CN102086310B

CN102086310B - 一种耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法

Info

Publication number: CN102086310B
Application number: CN 201010587714
Authority: CN
Inventors: 侯清华; 刘楚其; 李翔; 陈俊; 黄汝发
Original assignee: GUANGDONG VOLOR PEARL PIGMENT CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG VOLOR PEARL PIGMENT CO Ltd
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: CN102086310A

Abstract

本发明公开了一种耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，在耐候级环保型珠光颜料的生产流程的研磨阶段添加了新型珠光颜料表面材料合成处理工艺生产流程，使得在云母表面包覆了稀土金属氧化物，令耐候产品的耐候性能有很大的提高。本发明不涉及有毒有害的重金属元素，不会产生对环境有污染的有机物，利于环保，完全可以替代进口产品，降低对国外进口产品的依赖，对提高行内竞争力有很重要的意义。此外，还能能够推动本行业科学技术进步，对行内技术发展具有积极的意义，可进一步促进耐候产品的发展，同时，可节约生产成本，进而实现规模化生产，并产生显著的社会经济效益等。

Description

一种耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法

技术领域

本发明涉及珠光颜料的制备方法技术领域，尤其涉及一种耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法。

背景技术

珠光颜料作为一种特殊效果颜料，在涂料、油墨、塑料、造纸、皮革、化妆品等领域中的应用越来越广泛，通用级的珠光颜料由于使用的天然云母做为基材，基材不可避免的存在有不同的杂质，影响着珠光颜料成品的颜色效果，而包覆在其上的二氧化钛由于光化学活性，会与涂料、油墨、塑料等材料中的某些成分发生反应，使得这些材料的抗老化性能减弱，降低了其应用性和性价比，而随着经济的发展，珠光颜料的应用不断的扩展到外墙等恶劣条件下使用，所以越来越要求珠光颜料具有优秀的耐候性能。通过普遍的研究发现，向珠光颜料中添加稀土硫氧化物能够显著的提高其耐候性能，进而有了新的耐候珠光颜料的出现。

耐候珠光颜料与常规珠光颜料不同，耐候级合成云母珠光颜料无毒，具备良好的耐候性、耐化学品性和光稳定性等特点。能更好地使用在汽车漆和外墙涂料中。但国内外对耐候珠光颜料的研究不多，成果也不多，很多关健性技术尚未解决，而且现有的耐候珠光颜料存在着很多不足，例如：稀土金属硫氧化物无法很好的均匀地包覆在合成云母表面；实际应用当中的耐候性能不好；环保效果不佳；没有较好的亮度、色浓度和特殊光泽效果等。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供性能更佳的耐候级环保型合成云母珠光颜料，具体通过一种耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法实现。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一种耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，具体的，包括以下5个步骤。

1.将一种或多种卤化物混合反应制成模板剂，其中卤化物具体为碱金属、碱土金属的氟化物以及碱金属、碱土金属的氯化物；碱金属为Li、Na、K、Rb或Cs，同时碱土金属为Be、Mg、Ca、Sr或Ba。

2.将稀土金属氧化物、硫粉、碳酸钠、磷酸钾按摩尔比大概为1.3～2.4∶6～9∶2.6～4.1∶0.1～0.3的比例组成混合物，接着将混合物与模板剂混合均匀制成基质；其中，模板剂与基质的重量比的比例范围需保持在30％～40％之间，同时，稀土金属硫氧化物分子通式为Ln₂O₂S，其中Ln为La、Y和Gd中的一种或两种以上的组合物。

3.将基质与合成云母混合形成混合物，基质与合成云母的比例范围为0.5∶100～1∶100；将混合物投入搅拌磨中，在30％～40％含水量和50～100r/min的转速条件下碾磨30～180分钟，接着将碾磨好的物料在140℃～170℃下烘干并在700℃～800℃的条件下煅烧1小时，之后取出用重力沉降法进行分级得到荧光颜料。

4.在得到的荧光颜料的基础上包覆二氧化钛或者三氧化二铁。

5.再在外层上包覆硼化合物作为耐候防水膜，具体的，选取硼酸盐或磷酸盐作为耐候型珠光颜料的包覆膜，最后将包覆好的颜料抽滤、清洗、烘干再在650℃～860℃下煅烧，即得到耐候级环保型合成云母珠光颜料。

在步骤1中，采用多种卤化物时，其混合比例可以根据生产过程当中的卤化物的具体选择确定，如模板剂可以是与反应物总量的重量比为40％的氯化镁；或者是与反应物总量的重量比为20％的、摩尔比为1∶1的氯化钙和氯化镁的混合物；或者是与反应物总量的重量比为40％的摩尔比1∶1的氯化钠与氯化镁的混合物等。

