本發(fā)明涉及氨綸用黑色色漿及制備方法，具體地說，涉及一種氨綸用黑色色漿及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、氨綸，作為一種高性能的合成纖維，以其出色的彈性回復(fù)率和良好的耐磨性，在紡織行業(yè)中扮演著舉足輕重的角色，它常被用于制作需要高度伸縮性的衣物，如運動服、緊身衣、泳衣以及襪類等，為穿著者提供無與倫比的舒適度和自由度，然而，當(dāng)談及為氨綸面料著色，尤其是采用黑色色漿進行染色時，這一過程不僅需要精確的技術(shù)控制，還需對材料特性有深入的理解，以確保最終產(chǎn)品的色澤均勻、牢度優(yōu)異且不影響氨綸的原有彈性。

2、黑色色漿，作為染色工藝中的關(guān)鍵材料，通常由顏料或染料、分散劑、增稠劑、潤濕劑等成分組成，專為深色尤其是黑色染色設(shè)計，而市場上色漿多為水性，分散介質(zhì)為水，不適用于氨綸體系，因此在選擇用于氨綸的黑色色漿時，需特別注意其分散性能和與氨綸纖維的相容性，應(yīng)選擇溫和且能有效分散于水中的黑色色漿，以避免在染色過程中損傷纖維結(jié)構(gòu)，并影響彈性，鑒于此，我們提出一種氨綸用黑色色漿及其制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種氨綸用黑色色漿及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氨綸用黑色色漿，包括以下組分：改性中高色素槽法炭黑21-25重量份、n,n-二甲基乙酰胺48-55重量份、分散穩(wěn)定劑12-24重量份和聚氧乙烯醚潤濕劑5-12重量份；

3、其中，改性中高色素槽法炭黑由3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和多巴胺按質(zhì)量比為1：2～5對中高色素槽法炭黑改性得到；

4、分散穩(wěn)定劑為聚醚改性的苯乙烯丙烯酸共聚物、聚醚胺改性的苯乙烯丙烯酸共聚物、聚醚改性的苯乙烯馬來酸酐共聚物和聚醚胺改性的苯乙烯馬來酸酐共聚物中的一種或兩種及以上。

5、使用獨特的分散穩(wěn)定劑，由于聚醚改性的苯乙烯丙烯酸共聚物、聚醚胺改性的苯乙烯丙烯酸共聚物、聚醚改性的苯乙烯馬來酸酐共聚物和聚醚胺改性的苯乙烯馬來酸酐共聚物上，含有親水性基團，這些親水性基團能夠與炭黑表面的官能團相互作用，因此炭黑的表面官能團與分散穩(wěn)定劑也更適配，進而防止炭黑顆粒的團聚。

6、作為優(yōu)選，所述改性中高色素槽法炭黑的制備方法如下：

7、將中高色素槽法炭黑顆粒分散在去離子水中，用超聲處理20-30min，充分分散均勻，然后將炭黑分散液加入到3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷水溶液中，攪拌反應(yīng)2-4h，調(diào)節(jié)偶聯(lián)后炭黑分散液的ph值，然后加入多巴胺水溶液，攪拌反應(yīng)6-8h，待反應(yīng)完成后，用去離子水洗滌顆粒，并在真空干燥箱中干燥，得到改性中高色素槽法炭黑。

8、多巴胺分子中含有鄰苯二酚（兒茶酚）結(jié)構(gòu)，是一種非?；钴S的化學(xué)基團，容易發(fā)生氧化反應(yīng)，在弱堿性環(huán)境中，兒茶酚結(jié)構(gòu)更容易被氧化，從而引發(fā)自聚合反應(yīng)，當(dāng)多巴胺暴露于氧氣和弱堿性條件時，兒茶酚結(jié)構(gòu)首先被氧化成醌式結(jié)構(gòu)，隨后醌式結(jié)構(gòu)之間通過c-c鍵或c-o鍵連接形成較長的聚合物鏈，而中高色素槽法炭黑表面通常含有少量的羥基、羧基等極性基團，這些基團能夠與多巴胺分子中的兒茶酚基團通過氫鍵或范德華力相互作用，促進多巴胺分子在炭黑表面的吸附，隨著聚合反應(yīng)的進行，多巴胺分子逐漸形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最終在炭黑表面形成一層均勻的薄膜，由于多巴胺自聚合形成的薄膜富含極性基團，因此這些極性基團顯著增加了炭黑表面的整體極性，使得改性后的炭黑更易于與極性溶劑或基體材料相容，多巴胺層的引入不僅改變了炭黑表面的化學(xué)性質(zhì)，還通過空間位阻效應(yīng)防止炭黑顆粒間的直接接觸和聚集，從而提高了炭黑在各種介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性，其表面官能團與分散穩(wěn)定劑也更適配，有利于提高產(chǎn)品固含量和分散流動性。

9、但是中高色素槽法炭黑表面的極性基團含量較少，多巴胺吸附在炭黑表面不均，造成多巴胺在炭黑表面所形成的薄膜不均，因此引入3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，利用其在水中水解生成硅醇基在炭黑表面的反應(yīng)形成共價鍵，另一端通過氫鍵和范德華鍵，進一步增強多巴胺在炭黑表面的均勻覆蓋和吸附能力，進而促進多巴胺在炭黑表面形成均勻薄膜，避免薄膜不均導(dǎo)致的分散性和表面極性下降。

