发明内容
基于此，本发明提供一种兼顾使用效果的同时储存稳定性高的炭黑水性色浆及其制备方法和应用。
具体技术方案如下：
本发明的第一方面，提供一种炭黑水性色浆，以重量百分比计，包括如下原料组分：
所述分散剂选自烷醇聚醚硫酸钠、醇醚磺酸钠、木质素磺酸钠、苯醚磺酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚、脂肪醇乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、马来酸酯/丙烯酸(酯)类共聚物钠盐、丙烯酸(酯)类/丙烯酸乙基己酯共聚物铵及其铵盐、聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯/丙烯酸(酯)类共聚物、苯乙烯/PEG-10、马来酸酯/壬苯酚聚醚-10、丙烯酸酯/烷基丙烯酰胺共聚物、马来酸/丙烯酸共聚物和聚天冬氨酸钠中的至少一种。
在其中一实施例中，炭黑水性色浆的粒径≤5μm。
在其中一实施例中，所述炭黑水性色浆以重量百分比计，包括如下原料组分：
在其中一实施例中，所述分散剂选自苯醚磺酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚乙烯吡咯烷酮、蓖麻油聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、丙烯酸酯/烷基丙烯酰胺共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物和马来酸/丙烯酸共聚物中的至少一种。
在其中一实施例中，所述分散剂选自十二烷基二苯醚二磺酸钠、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯壬基苯基醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚-40和丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物中的至少一种。
在其中一实施例中，所述多元醇选自丁二醇、丙二醇、丙三醇、辛基二醇、二丙二醇和三丙二醇中的至少一种。
在其中一实施例中，所述多元醇选自丁二醇和丙三醇中的至少一种。
本发明的第二方面，提供上述炭黑水性色浆的制备方法，包括如下步骤：
将所述分散剂加入水中，搅拌，制备混合液；
将所述多元醇和炭黑加入所述混合液中，搅拌分散，制备预色浆；
对所述预色浆进行研磨，制备所述炭黑水性色浆。
在其中一实施例中，搅拌分散的条件包括：转速为700～900r/min，时间为5～15min。
在其中一实施例中，研磨步骤中，研磨介质为粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨时间为15～25min。
本发明的第三方面，提供上述炭黑水性色浆在制备化妆品中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在炭黑水性色浆的原料中采用特定的分散剂种类，并合理控制原料各组分的配比，使炭黑能更好地分散在水性色浆中，制备的炭黑水性色浆在储存中粘度变化小，储存稳定性高，在满足颜色使用效果的同时保证了储存性能。
同时，制备的炭黑水性色浆稳定性优异，能够满足存放需求，在实际工艺中可以及时取用，避免了重新配制色浆造成的操作繁琐、投料量不宜控制、成品批次色差大的问题。通过配方的优化，本发明还能够采用多元醇抑制体系内微生物的生长，避免了异噻唑啉酮类防霉剂或杀菌剂对人体的危害，具有更好的生物安全性，尤其适用于眼线液、睫毛膏等化妆品产品的制备。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的可选范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。
本发明中，“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本发明中涉及的百分比含量，如无特别说明，对于固液混合和固相～固相混合均指质量百分比，对于液相～液相混合指体积百分比。
本发明中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
本发明提供一种炭黑水性色浆，以重量百分比计，包括如下原料组分：
分散剂选自烷醇聚醚硫酸钠、醇醚磺酸钠、木质素磺酸钠、苯醚磺酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚、脂肪醇乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、马来酸酯/丙烯酸(酯)类共聚物钠盐、丙烯酸(酯)类/丙烯酸乙基己酯共聚物铵及其铵盐、聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯/丙烯酸(酯)类共聚物、苯乙烯/PEG-10、马来酸酯/壬苯酚聚醚-10、丙烯酸酯/烷基丙烯酰胺共聚物、马来酸/丙烯酸共聚物和聚天冬氨酸钠中的至少一种。
可以理解的，上述分散剂可以单独使用，也可以将两种或两种以上不同的分散剂搭配使用。
在其中一示例中，炭黑水性色浆的粒径≤5μm。可以理解地，本发明通过采用特定的分散剂种类，并合理控制原料各组分的配比，使炭黑能更好地分散在水性色浆中，经研磨可制备得到纳米级色浆。
