一种PVC树脂用白色色膏及其制备方法和一种白色PVC树脂色浆

技术领域

本发明涉及PVC树脂技术领域，尤其涉及一种PVC树脂用白色色膏及其制备方法和一种白色PVC树脂色浆。

背景技术

色膏是一种以颜料、增塑剂和分散剂为主要原料，通过机器研磨而成的膏状着色剂。色膏在PVC(聚氯乙烯)材料中的主要作用是着色，能使产品呈现更多的色彩，是生产聚氯乙烯产品必不可少的原材料。

色膏可以长期存在而不变质，是对色膏一直追求的目标。由于白色色膏对原料自身颜色要求较为苛刻，要求所用原料为无色或者白色，所以现有技术中在提高色膏稳定时，通常通过加入磺酸钠或含酸性基团的嵌段共聚体的烷羟基铵盐类分散剂的方式，提高白色色膏中原料的分散性，进而防止其沉淀，从而提高其稳定性。然而，上述提高白色色膏稳定性的能力有限，经测试发现，现有市面上提供的PVC树脂用白色色膏，大多储存1个月左右，就会出现返粗或干裂渗油现象。

因此，亟需提供一种稳定性更佳的PVC树脂用白色色膏。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种PVC树脂用白色色膏及其制备方法和白色PVC树脂色浆。本发明提供的PVC树脂用白色色膏，存放3个月之后，色膏颜色无变化且未出现沉淀分层、返粗和干裂渗油现象。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种PVC树脂用白色色膏，包括如下重量份数的组分：钛白粉60～70份、色膏增塑剂30～40份、分散剂0.05～0.2份、白炭黑1.0～2.5份、硬脂酸锌0.01～1.2份和硬脂酸钙0.01～1.0份。

优选地，所述色膏增塑剂为二元酸酯。

优选地，所述二元酸酯为环氧邻苯二甲酸己酯、邻苯二甲酸二辛脂、对苯二甲酸二辛酯和环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯中的至少一种。

优选地，所述分散剂为磺酸钠和/或含酸性基团的嵌段共聚体的烷羟基铵盐。

优选地，所述磺酸钠为十二烷基硫酸钠和/或α-烯基磺酸钠；所述含酸性基团的嵌段共聚体的烷羟基铵盐为BYK-164、BYK-180和BYK-190中至少一种。

优选地，所述PVC树脂用白色色膏的粒径≦2μm。

本发明提供了上述方案所述的PVC树脂用白色色膏的制备方法，包括：将钛白粉、色膏增塑剂、分散剂、白炭黑、硬脂酸锌和硬脂酸钙混合，然后进行研磨，得到PVC树脂用白色色膏。

本发明还提供了利用上述技术方案所述PVC树脂用白色色膏制备的白色PVC树脂色浆，包括上述技术方案所述PVC树脂用白色色膏，PVC树脂粉，PVC增塑剂和稳定剂。

优选地，所述PVC树脂粉和PVC增塑剂的重量比是(0.8～1.2):1；所述稳定剂的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的1％～2％；所述色膏的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的3％～8％。

优选地，所述稳定剂为钙锌液体稳定剂。

本发明提供了一种PVC树脂用白色色膏，包括如下重量份数的组分：钛白粉60～70份、色膏增塑剂30～40份、分散剂0.05～0.2份、白炭黑1.0～2.5份、硬脂酸锌0.01～1.2份和硬脂酸钙0.01～1.0份。本发明通过在白色色膏中加入白炭黑作为触变剂，保证色膏在受到外力作用下稀稠状态的稳定，从而提高色膏的稳定性；通过加入硬脂酸锌和硬脂酸钙不断降低色膏的粘度，以克服色浆由于长期存放，物料间分子聚集导致的粘度增加的问题；同时通过严格控制硬脂酸锌和硬脂酸钙的加入量，使色膏粘性变小的程度抵消板结干裂的进度，这样又可以解决由于硬脂酸锌和硬脂酸钙的加入，导致的色膏随着时间的推移，粘度不断降低，而导致的稳定性降低的问题，从而进一步提高了白色色膏的稳定性；由于添加的白炭黑、硬脂酸锌和硬脂酸钙自身颜色为白色，所以不会对白色色膏的颜色产生影响。实验结果表明，本发明提供的白色色膏存放3个月之后，色膏颜色无变化，且未出现沉淀分层、返粗和干裂渗油现象。

