、二氨基戊酸、二氨基己酸、二乙醇胺、三乙醇胺、1,2-丙二醇-3-磺酸鹽或1,4-丁二醇-2-磺酸鹽。本發(fā)明優(yōu)選采用上述種類的親水性擴(kuò)鏈劑，有利于保證聚氨酯分散劑適用于油水兩相系統(tǒng)色漿，其中，選用鹽類的親水?dāng)U鏈劑，例如磺酸鹽類化合物，所得聚氨酯分散劑為水性陰離子分散劑；選用非鹽類的親水?dāng)U鏈劑，例如羧酸類化合物、胺類化合物，所得聚氨酯分散劑為油性分散劑，可以進(jìn)一步經(jīng)酸堿中和形成鹽，從而得到水性分散劑，具體的，選用羧酸類化合物作為親水?dāng)U鏈劑，進(jìn)一步經(jīng)酸堿中和形成鹽，可以得到水性陰離子分散劑，選用胺類化合物作為親水?dāng)U鏈劑，進(jìn)一步經(jīng)酸堿中和形成鹽，可以得到水性陽離子分散劑。
在本發(fā)明中，所述封端劑優(yōu)選包括二甲基乙醇胺、丙二酸二乙酯、丙二酸二異丙酯、牛磺酸、亞硫酸氫鈉、羥甲基磺酸鈉、羥乙基磺酸鈉、聚丙二醇二胺丙基磺酸鈉、氨基磺酸鈉和C12～C14仲醇聚氧乙烯醚中的至少一種，更優(yōu)選為二甲基乙醇胺、丙二酸二乙酯、丙二酸二異丙酯、?；撬?、亞硫酸氫鈉、羥甲基磺酸鈉、羥乙基磺酸鈉、聚丙二醇二胺丙基磺酸鈉、氨基磺酸鈉或C
12～C14仲醇聚氧乙烯醚。當(dāng)所述封端劑為聚合物時，本發(fā)明對于所述封端劑的具體型號沒有特殊的限定，在本發(fā)明的實(shí)施例中，具體采用聚丙二醇二胺丙基磺酸鈉(Poly-EPS 520-Na)或C12～C
14仲醇聚氧乙烯醚(TERGITOL15-S-7)。本發(fā)明優(yōu)選采用上述封端劑，有利于抑制體系中物質(zhì)再反應(yīng)，同時有利于改善聚氨酯分散劑的穩(wěn)定性，提高對有機(jī)色料的潤濕吸附能力以及親和力。
在本發(fā)明中，所述有機(jī)溶劑優(yōu)選包括丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮和吡咯烷酮中的至少一種，更優(yōu)選為丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮或吡咯烷酮。本發(fā)明優(yōu)選采用上述種類的有機(jī)溶劑，能夠與大多數(shù)有機(jī)溶劑或水互溶，有利于制備油水兩用聚氨酯分散劑。
在本發(fā)明中，所述催化劑優(yōu)選包括辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、二油酸二丁基錫、異辛酸鋅、鈦酸四丁酯、脂肪胺類化合物、脂環(huán)胺類化合物、芳香胺類化合物和醇胺類化合物中的至少一種，更優(yōu)選為鈦酸四丁酯、二醋酸二丁基錫或異辛酸鋅。
在本發(fā)明，所述二異氰酸酯類單體、聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、封端劑、催化劑和有機(jī)溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為(15～60)：(10～30)：(10～20)：(5～15)：(0.01～5)：(20～50)，更優(yōu)選為(20～50)：(15～25)：(12～20)：(5～10)：(0.01～1)：(20～40)。
本發(fā)明對所述聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、催化劑和有機(jī)溶劑混合時各原料的加料順序和加料方式?jīng)]有特殊的限定，能夠?qū)⒏髟匣旌暇鶆蚣纯?。將聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、催化劑和有機(jī)溶劑混合后，為了使后續(xù)聚合反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行，本發(fā)明優(yōu)選將所得混合物料加熱至60～70℃，之后再加入二異氰酸酯類單體進(jìn)行聚合反應(yīng)。在本發(fā)明中，所述聚合反應(yīng)優(yōu)選包括依次進(jìn)行的第一階段聚合反應(yīng)和第二階段聚合反應(yīng)，所述第一階段聚合反應(yīng)的溫度優(yōu)選為60～70℃，第二階段聚合反應(yīng)的溫度優(yōu)選為100～110℃；體系中異氰酸基的質(zhì)量含量≤3％時聚合反應(yīng)結(jié)束，其中，所述第一階段聚合反應(yīng)的時間優(yōu)選為50～70min，更優(yōu)選為50～60min。本發(fā)明優(yōu)選將聚合反應(yīng)分兩個階段進(jìn)行，且在較高溫度下進(jìn)行第二階段聚合反應(yīng)，能夠加速殘留單體反應(yīng)，有利于提高反應(yīng)效率。