在其中一示例中，以重量百分比计，炭黑水性色浆包括如下原料组分：
在其中一示例中，以重量百分比计，炭黑水性色浆包括如下原料组分：
在其中一示例中，炭黑可选自但不限于：MA100、MA7、SUNBLACK X45、Lamp Black101、PRINTEX U、NEROX 505、Regal 400R、N330、N600、C311、C611。
在其中一示例中，分散剂选自苯醚磺酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚乙烯吡咯烷酮、蓖麻油聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、丙烯酸酯/烷基丙烯酰胺共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物和马来酸/丙烯酸共聚物中的至少一种。
进一步地，分散剂选自十二烷基二苯醚二磺酸钠、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯壬基苯基醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚-40和丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物中的至少一种。
更进一步地，分散剂选自十二烷基二苯醚二磺酸钠、聚氧乙烯壬基苯基醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚-40、丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物中的至少一种。可以理解地，采用该分散剂与炭黑、多元醇和水按合理配比搭配使用，制备的炭黑水性色浆具有更好的储存稳定性。
进一步地，炭黑的用量不同时，为了获得更好的显色与稳定性效果，对分散剂的种类和用量作进一步优选。
在其中一示例中，以重量百分比计，炭黑水性色浆包括如下原料组分：
在其中一示例中，以重量百分比计，炭黑水性色浆包括如下原料组分：
在其中一示例中，以重量百分比计，炭黑水性色浆包括如下原料组分：
在其中一示例中，以重量百分比计，炭黑水性色浆包括如下原料组分：
在其中一示例中，以重量百分比计，炭黑水性色浆包括如下原料组分：
在其中一示例中，以重量百分比计，炭黑水性色浆包括如下原料组分：
在其中一示例中，多元醇选自丁二醇、丙二醇、丙三醇、辛基二醇、二丙二醇和三丙二醇中的至少一种。进一步地，多元醇选自丁二醇和丙三醇中的至少一种。
常见的炭黑水性色浆中往往添加异噻唑啉酮类防霉剂或杀菌剂，用以延长色浆的保质期，异噻唑啉酮类化合物对皮肤有刺激性，不适于在化妆品产品中应用。本发明在前述配方条件下，配合多元醇并调整其适宜的重量百分比，能够发挥抑制体系内微生物的生长的作用，避免了异噻唑啉酮类防霉剂或杀菌剂对人体的危害，具有更好的生物安全性。
本发明还提供上述炭黑水性色浆的制备方法，包括如下步骤：
将分散剂加入水中，搅拌，制备混合液；
将多元醇和炭黑加入混合液中，搅拌分散，制备预色浆；
对预色浆进行研磨，制备炭黑水性色浆。
在其中一示例中，搅拌分散的条件包括：转速为700～900r/min，时间为5～15min。进一步地，分散的转速包括但不限于：700r/min、750r/min、780r/min、800r/min、830r/min、850r/min、900r/min；分散的时间包括但不限于：5min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、15min。
在其中一示例中，研磨步骤中，研磨介质为粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨时间为15～25min。进一步地，锆珠的粒径包括但不限于：0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm；研磨的时间包括但不限于：15min、17min、19min、20min、21min、23min、25min。
本发明还提供上述炭黑水性色浆在制备化妆品中的应用。
在其中一示例中，化妆品为眼线液或睫毛膏。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。下述实施例中所用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为市售购买产品。
实施例1
一、原料
炭黑：SUNBLACK X45(旭碳)；
分散剂：十二烷基二苯醚二磺酸钠(C12-MADS 2A1，陶氏制造)；
多元醇：丙三醇(纳爱斯)；
水。
原料具体配方参见表1。
表1
二、制备方法
(1)按表1配方取原料各组分；
(2)将一边搅拌一边向334.83g水中加入32.67g C12-MADS 2A1，搅拌制备混合液；
(3)向步骤(2)制备的混合液中加入24.5g丙三醇和98g炭黑SUNBLACK X45，在转速为800r/min的条件下高速分散10min，制备预色浆；
(4)将步骤(3)制备的预色浆投入0.3L砂磨机，加入粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨20min至色浆粒径≤5μm，得到炭黑水性色浆。
实施例2
一、原料
炭黑：MA7(三菱化学)；