具体实施方式

本发明提供了一种PVC树脂用白色色膏，包括如下重量份数的组分：钛白粉60～70份、色膏增塑剂30～40份、分散剂0.05～0.2份、白炭黑1.0～2.5份、硬脂酸锌0.01～1.2份和硬脂酸钙0.01～1.0份。

按重量份数计，本发明提供的PVC树脂用白色色膏，包括钛白粉60～70份，优选为62～68份，更优选为63～65份。本发明对所述钛白粉的来源没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的的市售产品即可。在本发明中，所述钛白粉作为白色颜料存在，制备的PVC树脂用白色色膏的白色主要由其提供。

以钛白粉的重量为60～70份计，本发明提供的PVC树脂用白色色膏，包括色膏增塑剂30～40份，优选为32～38份，更优选为33～35份。在本发明中，所述色膏增塑剂可以提高色膏在PVC树脂应用过程中，提高树脂的成膜性。本发明将所述色膏增塑剂的用量控制在上述范围，获得的色膏的稳定性较好。

在本发明中，所述色膏增塑剂优选为二元酸酯。在本发明中，所述二元酸酯是一种能生物降解的环保型高沸点溶剂，选用二元酸酯作为增塑剂制备的色膏稳定性较好，同时符合环保要求。

在本发明中，所述二元酸酯优选为环氧邻苯二甲酸己酯、邻苯二甲酸二辛脂、对苯二甲酸二辛酯和环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯中的至少一种，更优选为对苯二甲酸二辛酯和/或环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯。本发明采用上述二元酸酯作为色膏的增塑剂，得到的色膏稳定性较好。

以钛白粉的重量为60～70份计，本发明提供的PVC树脂用白色色膏，包括分散剂0.05～0.2份，优选为0.08～0.15份，更优选为0.09～0.11份。本发明将所述分散剂的用量控制在上述范围，可以提高色膏的分散性，起到抗絮凝的效果，获得的白色色膏的稳定性较好。

在本发明中，所述分散剂优选为磺酸钠和/或含酸性基团的嵌段共聚体的烷羟基铵盐。在本发明中，所述磺酸钠和/或含酸性基团的嵌段共聚体的烷羟基铵盐毒性较小，选用上述物质作为分散剂可以使制备的色膏符合环保要求。在本发明中，所述磺酸钠优选为十二烷基硫酸钠和/或α-烯基磺酸钠。在本发明中，所述含酸性基团的嵌段共聚体的烷羟基铵盐优选为BYK-164、BYK-180和BYK-190中至少一种。在本发明实施例中，所述分散剂优选为BYK-180。本发明采用上述物质作为色膏的分散剂，得到的色膏稳定性较好。

以钛白粉的重量为60～70份计，本发明提供的PVC树脂用白色色膏，包括白炭黑1.0～2.5份，优选为1.5～2.2份，更优选为1.6～2.0份。在本发明中，所述白炭黑优选为气相二氧化硅。本发明选用颗粒粒径达纳米级，且纯度较高的气相二氧化硅作为触变剂，可以提高色膏的稳定性。本发明对所述气相二氧化硅的来源没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的的市售产品即可。本发明将所述白炭黑的用量控制在上述范围，可以保证色膏在受到外力作用下稀稠状态的稳定，从而提高色膏的稳定性。

