采用不同结构的阳离子分散剂制备水性超细颜料分散体系,研究阳离子分散剂结构与超细颜料分散体系稳定性的关系,并探索阳离子型超细颜料分散体系的胶体化学性质以及用于纤维染色和喷墨打印所得到的颜色性能,获得可以用于喷墨打印和纤维素纤维染色的阳离子型超细颜料水性分散体系的制备方法,为阳离子型超细颜料体系的应用提供科学依据。阳离子型超细颜料水性分散体系在纤维材料染色和喷墨打印等方面具有广泛的应用前景。该体系应用于纤维素材料的着色,与基质的结合力更强、颜色深度和鲜艳度更高,可减少环境污染,提高产品档次;用于喷墨打印技术,可以解决染料墨水和阴离子颜料墨水存在的问题,提高喷墨打印质量,推动喷墨打印技术的进一步发展和应用。
用三种方法制备了阳离子型超细颜料,研究其结构和性质。用烷基季铵盐作分散剂,研究了疏水链结构对所制备的阳离子型超细颜料性质的影响。该类分散剂对颜料的分散效果与其在颜料表面的吸附速度和结合牢度有密切关系,是两者共同作用的结果。分散剂疏水链长,虽然与颜料表面结合力比较大,但是吸附速度慢,影响其分散效果。用苯乙烯、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵合成的无规共聚物SMD做分散剂,制备的阳离子型超细颜料性质与分散剂的分子量大小、分子中亲水/疏水链段的比例以及用量密切相关,存在最佳值。用苯乙烯-马来酸酐共聚物PSMA包覆后,以不同改性方法制备超细颜料,对比阴离子和阳离子超细颜料的结构和性质发现,用水解法制备的阴离子超细颜料,由于聚合物分散剂的溶剂化程度高,颜料表面的聚合物大部分被剥离,所以颜料粒子呈单个分散状态,粒径小、分散稳定性好。用醇解接枝改性法制备的阳离子超细颜料,由于改性试剂的可及度有限,其形态结构与PSMA包覆后的颜料结构相同,是一种多核型的核壳结构,与阴离子超细颜料的单分散形态结构不同,颜料粒子的粒径大,分散稳定性较阴离子超细颜料差。本项目的部分研究成果已进入应用研究阶段。