完成所述聚合反應(yīng)后，本發(fā)明優(yōu)選將所得聚合產(chǎn)物料液降溫至封端反應(yīng)所需溫度，然后將其與封端劑混合后進(jìn)行封端反應(yīng)，得到聚氨酯分散劑。在本發(fā)明中，所述封端反應(yīng)的溫度優(yōu)選為80～90℃，更優(yōu)選為85～90℃；時間優(yōu)選為50～70min，更優(yōu)選為50～60min。本發(fā)明優(yōu)選在上述條件下進(jìn)行封端反應(yīng)，有利于抑制體系中物質(zhì)再反應(yīng)，為得到高分散性聚氨酯分散劑提供基礎(chǔ)。
完成所述封端反應(yīng)后，所得產(chǎn)物體系即為聚氨酯分散劑，無需進(jìn)行其它任何處理，可直接用于制備色漿。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的聚氨酯分散劑，本發(fā)明提供的聚氨酯分散劑的固含量優(yōu)選為50～80％，更優(yōu)選為60～70％。
本發(fā)明提供了一種色漿，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下制備原料：
有機(jī)色料10～40份；
上述技術(shù)方案所述的聚氨酯分散劑10～50份；
分散媒30～80份。
按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，本發(fā)明提供的色漿的制備原料包括有機(jī)色料10～40份，優(yōu)選為15～35份，更優(yōu)選為20～30份。在本發(fā)明中，所述有機(jī)色料優(yōu)選包括以下色料中的任一種或幾種：
藍(lán)色顏料PB15:1、PB15:2、PB15:3、PB15:4；
黃色顏料PY12、PY13、PY74、PY150、PY151、PY155、PY180、PY183、PY185、PY194；
紅色顏料PV19、PR122、PR146、PR254、PR269；
黑色顏料為碳黑；
藍(lán)色分散染料14、28、56、72、87、165、359、360、366；
紅色分散染料4、11、22、54、60、74、82、92、146、278；
黃分散染料3、23、42、51、54、60、65、82、98、160、211；
棕色分散染料27。
以所述有機(jī)色料的質(zhì)量份數(shù)為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的色漿的制備原料包括上述技術(shù)方案所述聚氨酯分散劑10～50份，優(yōu)選為20～45份，更優(yōu)選為30～40份。
以所述有機(jī)色料的質(zhì)量份數(shù)為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的色漿的制備原料包括分散媒30～80份，優(yōu)選為40～70份，更優(yōu)選為50～60份。在本發(fā)明中，所述分散媒優(yōu)選包括水和/或有機(jī)分散媒，更優(yōu)選為水或有機(jī)分散媒。在本發(fā)明中，所述有機(jī)分散媒優(yōu)選包括醚類化合物、酯類化合物、酮類化合物和醇類化合物中的至少一種，具體的，所述醚類化合物優(yōu)選包括二乙二醇甲乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇甲醚和乙二醇二甲醚中的至少一種；所述酯類化合物優(yōu)選包括乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯和乙酸丙酯中的至少一種；所述酮類化合物優(yōu)選包括丙酮、丁酮和甲基異丁酮中的至少一種、所述醇類化合物優(yōu)選包括甲醇、乙醇和異丙醇中的至少一種。
在本發(fā)明中，當(dāng)分散媒為水時，本發(fā)明中所述色漿為水性色漿；當(dāng)分散媒為有機(jī)分散媒時，本發(fā)明中所述色漿為油性色漿。
本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述色漿的制備方法，具體如下：
當(dāng)分散媒為水時，本發(fā)明所述水性色漿的制備方法，優(yōu)選包括以下步驟：
將聚氨酯分散劑的pH值調(diào)節(jié)至8～10，加水得到水性預(yù)溶液；
將所述水性預(yù)溶液與有機(jī)色料混合，得到水性預(yù)分散液；
將所述水性預(yù)分散液研磨后過濾，得到水性色漿。
本發(fā)明將聚氨酯分散劑的pH值調(diào)節(jié)至8～10，加水得到水性預(yù)溶液。本發(fā)明對于調(diào)節(jié)聚氨酯分散劑的pH值采用的試劑沒有特殊的限定，采用酸水溶液或堿水溶液均可，能夠保證滿足上述pH值要求即可。在本發(fā)明中，調(diào)節(jié)完pH值后，本發(fā)明優(yōu)選先加部分水至體系的固含量為30～40％，得到聚氨酯分散劑料液，然后再加剩余水，得到水性預(yù)溶液。
得到水性預(yù)溶液后，本發(fā)明將所述水性預(yù)溶液與有機(jī)色料混合，得到水性預(yù)分散液。在本發(fā)明中，所述水性預(yù)溶液與有機(jī)色料混合優(yōu)選在攪拌條件下進(jìn)行；本發(fā)明對于所述攪拌的速率沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的攪拌速率即可。在本發(fā)明中，水性預(yù)溶液與有機(jī)色料混合的時間以有機(jī)色料完全潤濕為止。
