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高炭黑含量的炭黑水性色漿

文章出處：網(wǎng)責(zé)任編輯：作者：人氣：-發(fā)表時間：2024-03-02 09:57:00

本發(fā)明公開了一種高炭黑含量的炭黑水性色漿及其制備方法，本方案中先將去離子水加熱到85℃以上，再將懸浮劑加入水中，攪拌使其完全溶解，再加入炭黑粉，加入消泡劑、穩(wěn)定劑，攪拌均勻，調(diào)整攪拌速度，攪拌一段時間后，加入防腐劑攪勻，即得炭黑水性色漿。該方法操作工藝簡單，制得的炭黑水性色漿，色粉含量高、沉降性低、粘度低而可長期穩(wěn)定貯存，無需額外機(jī)械力左右，可以直接使用到配方中。

一種高炭黑含量的炭黑水性色漿及其制備方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化妝品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種炭黑色漿。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中，大都是直接使用碳黑，造成粉塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境；同時生產(chǎn)操作者，容易吸入粉塵，大大影響操作者的身體健康。

除此之外，在通常情況下，碳黑由于粒徑小，比表面積大，不易于高分子材料混合均勻。尤其是在用量大的場合，往往造成碳黑分散不均勻，不容易加入等加工困難。

而如果使用相應(yīng)的碳黑色漿既可避免碳黑造成的粉塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境，同時操作者可以避免吸入粉塵，保護(hù)操作者身體健康，又可以使使用單位操作簡單化和節(jié)省勞動力成本。

由此本技術(shù)領(lǐng)域而言，開發(fā)一種色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低的炭黑水性漿非常有必要。

目前，國內(nèi)所采用的炭黑水性色漿制備方法包括分散劑法、化學(xué)氧化法、接枝改性法等。

其中分散劑法(參見公開號：CN1986660A的中國專利申請)涉及到大量分散記得使用，所制備的炭黑漿粘度較大、表面張力較低。

化學(xué)氧化法(參見公開號：CN101104761A的中國專利申請)可提高炭黑表面的含氧基團(tuán)的表面數(shù)量，增強(qiáng)炭黑在水中的分散性及穩(wěn)定性。但是氧化過程難以控制，會產(chǎn)生較多種類和數(shù)量的表面官能團(tuán)和反應(yīng)的副產(chǎn)物，并且工藝復(fù)雜，結(jié)果的重復(fù)性很差。

接枝改性法通過在炭黑表面接枝上親水性的小分子基團(tuán)或高分子基團(tuán)來提高其在水中的分散性及分散穩(wěn)定性，步驟復(fù)雜，且成本較高。

對于本技術(shù)領(lǐng)域而言，開發(fā)一種工藝簡單、成本低且質(zhì)量穩(wěn)定，分散性佳的納米炭黑分散漿是亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低的炭黑水性色漿。

在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種該炭黑水性色漿的制備方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種高炭黑含量的炭黑水性色漿，所述炭黑水性色漿包括以下重量份數(shù)的組分：

進(jìn)一步的，所述的防腐劑為尼泊爾丙脂。

進(jìn)一步的，所述的穩(wěn)定劑為一種鹽類，氯化鈉，氯化鎂，硫酸鎂中的一種或其組合。

進(jìn)一步的，所述的消泡劑為二氧化硅粉。

進(jìn)一步的，所述的懸浮劑為PVA，PVP，羧甲基纖維素中的一種或其組合。

上述方案構(gòu)成的炭黑水性色漿，其制備過程如下：

(1)將相應(yīng)份量的去離子水加熱到85℃以上，并將對應(yīng)份量的懸浮劑加入到去離子水中，攪拌溶解完全后，冷卻至常溫；

(2)將相應(yīng)份量的穩(wěn)定劑混勻加入步驟(1)得到的溶液中；

(3)再加入相應(yīng)份量的消泡劑、炭黑粉，進(jìn)行高速攪拌，使炭黑分散均勻；

(4)將步驟(3)得到的溶液進(jìn)行冷卻，待冷卻到50℃以下時，加入相應(yīng)份量的防腐劑，再進(jìn)行攪拌；

(5)將經(jīng)步驟(4)形成的溶液經(jīng)200目濾布過濾，即得炭黑水性色漿。

進(jìn)一步的，所述步驟(3)進(jìn)行攪拌時，攪拌速度1500-2000r/min，溫度20-70℃，攪拌時間1.5-2h。

進(jìn)一步的，所述步驟(4)進(jìn)行攪拌時，攪拌5-10min，攪拌速度1500-2000r/min。

基于上述方案形成的炭黑水性色漿，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低而可長期穩(wěn)定貯存，無需額外機(jī)械力左右，可以直接使用到配方中，是一種優(yōu)良的化妝品添加原料。