以钛白粉的重量为60～70份计，本发明提供的PVC树脂用白色色膏，包括硬脂酸锌0.01～1.2份，优选为0.05～1.0，更优选为0.06～0.08。本发明对所述硬脂酸锌的来源没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的的市售产品即可。本发明将所述硬脂酸锌的用量控制在上述范围，可以提高色膏的热稳定性，同时防止色膏存储时出现干裂，提高色膏的稳定性。

以钛白粉的重量为60～70份计，本发明提供的PVC树脂用白色色膏，包括硬脂酸钙0.01～1.0份，优选为0.015～0.04，更优选为0.02～0.03。本发明对所述硬脂酸钙的来源没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明将所述硬脂酸钙的用量控制在上述范围，可以提高色膏的热稳定性，同时防止色膏存储时出现干裂，而且和硬脂酸锌配合使用，可以进一步增强色膏的稳定性。

在本发明中，所述PVC树脂用白色色膏的粒径优选为≦2μm。本发明将所述PVC树脂用白色色膏的粒径控制在上述范围，色膏加入PVC树脂中使用时，对树脂本身性能影响较小，而且获得的漆膜较为光滑，平整。

本发明通过在白色色膏中加入白炭黑作为触变剂，保证色膏在受到外力作用下稀稠状态的稳定，从而提高色膏的稳定性；通过加入硬脂酸锌和硬脂酸钙不断降低色膏的粘度，以克服色浆由于长期存放，物料间分子聚集导致的粘度增加的问题；同时通过严格控制硬脂酸锌和硬脂酸钙的加入量，使色膏粘性变小的程度抵消板结干裂的进度，这样又可以解决由于硬脂酸锌和硬脂酸钙的加入，导致的色膏随着时间的推移，粘度不断降低，而导致的稳定性降低的问题，从而进一步提高了白色色膏的稳定性。

本发明提供了上述方案所述的PVC树脂用白色色膏的制备方法，包括：将钛白粉、色膏增塑剂、分散剂、白炭黑、硬脂酸锌和硬脂酸钙混合，然后进行研磨，得到PVC树脂用白色色膏。

本发明优选先将所述色膏增塑剂和分散剂混合，然后和硬脂酸锌、硬脂酸钙以及白炭黑混合，最后和钛白粉混合。本发明优选先将作为液体形式存在的色膏增塑剂和分散剂先混合，有利于固体硬脂酸锌、硬脂酸钙以及白炭黑在液体中分散均匀，最后加入钛白粉有利于白炭黑、硬脂酸锌和硬脂酸钙共同发挥作用，从而提高色膏的稳定性。

本发明对所述色膏增塑剂和分散剂混合的方式没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的混合方式，将二者混合均匀即可。

本发明对所述硬脂酸锌、硬脂酸钙以及白炭黑混合的方式没有特殊规定，将上述固体充分分散于色膏增塑剂和分散剂形成的分散液中即可。

本发明对所述太白粉的混合方式没没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的混合方式，将钛白粉充分分散于色膏增塑剂、分散剂、白炭黑、硬脂酸锌和硬脂酸钙形成的混合液中即可。

得到色膏增塑剂、分散剂白炭黑、硬脂酸锌、硬脂酸钙和钛白粉的混合后，将所述混合物进行研磨，得到PVC树脂用白色色膏。

本发明对所述研磨的方式没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的研磨方式，将所述混合物研磨至粒径≦2μm即可。

本发明提供的制备方法操作简单，且获得的PVC树脂用白色色膏稳定性较好。

本发明还提供了利用上述技术方案所述PVC树脂用白色色膏制备的白色PVC树脂色浆，包括上述技术方案所述PVC树脂用白色色膏、PVC树脂粉、PVC增塑剂和稳定剂。

本发明对所述PVC树脂粉的来源没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的的市售聚氯乙烯树脂粉产品即可。

在本发明中，所述PVC增塑剂优选为上述技术方案中所述PVC树脂用白色色膏中的色膏增塑剂。本发明将所述PVC增塑剂和所述色膏增塑剂选用相同物质，有利于原料间的互溶性，提高白色PVC树脂色浆的遮盖力。