得到水性預(yù)分散液后，本發(fā)明將所述水性預(yù)分散液研磨后過濾，得到水性色漿。本發(fā)明優(yōu)選將所述水性預(yù)分散液研磨至平均粒徑為50～150nm，然后依次利用1.0μm孔徑玻纖濾膜和0.45μm孔徑聚丙烯濾膜過濾去除膠體及大粒徑，得到分散穩(wěn)定的水性色漿。
當(dāng)分散媒為有機(jī)分散媒時，本發(fā)明所述油性色漿的制備方法，優(yōu)選包括以下步驟：
將聚氨酯分散劑、有機(jī)色料和有機(jī)分散媒混合，得到油性預(yù)溶液；
將所述油性預(yù)溶液研磨后過濾，得到油性色漿。
在本發(fā)明中，所述聚氨酯分散劑、有機(jī)色料和有機(jī)分散媒混合優(yōu)選在攪拌條件下進(jìn)行；本發(fā)明對于所述攪拌的速率沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的攪拌速率即可。在本發(fā)明中，所述聚氨酯分散劑、有機(jī)色料和有機(jī)分散媒混合的時間以有機(jī)色料完全潤濕為止。
本發(fā)明對于將油性預(yù)溶液進(jìn)行研磨及過濾的方法沒有特殊的限定，按照上述制備水性色漿時的方法進(jìn)行即可。
下面將結(jié)合本發(fā)明中的實(shí)施例，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
在設(shè)置有冷凝回流裝置的反應(yīng)瓶中通入氮?dú)?，將聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、催化劑和有機(jī)溶劑加入反應(yīng)瓶中，加熱至60℃，再加入二異氰酸酯類單體，進(jìn)行第一階段聚合反應(yīng)，然后升溫至100℃進(jìn)行第二階段聚合反應(yīng)，至體系中異氰酸基的質(zhì)量含量低于3％(其中，第一階段聚合反應(yīng)1h，第二階段聚合反應(yīng)2h)；降溫至90℃，將封端劑加入反應(yīng)瓶中進(jìn)行封端反應(yīng)1h，得到聚氨酯分散劑；其中，原料的具體種類、用量以及所述聚氨酯分散劑的固含量列于表1中。
實(shí)施例2～8
按照實(shí)施例1的方法制備聚氨酯分散劑，其中，原料的具體種類、用量以及所述聚氨酯分散劑的固含量列于表1中。
表1實(shí)施例1～8中原料的具體種類、用量以及聚氨酯分散劑的固含量
實(shí)施例9
取實(shí)施例1制備的聚氨酯分散劑1000g，調(diào)節(jié)pH值為9，然后再加去離子水至總質(zhì)量為1937g，得到固含量為35％的聚氨酯分散劑料液；取457g所述聚氨酯分散劑料液與1243g去離子水混合，攪拌至完全溶解得到水性預(yù)溶液；然后將300g PY74黃色顏料與所述水性預(yù)溶液混合，攪拌使PY74黃色顏料完全潤濕得到水性預(yù)分散液；將所述水性預(yù)分散液導(dǎo)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，至平均粒徑為50～150nm；過濾去除膠體及大粒徑，得到分散穩(wěn)定的水性黃色色漿。
實(shí)施例10
取實(shí)施例6制備的聚氨酯分散劑1000g，調(diào)節(jié)pH值為9，然后再加去離子水至總質(zhì)量為1886g，得到固含量為35％的聚氨酯分散劑料液；取686g所述聚氨酯分散劑料液與1014g去離子水混合，攪拌至完全溶解得到水性預(yù)溶液；然后將300g藍(lán)色分散染料359與所述水性預(yù)溶液混合，攪拌使藍(lán)色分散染料359完全潤濕得到水性預(yù)分散液；將所述水性預(yù)分散液導(dǎo)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，至平均粒徑為50～150nm；過濾去除膠體及大粒徑，得到分散穩(wěn)定的水性藍(lán)色色漿。
實(shí)施例11
取實(shí)施例7制備的聚氨酯分散劑1000g，調(diào)節(jié)pH值為9，然后再加去離子水至總質(zhì)量為1811g，得到固含量為35％的聚氨酯分散劑料液；取857g所述聚氨酯分散劑料液與843g去離子水混合，攪拌至完全溶解得到水性預(yù)溶液；然后將300g紅色分散染料60與所述水性預(yù)溶液混合，攪拌使紅色分散染料60完全潤濕得到水性預(yù)分散液；將所述水性預(yù)分散液導(dǎo)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，至平均粒徑為50～150nm；過濾去除膠體及大粒徑，得到分散穩(wěn)定的水性紅色色漿。
實(shí)施例12
