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C.I.颜料红122分散稳定化和流变性能研究

作　者: 周煜
导　师: 陈水林
学　校: 东华大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: C.I.颜料红122 高分子聚合物 分散稳定性 流变性能 喷墨印花
分类号: TS193
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
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内容摘要


喷墨印花技术是运用计算机数字分色系统发展起来的新型印花技术，这项新技术需有高度自动化的喷墨印花机和性能稳定的喷墨印花油墨来依托。研究喷墨印花油墨的制备技术以及相关的影响因素，进一步开发具有知识产权的系列化喷墨印花油墨，对于完善我国印花技术体系是不可缺少的。 喷墨印花颜料油墨具有耐光牢度和湿牢度好等优点，可提高印花质量和效果。本文首先筛选并合成了不同类型的水溶性高分子聚合物分散剂来制备具有良好稳定性的喹吖啶酮类颜料红122分散体系，进而对颜料油墨的配制工艺进行了初步探索。通过研究颜料红122分散体系的稳定化机理及其流变性能，可为喷墨印花颜料油墨配制工艺提供理论基础。 根据DLVO理论，颜料粒子在水介质中的稳定性不仅与静电能垒有关，而且也与其界面上的立体能垒有关。通过研究在不同的处理条件下，不同类型的水溶性高分子聚合物对颜料红122粒子ζ电位的影响，表征颜料粒子表面电荷的变化，揭示(电位和分散体系稳定性之间的内在联系。结果表明，不同结构的苯乙烯—马来酸酐共聚物（SMA-NH4）对颜料粒子ζ电位有明显的影响，在碱性条件下SMA-NH4的羧酸阴离子伸展在水中提供静电斥力，ζ电位较强，而在酸性条件下，—COOH的离解被抑制，ζ电位较弱。聚丙烯酸—丙烯酰胺—二甲基二烯丙基氯化铵P（AA-AM-DMDACC）的吸附也会对颜料粒子的ζ电位产生影响，但其作用明显弱于SMA—NH4。PVP是非离子型高分子聚合物，它在水溶液中一般不发生电离，PVP的吸附对颜料颗粒的ζ电位没有明显影响，ζ电位弱且受pH和离子强度影响较小。 在判断颜料的分散稳定性时，沉降法是较常用的方法，采用吸光度的方法则可有效地分析粒子的沉降情况。通过研究在不同条件下，不同类型水溶性高分子聚合物对颜料红122分散体系稳定性的影响，揭示颜料粒子在水性体系中相互作用势能变化，探讨各类型高分子聚合物对颜料的分散稳定机理。结果表明，由于SMA—NH4在水溶液中容易电离出聚羧酸离子，提供静电排斥，且其长分子链段形成的保护层能阻碍粒子的相互靠近，可同时起到空间位阻稳定作用，颜料分散体系稳定性最佳。加入p（AAAM一DMDACC）后，颜料分散体系的稳定性不及加入SMA一NH4的体系，而加入PVP不能保证颜料体系具有良好的稳定性。 关于颜料分散液的流变性研究对于喷墨印花油墨的性能是非常重要的，特别是对高剪切区流变曲线的研究，将对研制高性能的喷墨油墨提供理论依据。通过研究不同类型水溶性高分子聚合物对颜料红122分散体系流变性能的影响，揭示颜料颗粒间及颜料颗粒与水之间的相互作用。结果表明，对于颜料红122分散体系，SMA一NH;是性能良好的高聚物分散剂，流变性能最佳;PVP的流变性能次之;而p（AA一Ac一DMDACC）流变性能较差。在较高剪切速率下，加入sMA一NH4后的颜料红122分散体系呈现出近似牛顿流体行为，而加入P（AA.一Ac一DMDAcC）和PVP后的体系都具有明显的屈服值，呈现假塑性流体行为。 通过研究表明，SMA一NH4是性能良好的高聚物分散剂，少量p（AA一AM一DMDACC）与适量SMA一NH4组成的复配体系有一定的增效作用，双重聚合物吸附机制可以提高体系的分散稳定性，值得在喷墨印花颜料墨配制过程中作进一步研究。选择适合的高分子聚合物体系对颜料红122进行分散处理，强化分散条件和优化砂磨工艺可制备稳定性好的颜料分散液。在颜料分散液中加入适量的二甘醇和助剂就可以得到具有良好理化性能的喷墨印花颜料油墨，其在粘度、表面张力、粒径和电导率等方面可基本满足喷墨印花工艺的要求。