在本发明中，所述稳定剂优选为钙锌液体稳定剂。本发明对所述钙锌液体稳定剂的来源没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中，所述钙锌液体稳定剂是一种良好的无毒稳定剂，可以提高白色PVC树脂色浆的稳定性。

在本发明中，所述PVC树脂粉和PVC增塑剂的重量比优选为(0.8～1.2):1，更优选为(0.9～1.1):1。在本发明中，所述色膏的重量优选为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的3％～8％，更优选为4％～6％。在本发明中，所述稳定剂的重量优选为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的1％～2％，更优选为1.3％～1.7％。本发明将上述物料用量限定在上述范围，得到的白色PVC树脂色浆的耐高温性和遮盖力较好。

本发明对对所述白色PVC树脂色浆的制备方法没有特殊规定，将所述PVC树脂用白色色膏，PVC树脂粉，PVC增塑剂和稳定剂按照上述用量混合均匀即可。

在本发明中，所述PVC树脂用白色色膏中的硬脂酸锌一方面可以捕获PVC树脂由于老化脱落下来的氯化氢，另一方面还能置换PVC中存在的烯丙基氯中的氯原子，生成比较稳定的酯，从而消除PVC树脂中脱氯化氢的引发源，PVC树脂用白色色膏中的硬脂酸钙，则能减少硬脂酸锌造成的锌烧的现象。本发明通过严格控制硬脂酸钙和硬脂酸锌在色膏中的用量，解决了常规技术中，按照常规添加量进行添加时，硬脂酸钙和硬脂酸锌中的硬脂酸减少聚合物分子间的内聚力，降低色膏粘度，从而削弱色膏分子间的内摩擦，造成的颜料膏不断变稀，同时造成白色PVC制品白度下降问题。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例和对比例中，钛白粉购自佰利联的R-895粉；色膏增塑剂和PVC增塑剂同为环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯(DINCH增塑剂)，购自巴斯夫的Hexamoll DINCH/BASF；分散剂为BYK-180，购自毕克化学；硬脂酸锌购自河北恒光矿产品有限公司；硬质酸钙购自四川华堂聚瑞生物科技有限公司；白炭黑购自山东奥创化工有限公司；钙锌液体稳定剂购自埃克森美孚(惠州)化工有限公司；PVC树脂粉购自山东登诺新材料科技有限公司。

实施例1

PVC树脂用白色色膏组分及用量：

按重量份计，钛白粉64份、色膏增塑剂34份、分散剂0.1份、白炭黑1.8份、硬脂酸锌0.08份和硬脂酸钙0.02份。

制备方法：按照上述用量，将色膏增塑剂和分散剂搅拌均匀，然后依次加入硬脂酸锌和硬脂酸钙充分搅拌后，加入白炭黑再次搅拌均匀，充分混合后，最后加入钛白粉，搅拌均匀后，得到色膏半成品，将色膏半成品上机器进行研磨，至色膏半成品的粒径达到2μm以下，获得PVC树脂用白色色膏。

实施例2

PVC树脂用白色色膏原料及用量：

按重量份计，钛白粉65份、色膏增塑剂35份、分散剂0.11份、白炭黑2.0份、硬脂酸锌0.08份和硬脂酸钙0.03份。

制备方法和实施例1相同，只是将原料用量替换为本实施例限定范围。

实施例3

PVC树脂用白色色膏原料及用量：

按重量份计，钛白粉63份、色膏增塑剂33份、分散剂0.09份、白炭黑1.6份、硬脂酸锌0.06份和硬脂酸钙0.02份。

制备方法和实施例1相同，只是将原料用量替换为本实施例限定范围。

实施例4

白色PVC树脂色浆原料及用量：PVC树脂用白色色膏(实施例1制备的PVC树脂用白色色膏)，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂。

PVC树脂粉和PVC增塑剂的重量比为1:1；色膏的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的5％；稳定剂的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的1.5％。