將實(shí)施例3制備的聚氨酯分散劑400g與1300g丙二醇甲醚醋酸酯混合，攪拌至完全溶解得到油性預(yù)溶液；然后將300g紅色顏料PR122與所述油性預(yù)溶液混合，攪拌使紅色顏料PR122完全潤濕得到油性預(yù)分散液；將所述油性預(yù)分散液導(dǎo)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，至平均粒徑為50～150nm；過濾去除膠體及大粒徑，得到分散穩(wěn)定的油性紅色色漿。
實(shí)施例13
將實(shí)施例8制備的聚氨酯分散劑381g與1319g二乙二醇甲乙醚混合，攪拌至完全溶解得到油性預(yù)溶液；然后將300g碳黑與所述油性預(yù)溶液混合，攪拌使碳黑完全潤濕得到油性預(yù)分散液；將所述油性預(yù)分散液導(dǎo)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，至平均粒徑為50～150nm；過濾去除膠體及大粒徑，得到分散穩(wěn)定的油性黑色色漿。
性能測試
通過高溫老化加速測試方法對實(shí)施例9～13制備的色漿的穩(wěn)定性進(jìn)行測試，具體是將實(shí)施例9～13制備的色漿在60℃條件下老化7天，之后測定色漿的平均粒徑、黏度、濾性以及色度，并與老化前進(jìn)行比較；具體是采用英國馬爾文(Malvern)Nano S90納米粒徑儀測定平均粒徑，要求老化平均粒徑變化小于10％；采用美國博勒飛(Brookfield)Wells錐板粘度計(jì)測定黏度，要求老化黏度變化小于±1cp；采用1.0μm孔徑玻纖濾膜加0.45μm孔徑聚丙烯濾膜測定濾性，要求老化濾性大于500g/5min；采用瑞士愛色麗(X-Rite)分光光度儀測定色度，要求老化前后色度變化小于3％，具體結(jié)果見表2。
表2實(shí)施例9～13制備的色漿性能測試結(jié)果
由表2可知，實(shí)施例9～13制備的色漿在60℃條件下老化7天，其平均粒徑、黏度、濾性及色度變化皆符合設(shè)定需求。說明本發(fā)明所制備的聚氨酯分散劑，在分散色料的能力方面能夠達(dá)到高度穩(wěn)定的要求。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
1.一種聚氨酯分散劑的制備方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行：
在保護(hù)氣氛條件下，將聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、催化劑和有機(jī)溶劑混合，之后與二異氰酸酯類單體混合進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合產(chǎn)物料液；其中，所述聚二醇類單體為聚乙二醇；所述聚合反應(yīng)包括依次進(jìn)行的第一階段聚合反應(yīng)和第二階段聚合反應(yīng)，所述第一階段聚合反應(yīng)的溫度為60~70℃，所述第一階段聚合反應(yīng)的時間為50~70min；第二階段聚合反應(yīng)的溫度為100~110℃；體系中異氰酸基的質(zhì)量含量≤3%時聚合反應(yīng)結(jié)束；
將所述聚合產(chǎn)物料液與封端劑混合后進(jìn)行封端反應(yīng)，得到聚氨酯分散劑；
所述二異氰酸酯類單體、聚二醇類單體、親水性擴(kuò)鏈劑、封端劑、催化劑和有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為（15~60）：（10~30）：（10~20）：（5~15）：（0.01~5）：（20~50）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述二異氰酸酯類單體包括二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、間苯二甲基異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、四甲基間苯二亞甲基二異氰酸酯和萘二異氰酸酯中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述親水性擴(kuò)鏈劑包括酒石酸、二羥甲基丁酸、二氨基苯甲酸、二氨基戊酸、二氨基己酸、1,2-丙二醇-3-磺酸鹽和1,4-丁二醇-2-磺酸鹽中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述封端反應(yīng)的溫度為80~90℃，時間為50~70min。
5.權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的聚氨酯分散劑。
6.一種色漿，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下制備原料：
有機(jī)色料10~40份；
權(quán)利要求5所述的聚氨酯分散劑10~50份；
分散媒30~80份。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的色漿，其特征在于，所述分散媒包括水和/或有機(jī)分散媒。