分散剂：聚氧乙烯壬基苯基醚(NP-10，Nikko Chemicals Co.,Ltd.制造)、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚-40(CO-40，BASF制造)；
多元醇：丙三醇(纳爱斯)、丁二醇(巴斯夫)；
水。
原料具体配方参见表2。
表2
二、制备方法
(1)按表2配方取原料各组分；
(2)将一边搅拌一边向245.5g水中加入17.1g NP-10和6.85g CO-40，搅拌制备混合液；
(3)向步骤(2)制备的混合液中加入10g丙三醇、14.5g丁二醇和98g炭黑MA7，在转速为800r/min的条件下高速分散10min，制备预色浆；
(4)将步骤(3)制备的预色浆投入0.3L砂磨机，加入粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨20min至色浆粒径≤5μm，得到炭黑水性色浆。
实施例3
一、原料
炭黑：MA100(三菱化学)；
分散剂：丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物(DERMACRYL 79，诺立昂)；
氢氧化钠(宜宾天原)；
多元醇：丙三醇(纳爱斯)；
水。
原料具体配方参见表3。
表3
二、制备方法
(1)称取320g水，加热至70℃，向水中缓慢加入19.2g DERMACRYL 79，保持70℃搅拌制备预混合液；
(2)另称取18.1g水，向水中加入1.7g氢氧化钠配制8.59％NaOH溶液，将NaOH溶液缓慢加入步骤(1)制备的预混合液中，调节pH＝8.5，降至室温，制备混合液；
(3)向步骤(2)制备的混合液中加入25g丙三醇，搅拌，加入96g炭黑MA100，在转速为800r/min的条件下高速分散10min，制备预色浆；
(4)将步骤(3)制备的预色浆投入0.3L砂磨机，加入粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨20min至色浆粒径≤5μm，得到炭黑水性色浆。
实施例4
一、原料
炭黑：C311(一品颜料)；
分散剂：聚丙烯酸钠(K45，万华化学)、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚-40(CO-40，BASF制造)；
多元醇：丁二醇(巴斯夫)；
水。
原料具体配方参见表4。
表4
二、制备方法
(1)按表4配方取原料各组分；
(2)将一边搅拌一边向147.7g水中加入54g聚丙烯酸钠和2g CO-40，搅拌制备混合液；
(3)向步骤(2)制备的混合液中加入25g丁二醇，搅拌，加入98g炭黑C311，在转速为800r/min的条件下高速分散10min，制备预色浆；
(4)将步骤(3)制备的预色浆投入0.3L砂磨机，加入粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨20min至色浆粒径≤5μm，得到炭黑水性色浆。
实施例5
一、原料
炭黑：C311(一品颜料)；
分散剂：聚丙烯酸钠(K45，万华化学)；
多元醇：丁二醇(巴斯夫)；
水。
原料具体配方参见表5。
表5
二、制备方法
(1)按表5配方取原料各组分；
(2)将一边搅拌一边向225g水中加入49g聚丙烯酸钠，搅拌制备混合液；
(3)向步骤(2)制备的混合液中加入20g丁二醇，搅拌，加入98g炭黑C311，在转速为800r/min的条件下高速分散10min，制备预色浆；
(4)将步骤(3)制备的预色浆投入0.3L砂磨机，加入粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨20min至色浆粒径≤5μm，得到炭黑水性色浆。
实施例6
一、原料
炭黑：C311(一品颜料)；
分散剂：聚天冬氨酸钠(PASP，孚迈斯)、聚氧乙烯壬基苯基醚(NP-10，NikkoChemicals Co.,Ltd.制造)；
多元醇：丙三醇(纳爱斯)；
水。
原料具体配方参见表6。
表6
二、制备方法
(1)按表6配方取原料各组分；
(2)将一边搅拌一边向236.37g水中加入17.63g聚天冬氨酸钠和15gNP-10，搅拌制备混合液；
(3)向步骤(2)制备的混合液中加入25g丁二醇，搅拌，加入98g炭黑C311，在转速为800r/min的条件下高速分散10min，制备预色浆；
(4)将步骤(3)制备的预色浆投入0.3L砂磨机，加入粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨20min至色浆粒径≤5μm，得到炭黑水性色浆。
对比例1
一、原料
炭黑：SUNBLACK X45(旭碳)；
分散剂：十二烷基苯磺酸钠(湖南丽臣奥威)；
多元醇：丙三醇(纳爱斯)、丁二醇(巴斯夫)；
水。
原料具体配方参见表7。
表7
二、制备方法
(1)按表7配方取原料各组分；
(2)将一边搅拌一边向301.3g水中加入18.45g十二烷基苯磺酸钠，搅拌制备混合液；
(3)向步骤(2)制备的混合液中加入49.2g丙三醇，搅拌，加入123g炭黑SUNBLACKX45，在转速为800r/min的条件下高速分散10min，制备预色浆；
(4)将步骤(3)制备的预色浆投入0.3L砂磨机，加入粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨5min，炭黑水性色浆的粒径为20μm时已难以继续研磨，无法实现粒径≤5μm。
