[发明专利]一种耐高温无甲醛荧光颜料乳液及其制备方法

说明书

本发明提供一种荧光颜料乳液及其制备方法，所述荧光颜料乳液包括下述重量组分：聚合单体100％，乳化剂0.5％～10％，引发剂0.01％～10％，着色剂0.001％～20％，去离子水50％～500％；其中，所述聚合单体包括以下重量组分：丙烯酸甲酯1％～30％、甲基丙烯酸甲酯1％～30％、丙烯酸0～10％、甲基丙烯酸0～10％、苯乙烯30％～50％、丙烯腈2～15％、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸0.5～1.5％、三烯丙基异氰脲酸酯0.2～1％。本发明所制备的荧光颜料可以经受220℃五分钟的焙烘工艺，颜料不变色不褪色，牢度良好，产品可用于建筑涂料、印刷包装和纺织印花。

技术领域

本发明属于有机颜料、涂料和纺织印花色浆领域，具体涉及一种环保型、无甲醛、耐高温的荧光颜料乳液及其制备方法。

背景技术

目前荧光颜料乳液的制备主要有三种方法：块状树脂粉碎-乳化法、悬浮聚合-乳化法、乳液聚合法。其中，块状树脂粉碎-乳化法制备荧光颜料乳液，首先必须制备荧光颜料，而荧光颜料的制备则是将荧光染料(通常是碱性染料)用载体树脂包裹后粉碎，使其变成不溶于水的有色荧光颜料颗粒，然后将荧光颜料、分散剂、乳化剂、水和其他添加剂一起混合、砂磨、分散就可以制备荧光颜料乳液。这是目前最常见的荧光颜料乳液制备方法。用于包裹荧光染料的树脂一般是密胺树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚酯酰胺树脂和聚丙烯酸酯类树脂等。其中，密胺树脂因其成本较低、工艺相对简单、荧光效率高等被广泛应用于荧光颜料及其乳液的制备。但是，密胺树脂存在着甲醛释放等问题。除此之外，块状树脂粉碎-乳化法制备荧光颜料乳液还存在诸多缺点，如：工序多，工艺粗糙，耗能耗电，容易产生粉尘；块状树脂经粉碎后制备的颜料颗粒较大，且形状不规则；砂磨法制备乳液易沉降，储存稳定性差。

悬浮聚合-乳化法是采用悬浮聚合法制备颜料粉末，然后再经过乳化等制得荧光颜料乳液。相对于块状树脂粉碎-乳化法来说，其工艺流程短、颜料分散均匀、粒子规整，且以水为分散介质，无溶剂挥发，无粉尘污染，具有良好的应用推广价值。但是经悬浮聚合后压滤制备荧光颜料存在废水量大、COD含量高、处理难度大等缺点。

乳液聚合法采用单体、乳化剂、引发剂、荧光染料进行聚合，得到荧光颜料乳液。乳液可以被当作于荧光颜料水分散浆料，也可以通过固液分离手段，得到固体的荧光颜料。乳液聚合法制备的荧光颜料乳液相比于前两种方法所制得的颜料乳液存储稳定性更好，分散性和应用性能也更优异，且生产工艺简单，生产流程短，节约成本，同时不存在甲醛释放问题。但是，目前利用此方法制备的荧光颜料乳液有着日晒牢度差和不耐高温的缺点。如中国发明专利CN103555069A公开的一种水性日光荧光颜料色浆的制备方法，其主要采用的单体为疏水型非极性乙烯单体(如苯乙烯)，乙烯氰基单体(如丙烯腈)，以及极性乙烯基功能单体(如丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、乙酸乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或者多种)。按照此专利制备出来的荧光颜料色浆单体残留少、荧光效率高、色泽鲜艳。但是，在印花的焙烘工艺中，产品存在颜料色泽变暗和色调改变的现象，特别是在焙烘温度较高(＞140℃)时，荧光颜料表色更明显。

中国发明专利CN103319957A公开的一种环保型荧光颜料水乳液型包裹工艺，介绍了一种乳液共聚后处理，提高荧光颜料耐日晒牢度和耐温性能的方法，其具体方法是先对使用的包覆单体(丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯)在乳化剂作用下进行乳化，然后将其乳化液慢慢滴加到荧光液体颜料中，颜料的表面吸附了经乳化的单体，再运用引发剂对吸附在颜料表面的单体进行聚合包覆，得到的荧光液体颜料的表面是包覆了一层无色透明材料。其原理是丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等共聚体能提高聚合物的玻璃化温度，包覆后对原色体有保护功能，提高了耐晒牢度和耐温性能。但是此方法操作复杂，工艺不宜控制，同时在前期需要先制备密胺树脂类荧光颜料颗粒，存在后期甲醛释放的危害。