另外，本炭黑水性色漿的生產(chǎn)工藝簡單，易于實(shí)施。

再者，本炭黑水性色漿的配方體系中，懸浮劑使炭黑粉分散于水中；消泡劑可增加溶液表面張力，減少攪拌時產(chǎn)生的氣泡；穩(wěn)定劑可增加色漿耐熱耐寒性；防腐劑具有廣譜的抑菌效果，能廣泛用于個人護(hù)理產(chǎn)品中；以上組分混合經(jīng)1500-2000r/min攪拌1.5-2h后，色漿呈高黑亮液體狀態(tài)。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

本方案針對現(xiàn)有技術(shù)直接使用碳黑所面臨的問題，其提供一種質(zhì)量穩(wěn)定，分散性佳的炭黑水性色漿，該炭黑水性色漿包括以下重量份數(shù)的組分：

在此基礎(chǔ)上，本方案還提供了具有協(xié)同作用的具體配方：

其中，炭黑粉可采用納米炭黑粉末。

懸浮劑，采用PVA，PVP，羧甲基纖維素中的一種或其組合，通過該懸浮劑使炭黑粉分散于水中。

消泡劑，采用二氧化硅粉，通過該消泡劑可增加溶液表面張力，減少攪拌時產(chǎn)生的氣泡。

穩(wěn)定劑，一種鹽類，具體采用氯化鈉，氯化鎂，硫酸鎂中的一種或其組合；通過該穩(wěn)定劑可增加色漿耐熱耐寒性。

防腐劑，采用尼泊爾丙脂，其具有廣譜的抑菌效果，能廣泛用于個人護(hù)理產(chǎn)品中。

基于上述的具體配方，各組分混合經(jīng)充分高速攪拌后，得到呈高黑亮液體狀態(tài)的炭黑水性色漿，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低，是一種優(yōu)良的化妝品添加原料。

針對由上述組分按照相應(yīng)配比構(gòu)成的炭黑水性色漿，本方案還提供對應(yīng)的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)將50-60份去離子水加熱到85℃以上，把5-10份懸浮劑加入其中，攪拌溶解完全后，冷卻至常溫，得到溶液1。

為了達(dá)到較好的效果，保證炭黑水性色漿的質(zhì)量，具體將離子水加熱到85-90℃。

(2)將1-5份穩(wěn)定劑加入溶液1中，得到混合溶液2。

(3)將1-3份消泡劑加入混合溶液2中，得到混合溶液3。

(4)將混合溶液3加入高速攪拌機(jī)容器中。

(5)將20-30份炭黑粉加入到攪拌容器中。

(6)高速攪拌一段時間使炭黑分散均勻，攪拌速度1500-2000r/min，溫度20-70℃，攪拌時間1.5-2h。

(7)將攪拌容器放入冷水中冷卻，待冷卻到50℃以下時，加入1-1.5份防腐劑，攪拌5-10min，攪拌速度1500-2000r/min。

(8)將色漿經(jīng)200目濾布過濾即得炭黑水性色漿。

這里采用的高速攪拌容器為高速分散機(jī)或攪拌鍋。

由上可知，整個制備操作工藝簡單，且制得的炭黑水性色漿，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低。

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照國家標(biāo)準(zhǔn)測定。若沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，則按照通用的國際標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)條件、或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另外說明，否則所有的份數(shù)為重量份，所有的百分比為重量百分比。

實(shí)施例1：

該實(shí)例中，通過如下工藝制備炭黑水性色漿：

(1)稱取100g的去離子水加熱到85℃進(jìn)行消毒。

(2)稱取8g的羧甲基纖維素加入到56g的熱的去離子水中，攪拌使其溶解后，冷卻至常溫，補(bǔ)充蒸發(fā)水分，倒入攪拌鍋中。

(3)稱取3g的氯化鈉加入攪拌鍋中。

(4)稱取2g的二氧化硅加入到攪拌鍋中。

(5)稱取30g的炭黑粉末加入到攪拌鍋中。

(6)將攪拌鍋高速攪拌使炭黑分散均勻，其中，攪拌速度1500-2000r/min，溫度20-702，攪拌時間1.5-2h。

(7)將攪拌鍋放入冷水中冷卻至50攪以下，加入1g的尼泊爾丙脂，再攪拌5分鐘，得到色漿液。

(8)將色漿液經(jīng)200目濾布過濾，即得炭黑水性色漿。

由此形成的炭黑水性色漿測試性能如下：

若放置在105℃烘箱3h測得固含量36.25％；

若采用NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度劑測得粘度為400mPa.s；

若經(jīng)-18℃保持24h至48℃保持24h，6個循環(huán)后，放置室溫2h后恢復(fù)液體狀態(tài)；

若經(jīng)3000r/min離心機(jī)離心30min，離心管底部無沉淀。

通過上述測試可知，本實(shí)例獲得的炭黑水性色漿，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低，為一種優(yōu)良的化妝品添加原料。