在步骤3中，其中的荧光颜料不含重金属离子(如：镉Cd＜2PPM、铅Pb＜2PPM、汞Hg＜1PPM、六价铬Cr+6＜2PPM等)，而传统珠光颜料中重金属离子铅的含量一般在12-16PPM。而在得到的荧光颜料的基础上包覆耐候防水膜，提高珠光颜料在恶劣条件下的使用性能。

本发明方法具有以下优点：

1)不涉及有毒有害的重金属元素，不会产生对环境有污染的有机物，利于环保，完全可以替代进口产品，降低对国外进口产品的依赖，对提高行内竞争力有很重要的意义；

2)解决了珠光颜料的特殊应用范围，提高了珠光颜料在恶劣条件下的使用性能，能够推动本行业科学技术进步，对行内技术发展具有积极的意义，可进一步促进耐候珠光颜料产品的发展；

3)增强了珠光颜料的耐候性和特殊的光泽效果，节约生产成本，可实现规模化生产，具备较佳的实际意义；

4)本发明方法制备的珠光颜料性能稳定，效果良好，市场前景广阔，能够产生极为显著的社会经济效益。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，但应该明确的是本发明的实施方式不限于此。

实施例1

1、将MgCl₂、Li₂CO₃、(NH₄)₂HPO₄、H₃BO₃按摩尔比1∶1∶2∶0.1混合反应而制成模板剂。

2、基质的配制：将反应物Y₂O₃、硫粉、碳酸钠、磷酸钾按摩尔比为1.9∶7.3∶2.7∶0.16混合，接着同与基质总量的重量比为30％(重量百分数，Wt％)的模板剂混合均匀，即形成基质。

3、将基质与+4目的合成云母片按0.5∶100的比例混合形成混合物，将混合物投入搅拌磨中，在35％含水量和100r/min转速条件下碾磨160分钟，待到合成云母的粒径达到要求并且物料混合均匀后，将物料在150℃左右烘干并在700℃的条件下煅烧1小时，之后取出用重力沉降法进行分级得到稀土硫氧化物荧光颜料。

4、将分级达到粒径要求的稀土硫氧化物荧光颜料用去离子水配成质量浓度为10％的悬浮液，升温到75℃，加入2M浓度的四氯化钛溶液，并用氢氧化钠溶液保持PH值在2.0～2.1，当颜料色相达到指定色相时停止加入四氯化钛和氢氧化钠溶液，搅拌30分钟。

5、将悬浮液温度控制在75℃～85℃之间，PH值保持在6～9之间，加入1％～5％的硼酸或者硼砂，再加入占悬浮液质量1％～5％的氯化钙或者氯化镁，或者两者的混合液保持悬浮液PH值的稳定，搅拌30分钟，将反应物取出过滤、洗涤、烘干，在800℃下煅烧，所得就是耐候环保的合成云母基材珠光颜料。

实施例2

1、将氯化钠与氯化镁按摩尔比为1∶1混合反应而制成模板剂。

2、基质的配制：将反应物La₂O₃、CeO₂、Tb₄O₇、硫粉、碳酸钠、磷酸钾按摩尔比为0.93∶0.10∶0.01∶8∶3.1∶0.2混合，接着同与基质总量的重量比为40％(重量百分数，Wt％)的模板剂混合均匀，即形成基质。

3、将基质与+4目的合成云母片按0.6∶100的比例混合形成混合物，将混合物投入搅拌磨中，在40％含水量和90r/min转速条件下碾磨180分钟，待到合成云母的粒径达到要求并且物料混合均匀后，将物料在150℃烘干并在800℃的条件下煅烧1小时，之后取出用重力沉降法进行分级得到稀土硫氧化物荧光颜料，然后取出用重量沉降法分级。

5、将悬浮液温度控制在75℃～85℃之间，PH值保持在6～9之间，加入1％～5％的硼酸或者硼砂，再加入占悬浮液质量1％～5％的氯化钙或者氯化镁，或者两者的混合液保持悬浮液PH值的稳定，搅拌30分钟，将反应物取出过滤、洗涤、烘干，在860℃下煅烧，所得就是耐候环保的合成云母基材珠光颜料。

实施例3

1、将氯化钙与氯化镁按摩尔比为1∶1混合反应而制成模板剂。

2、基质的配制：将反应物Y₂O₃、硫粉、碳酸钠、磷酸钾按摩尔比为1.9∶7.3∶2.7∶0.16混合，接着同与基质总量的重量比为20％(重量百分数，Wt％)的模板剂混合均匀，即形成基质。