10、作為優(yōu)選，所述中高色素槽法炭黑與多巴胺的質(zhì)量比為1：0.1～0.3。

11、作為優(yōu)選，所述偶聯(lián)后炭黑分散液的ph值為7.5-8.5。

12、作為優(yōu)選，所述3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-5%。

13、作為優(yōu)選，所述多巴胺水溶液的質(zhì)量濃度為2-10mg/ml。

14、作為優(yōu)選，所述改性中高色素槽法炭黑的含水率低于0.3%。

15、另一方面，本發(fā)明提供了一種氨綸用黑色色漿的制備方法，用于上述中任意一項所述的一種氨綸用黑色色漿，包括如下步驟：

16、將n,n-二甲基乙酰胺先加入高速攪拌機的倉室中，然后加入分散穩(wěn)定劑和聚氧乙烯醚，啟動高速攪拌機，以1000-2000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌1-3min，使得分散穩(wěn)定劑充分溶解在n,n-二甲基乙酰胺中，再加入改性中高色素槽法炭黑，繼續(xù)攪拌3-5min，直至原料充分分散，并形成均勻潤濕的初始料漿，將初始料漿轉(zhuǎn)移到研磨機中，研磨介質(zhì)為純度95%以上的鋯珠，鋯珠直徑為0.8-1.5mm，裝填率為70-80%，確保研磨時鋯珠的運動速度不低于13m/s，進行2-4次研磨，每次研磨時間為30-60min，將研磨后料漿通過1250目的濾網(wǎng)進行過濾，將過濾后的炭黑色漿裝入密封容器中，得到一種氨綸用黑色色漿。

17、采用了氨綸系統(tǒng)常用的溶劑n,n-二甲基乙酰胺作為分散體系的介質(zhì)，更適配氨綸體系的應(yīng)用，同時由于n,n-二甲基乙酰胺是一種極性溶劑，而改性中高色素槽法炭黑表面為極性，根據(jù)相似相溶原理，改性中高色素槽法炭黑在二甲基乙酰中也具有較好的分散性，能夠有效減少氨綸纖維出現(xiàn)色斑和色差的問題。

18、作為優(yōu)選，所述n,n-二甲基乙酰胺的含水率不超過0.05%，研磨后漿料的刮板細(xì)度＜2.5μm。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

20、該一種氨綸用黑色色漿及其制備方法中，采用改性中高色素槽法炭黑制備出一種氨綸用黑色色漿，通過3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷增強中高色素槽法炭黑與有機物之間的結(jié)合力，增強多巴胺在中高色素槽法炭黑表面的均勻覆蓋和吸附能力，通過多巴胺的自聚合能力，在中高色素槽法炭黑表面形成一層均勻的極性薄膜，提高了改性中高色素槽法炭黑在n,n-二甲基乙酰胺溶劑中的分散性，并通過氫鍵和范德華鍵與分散穩(wěn)定劑相互作用，有利于提高產(chǎn)品固含量和分散流動性，有效減少氨綸纖維出現(xiàn)色斑和色差的問題。

技術(shù)特征：

1.一種氨綸用黑色色漿，其特征在于，包括以下組分：改性中高色素槽法炭黑21-25重量份、n,n-二甲基乙酰胺48-55重量份、分散穩(wěn)定劑12-24重量份和聚氧乙烯醚潤濕劑5-12重量份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨綸用黑色色漿，其特征在于：所述改性中高色素槽法炭黑的制備方法如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氨綸用黑色色漿，其特征在于：所述中高色素槽法炭黑與多巴胺的質(zhì)量比為1：0.1～0.3。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氨綸用黑色色漿，其特征在于：所述偶聯(lián)后炭黑分散液的ph值為7.5-8.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氨綸用黑色色漿，其特征在于：所述3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-5%。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氨綸用黑色色漿，其特征在于：所述多巴胺水溶液的質(zhì)量濃度為2-10mg/ml。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氨綸用黑色色漿，其特征在于：所述改性中高色素槽法炭黑的含水率低于0.3%。

8.一種氨綸用黑色色漿的制備方法，用于制備權(quán)利要求1-7中任意一項所述的一種氨綸用黑色色漿，其特征在于：包括如下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種氨綸用黑色色漿的制備方法，其特征在于：所述n,n-二甲基乙酰胺的含水率不超過0.05%，研磨后漿料的刮板細(xì)度＜2.5μm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及氨綸用黑色色漿及制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氨綸用黑色色漿及其制備方法，其包括以下組分：改性中高色素槽法炭黑21?25重量份、N,N?二甲基乙酰胺48?55重量份、分散穩(wěn)定劑12?24量份和聚氧乙烯醚潤濕劑5?12重量份；其中，改性中高色素槽法炭黑由3?縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和多巴胺按質(zhì)量比為1：2～5對中高色素槽法炭黑改性得到；采用改性中高色素槽法炭黑制備出一種氨綸用黑色色漿，利用3?縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷提高中高色素槽法炭黑表面的活性位點，多巴胺在中高色素槽法炭黑表面自聚合形成均勻的極性薄膜，進而提高了中高色素槽法炭黑的分散性和穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：魯豪章,魯偉,管蒙蒙,尹云光
受保護的技術(shù)使用者：煙臺星火新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9