實(shí)施例2：

該實(shí)例中，通過如下工藝制備納米炭黑分散漿：

(1)稱取100g的去離子水加熱到85子。

(2)稱取8g的PVP加入到56g的熱的去離子水中，攪拌使其溶解后，冷卻至常溫，補(bǔ)充蒸發(fā)水分，倒入攪拌鍋中。

(3)稱取3g的氯化鎂加入攪拌鍋中。

(4)稱取2g的二氧化硅粉加入到攪拌鍋中。

(5)稱取30g的炭黑粉末加入到攪拌鍋中。

(6)將攪拌鍋高速攪拌使炭黑分散均勻，其中，攪拌速度1500-2000r/min，溫度20-702，攪拌時間1.5-2h。

(7)將攪拌鍋放入冷水中冷卻至50攪以下，加入1g的尼泊爾丙脂，再攪拌5分鐘，得到色漿液。

(8)將色漿液經(jīng)200目濾布過濾，即得納米炭黑分散漿。

由此形成的納米炭黑分散漿測試性能如下：

若放置105℃烘箱3h測得固含量37.08％；

若采用NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度劑測得粘度為450mPa.s；

若經(jīng)-18℃保持24h至48℃保持24h，6個循環(huán)后，放置室溫2h后恢復(fù)液體狀態(tài)；

若經(jīng)3000r/min離心機(jī)離心30min，離心管底部無沉淀。

通過上述測試可知，本實(shí)例獲得的納米炭黑分散漿，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低，為一種優(yōu)良的化妝品添加原料。

實(shí)施例3：

該實(shí)例中，通過如下工藝制備納米炭黑分散漿：

(1)稱取100g的去離子水加熱到85子。

(2)稱取10g的PVA加入到54g的熱的去離子水中，攪拌使其溶解后，冷卻至常溫，補(bǔ)充蒸發(fā)水分，倒入攪拌鍋中。

(3)稱取3g的氯化鈉加入攪拌鍋中。

(4)稱取2g的二氧化硅加入到攪拌鍋中。

(5)稱取30g的炭黑粉末加入到攪拌鍋中。

(6)將攪拌鍋高速攪拌使炭黑分散均勻，其中，攪拌速度1500-2000r/min，溫度20-702，攪拌時間1.5-2h。

(7)將攪拌鍋放入冷水中冷卻至50攪以下，加入1g的尼泊爾丙脂，再攪拌5分鐘，得到色漿液。

(8)將色漿液經(jīng)200目濾布過濾，即得納米炭黑分散漿。

由此形成的納米炭黑分散漿測試性能如下：

若在放置105℃烘箱3h測得固含量29.35％；

若采用NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度劑測得粘度為300mPa.s；

若經(jīng)-18℃保持24h至48℃保持24h，6個循環(huán)后，放置室溫2h后恢復(fù)液體狀態(tài)；

若經(jīng)3000r/min離心機(jī)離心30min，離心管底部無沉淀。

通過上述測試可知，本實(shí)例獲得的納米炭黑分散漿，其色粉含量高、黑度高、沉降性低、粘度低，為一種優(yōu)良的化妝品添加原料。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。

1.一種高炭黑含量的炭黑水性色漿，其特征在于，所述炭黑水性色漿包括以下重量份數(shù)的組分：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高炭黑含量的炭黑水性色漿，其特征在于，所述的防腐劑為尼泊爾丙脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高炭黑含量的炭黑水性色漿，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑為氯化鈉，氯化鎂，硫酸鎂中的一種或其組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高炭黑含量的炭黑水性色漿，其特征在于，所述的消泡劑為二氧化硅粉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高炭黑含量的炭黑水性色漿，其特征在于，所述的懸浮劑為PVA，PVP，羧甲基纖維素中的一種或其組合。

6.一種權(quán)利要求1-5中任一項所述的高炭黑含量的炭黑水性色漿的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將相應(yīng)份量的去離子水加熱到85℃以上，并將對應(yīng)份量的懸浮劑加入到去離子水中，攪拌溶解完全后，冷卻至常溫；

(2)將相應(yīng)份量的穩(wěn)定劑混勻加入步驟(1)得到的溶液中；

(3)再加入相應(yīng)份量的消泡劑、炭黑粉，進(jìn)行高速攪拌，使炭黑分散均勻；

(4)將步驟(3)得到的溶液進(jìn)行冷卻，待冷卻到50℃以下時，加入相應(yīng)份量的防腐劑，再進(jìn)行攪拌；

(5)將經(jīng)步驟(4)形成的溶液經(jīng)200目濾布過濾，即得炭黑水性色漿。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高炭黑含量的炭黑水性色漿的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)進(jìn)行攪拌時，攪拌速度1500-2000r/min，溫度20-70℃，攪拌時間1.5-2h。