3、将基质与+4目的合成云母片按1∶100的比例混合形成混合物，将混合物投入搅拌磨中，在35％含水量和90r/min转速条件下碾磨180分钟，待到合成云母的粒径达到要求并且物料混合均匀后，将物料在150℃烘干并在800℃的条件下煅烧1小时，之后取出用重力沉降法进行分级得到稀土硫氧化物荧光颜料，然后取出用重量沉降法分级。

5、将悬浮液温度控制在75℃～85℃之间，PH值保持在6～9之间，加入1％～5％的磷酸钾，再加入占悬浮液质量1％～5％的氯化钙或者氯化镁，或者两者的混合液保持悬浮液PH值的稳定，搅拌30分钟，将反应物取出过滤、洗涤、烘干，在860℃下煅烧，所得就是耐候环保的合成云母基材珠光颜料。

实施例4

3、将基质与+4目的合成云母片按0.8∶100的比例混合形成混合物，将混合物投入搅拌磨中，在38％含水量和100r/min转速条件下碾磨100分钟，待到合成云母的粒径达到要求并且物料混合均匀后，将物料在150℃烘干并在800℃的条件下煅烧1小时，之后取出用重力沉降法进行分级得到稀土硫氧化物荧光颜料，然后取出用重量沉降法分级。

4、将分级达到粒径要求的稀土硫氧化物荧光颜料用去离子水配成质量浓度为10％的悬浮液，升温到80℃，加入1M浓度的三氯化铁溶液，并用氢氧化钠溶液保持PH值在3.0～3.5，当颜料色相达到指定色相时停止加入四氯化钛和氢氧化钠溶液，搅拌30分钟。

5、将悬浮液温度控制在75℃～85℃之间，PH值保持在6～9之间，加入1％～5％的磷酸二氢钾，再加入占悬浮液质量1％～5％的氯化钙或者氯化镁，或者两者的混合液保持悬浮液PH值的稳定，搅拌30分钟，将反应物取出过滤、洗涤、烘干，在860℃下煅烧，所得就是耐候环保的合成云母基材珠光颜料。

Claims

1.一种耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将一种或多种卤化物混合反应制成模板剂；

2)将稀土金属氧化物、硫粉、碳酸钠、磷酸钾依次混合组成混合物，接着将混合物与模板剂混合均匀制成基质；其中，所述的稀土金属氧化物分子通式为Ln₂O₂S，其中Ln为La、Y和Gd中的一种或两种以上的组合物；此外，所述的模板剂与基质的重量比的比例范围为30％～40％；

3)将基质与合成云母混合进行碾磨，接着将碾磨好的物料在140℃～170℃下烘干并煅烧1小时，之后取出并用重力沉降法进行分级得到荧光颜料；

4)将荧光颜料用去离子水配成质量浓度为10％的悬浮液，升温到75℃，加入2M浓度的四氯化钛溶液，并用氢氧化钠溶液保持悬浮液pH值在2.0～2.1之间，当悬浮液达到所需色相时停止加入四氯化钛和氢氧化钠溶液，并搅拌30分钟；

5)将悬浮液温度控制在75℃～85℃之间， pH值保持在6～9之间，加入1％～5％的硼化合物或者磷酸盐，再加入占悬浮液质量1％～5％的氯化钙保持悬浮液 pH值的稳定，接着搅拌30分钟，将最后的反应物取出进行过滤、洗涤、烘干，并在650℃～860℃的温度下煅烧1小时，即得到珠光颜料成品。

2.根据权利要求1所述的耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，其特征在于所述的卤化物具体为碱金属、碱土金属的氟化物以及碱金属、碱土金属的氯化物，其中碱金属为Li、Na、K、Rb或Cs，碱土金属为Be、Mg、Ca、Sr或Ba。

3.根据权利要求1所述的耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，其特征在于所述的基质与合成云母的比例范围为0.5∶100～1∶100。

4.根据权利要求1所述的耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，其特征在于所述的步骤3中的碾磨过程为，在30％～40％含水量和50～100r/min 的转速条件下碾磨30～180分钟。

5.根据权利要求1所述的耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，其特征在于所述的步骤3中的煅烧温度范围为700℃～800℃。

6.根据权利要求1所述的耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，其特征在于所述的步骤5中的硼化合物为硼酸盐。

7.根据权利要求1所述的耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，其特征在于所述的步骤5中的加入悬浮液的氯化钙，能够用氯化镁，或氯化钙和氯化镁的混合物质代替。

8.根据权利要求1所述的耐候级环保型合成云母珠光颜料的制备方法，其特征在于所述的步骤2中将稀土金属氧化物、硫粉、碳酸钠、磷酸钾依次按摩尔比为1.3～2.4∶6～9∶2.6～4.1∶0.1～0.3的比例组成混合物。