全文目录


第一章 前言  10-22
  1.1 纺织品喷墨印花发展概述  10-11
  1.2 喷墨印花技术的特点  11-12
    1.2.1 喷墨印花技术的优点  11-12
    1.2.2 喷墨印花技术的缺点  12
    1.2.3 喷墨印花能与传统筛网印花竞争的关键技术  12
  1.3 喷墨印花着色剂的发展概况  12-13
  1.4 喷墨印花用颜料油墨  13-19
    1.4.1 用于颜料油墨的颜料  13-14
    1.4.2 颜料的分散  14-15
    1.4.3 高分子分散剂  15-18
    1.4.4 喷墨印花颜料油墨的研制思路  18-19
  1.5 参考文献  19-22
第二章 水溶性高分子聚合物的合成与表征  22-37
  2.1 引言  22-24
    2.1.1 水溶性高分子聚合物分散剂的合成方法  22-23
    2.1.2 苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)的合成  23
    2.1.3 两性高分子聚合物P(AA-AM-DMDACC)的合成  23-24
  2.2 实验  24-26
    2.2.1 苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)的合成与表征  24-25
    2.2.2 两性高分子聚合物P(AA-AM-DMDACC)的合成与表征  25-26
  2.3 结果与讨论  26-35
    2.3.1 苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)聚合方法探讨  26-29
    2.3.2 两性高分子聚合物P(AA-AM-DMDACC)聚合方法探讨  29-31
    2.3.3 两性高分子聚合物P(AA-AM-DMDACC)的溶液性质研究  31-35
  2.4 结论  35
  2.5 参考文献  35-37
第三章 水溶性高分子聚合物对颜料红122粒子ζ电位的研究  37-59
  3.1 引言  37-41
    3.1.1 双电层理论  37-38
    3.1.2 电泳与及ζ电位理论  38-40
    3.1.3 ζ电位的测定原理  40-41
  3.2 实验  41
    3.2.1 实验药品  41
    3.2.2 实验仪器  41
    3.2.3 实验方法  41
  3.3 结果与讨论  41-56
    3.3.1 不同高分子聚合物处理后颜料红122粒子的ζ电位变化  41-42
    3.3.2 不同处理条件下SMA-NH_4对颜料红122粒子ζ电位的影响  42-48
    3.3.3 不同处理条件P(AA-AM-DMDACC)对颜料红122粒子ζ电位影响  48-52
    3.3.4 不同处理条件下PVP对颜料红122粒子ζ电位的影响  52-54
    3.3.5 高分子聚合物复配体系对颜料粒子ζ电位的影响  54-56
  3.4 结论  56-57
  3.5 参考文献  57-59
第四章 水溶性高分子聚合物对颜料红122分散体系稳定性的研究  59-84
  4.1 引言  59-63
    4.1.1 水性体系中分散颗粒的分散稳定机理  59-62
    4.1.2 沉降法评定分散体系稳定性  62-63
  4.2 实验  63-64
    4.2.1 实验药品  63
    4.2.2 实验仪器  63-64
    4.2.3 实验方法  64
  4.3 结果与讨论  64-81
    4.3.1 不同处理条件下SMA-NH_4对颜料红122分散体系稳定性的影响  64-69
    4.3.2 不同条件P(AA-AM-DMDACC)对颜料红122分散体系稳定性影响  69-72
    4.3.3 不同处理条件下PVP对颜料红122分散体系稳定性的影响  72-76
    4.3.4 高分子聚合物复配体系对颜料红122分散体系稳定性的影响  76-79
    4.3.5 颜料红122分散体系稳定机理探讨-扩展DLVO理论(EDLVO理论)  79-81
  4.4 结论  81-82
  4.5 参考文献  82-84
第五章 水溶性高分子聚合物对颜料红122分散体系流变性能的研究  84-107
  5.1 引言  84-88
    5.1.1 流型简介  84-85
    5.1.2 悬浮液流变学  85-86
    5.1.3 广义牛顿流体模型  86-88
  5.2 实验  88-89
    5.2.1 实验药品  88-89
    5.2.2 实验仪器  89
    5.2.3 实验方法  89
  5.3 结果与讨论  89-104
    5.3.1 水溶性高分子聚合物对颜料红122分散体系流变性能的影响  89-94
    5.3.2 不同条件下SMA-NH_4对颜料红122分散体系流变性能影响  94-100
    5.3.3 不同条件下P(AA-AM-DMDACC)对颜料红122体系流变性能影响  100-104
  5.4 结论  104
  5.5 参考文献  104-107
第六章 喷墨印花颜料油墨配制初探  107-127
  6.1 引言  107-111
    6.1.1 纺织品喷墨印花用油墨发展概况  107-108
    6.1.2 纺织品喷墨印花油墨配方  108
    6.1.3 纺织品喷墨印花油墨的性能要求  108-109
    6.1.4 喷墨印花颜料油墨配制工艺  109-111
  6.2 实验  111-112
    6.2.1 实验药品  111
    6.2.2 实验仪器  111
    6.2.3 实验方法  111-112
  6.3 结果与讨论  112-120
    6.3.1 水溶性聚合物的选择  112-114
    6.3.2 分散条件的选择和优化  114-118
    6.3.3 颜料油墨的配制和性能测试  118-120
  6.4 结论  120
  6.5 参考文献  120-127

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 染整工业 > 染色
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