制备方法：按上述用量，将PVC树脂用白色色膏，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂混合均匀即可。

实施例5

白色PVC树脂色浆原料及用量：PVC树脂用白色色膏(实施例1制备的PVC树脂用白色色膏)，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂。

PVC树脂粉和PVC增塑剂的重量比为1.1:1；色膏的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的6％；稳定剂的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的1.7％。

制备方法：按上述用量，将PVC树脂用白色色膏，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂混合均匀即可。

实施例6

白色PVC树脂色浆原料及用量：PVC树脂用白色色膏(实施例1制备的PVC树脂用白色色膏)，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂。

PVC树脂粉和PVC增塑剂的重量比为0.9:1；色膏的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的4％；稳定剂的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量1.3％。

制备方法：按上述用量，将PVC树脂用白色色膏，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂混合均匀即可。

对比例1

PVC树脂用白色色膏原料及用量：

按重量份计，钛白粉82份、色膏增塑剂17份和分散剂1份。

制备方法，按照上述用量，先将色膏增塑剂和分散剂混合，然后加入钛白粉搅拌均匀后，得到色膏半成品，将色膏半成品上机器进行研磨，至色膏半成品的粒径达到2μm以下，获得PVC树脂用白色色膏。

对比例2

PVC树脂用白色色膏原料及用量：

按重量份计，钛白粉82份、色膏增塑剂17份、分散剂1份、白炭黑3份、硬脂酸锌8份和硬脂酸钙2份。

按照上述用量，将色膏增塑剂和分散剂搅拌均匀，然后依次加入硬脂酸锌和硬脂酸钙充分搅拌后，加入白炭黑再次搅拌均匀，充分混合后，最后加入钛白粉，搅拌均匀后，得到色膏半成品，将色膏半成品上机器进行研磨，研磨后发现，得到的色膏已经不成膏状，得到白色色浆颜料。

对比例3

白色PVC树脂色浆原料及用量：PVC树脂用白色色膏(对比例1制备的PVC树脂用白色色膏)，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂。

PVC树脂粉和PVC增塑剂的重量比为1:1；色膏的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的5％；稳定剂的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的1.5％。

制备方法：按上述用量，将PVC树脂用白色色膏，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂混合均匀即可。

对比例4

白色PVC树脂色浆原料及用量：PVC树脂用白色色膏(对比例2制备的白色色浆颜料)，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂。

PVC树脂粉和PVC增塑剂的重量比为1:1；色膏的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的5％；稳定剂的重量为PVC树脂粉和增塑剂的总重量的1.5％。

制备方法：按上述用量，将PVC树脂用白色色膏，PVC树脂粉，钙锌液体稳定剂和PVC增塑剂混合均匀即可。

将实施例1-3以及对比例1-2制备的PVC树脂用白色色膏进行常规储藏。

测试发现，实施例1-3制备的色膏，存放3个月后，颜色无变化，且未出现沉淀分层、返粗和干裂渗油现象；

对比例1制备的色膏，存放3个月后，出现沉淀分层、返粗、稀沾现象。

对比例2制备的白色色浆颜料，存放2个月后，出现沉淀分层现象。

将实施例4-6和对比例3-4制备的白色PVC树脂色浆在测试板上进行常规涂覆后，进行常规烘烤。

测试发现，实施例4-6提供的白色PVC树脂色浆，在300℃下持续烘烤30分钟后，涂膜只是略微变色；

对比例3提供的白色PVC树脂色浆，在250℃下持续烘烤15分钟后，涂膜出现明显变黄；

对比例4提供的白色PVC树脂色浆，遮盖力较差，且在250℃下持续烘烤8分钟后，涂膜出现明显变黄。

由上述实验结果可知，本发明提供的PVC树脂用白色色膏储存稳定性较好，而且由本发明提供的色膏制备的白色PVC树脂色浆具有更佳的耐高温性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。