对比例2
一、原料
炭黑：MA100(三菱炭黑)；
分散剂：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS，山东鑫泰水处理股份有限公司)；
多元醇：丙三醇(纳爱斯)；
水。
原料具体配方参见表8。
表8
二、制备方法
(1)按表8配方取原料各组分；
(2)将一边搅拌一边向337g水中加入50g AA/AMPS，搅拌制备混合液；
(3)向步骤(2)制备的混合液中加入48g丙三醇和145g炭黑MA100，在转速为800r/min的条件下高速分散10min，制备预色浆；
(4)将步骤(3)制备的预色浆投入0.3L砂磨机，加入粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨20min至色浆粒径≤5μm，得到炭黑水性色浆。
炭黑水性色浆性能测试与结果
对实施例1～6和对比例1～2制备的炭黑水性色浆进行粘度、冲淡色和着色力性能测试。
粘度：分别测试实施例1～6和对比例1～2制备的炭黑水性色浆在25℃下粘度，将所述色浆置于60℃储存，7天后再测试25℃下粘度；
着色力：使用标准比色卡，刮板涂布，干燥后对比遮盖和黑度；
冲淡色：制备60％R706钛白粉水性色浆。具体制备步骤为：称取39g水，升温至80℃，加入1g聚乙烯醇1899，溶解完全后加入60g R706钛白粉，1000r/min下高速分散30min，即得钛白粉水性色浆。分别称取0.1g炭黑颜料净含量的实施例1～6和对比例1～2制备的炭黑水性色浆和100g钛白粉水性色浆混合均匀，使用标准比色卡，刮板涂布，干燥后对比遮盖和黑度。
测试结果如表9所示。其中，+表示产品的测试性能已经符合现有的使用效果，++表示性能良好，+++表性能极好。
表9
结果显示，本发明实施例1～6制备的炭黑水性色浆粘度变化小，储存稳定性高，展色性能好，能够满足现有的使用效果。对比例1～2制备的炭黑水性色浆粘度变化大，储存不稳定。此外，对比例1中预色浆研磨5min，炭黑水性色浆的粒径为20μm时已难以继续研磨，无法实现粒径≤5μm。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种炭黑水性色浆，其特征在于，以重量百分比计，包括如下原料组分：
所述分散剂选自烷醇聚醚硫酸钠、醇醚磺酸钠、木质素磺酸钠、苯醚磺酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚、脂肪醇乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、马来酸酯/丙烯酸(酯)类共聚物钠盐、丙烯酸(酯)类/丙烯酸乙基己酯共聚物铵及其铵盐、聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯/丙烯酸(酯)类共聚物、苯乙烯/PEG-10、马来酸酯/壬苯酚聚醚-10、丙烯酸酯/烷基丙烯酰胺共聚物、马来酸/丙烯酸共聚物和聚天冬氨酸钠中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的炭黑水性色浆，其特征在于，所述炭黑水性色浆的粒径≤5μm。
3.根据权利要求1所述的炭黑水性色浆，其特征在于，以重量百分比计，包括如下原料组分：
4.根据权利要求1所述的炭黑水性色浆，其特征在于，所述分散剂选自苯醚磺酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚乙烯吡咯烷酮、蓖麻油聚氧乙烯醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚、丙烯酸酯/烷基丙烯酰胺共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物和马来酸/丙烯酸共聚物中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的炭黑水性色浆，其特征在于，所述分散剂选自十二烷基二苯醚二磺酸钠、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯壬基苯基醚、氢化蓖麻油聚氧乙烯醚-40和丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1～5任一项所述的炭黑水性色浆，其特征在于，所述多元醇选自丁二醇、丙二醇、丙三醇、辛基二醇、二丙二醇和三丙二醇中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的炭黑水性色浆，其特征在于，所述多元醇选自丁二醇和丙三醇中的至少一种。
8.权利要求1～7任一项所述的炭黑水性色浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述分散剂加入水中，搅拌，制备混合液；
将所述多元醇和炭黑加入所述混合液中，搅拌分散，制备预色浆；
对所述预色浆进行研磨，制备所述炭黑水性色浆。
9.根据权利要求8所述炭黑水性色浆的制备方法，其特征在于，搅拌分散的条件包括：转速为700～900r/min，时间为5～15min。
10.根据权利要求8所述炭黑水性色浆的制备方法，其特征在于，研磨步骤中，研磨介质为粒径0.4～0.6mm锆珠，研磨时间为15～25min。
11.权利要求1～7任一项所述的炭黑水性色浆在制备化妆品中的应用。
