CN109749486A - 用于制备银圆形非浮型铝颜料的方法 - Google Patents

用于制备银圆形非浮型铝颜料的方法 Download PDF

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本发明提供一种用于制备银圆形非浮型铝颜料的方法，该方法包括：使用惰性气体等离子体将微细铝粉进行射频感应等离子体球化处理；将经过射频感应等离子体球化处理的微细铝粉、有机溶剂和润滑剂混合并且将混合物进行球磨；将球磨后的混合物进行压滤以得到滤饼；和将滤饼进行捏合以得到银圆形非浮型铝颜料。本发明由于采用了射频感应等离子体工艺对微细球形铝粉进行了进一步的球化处理，使铝粉颗粒的球形度大大提升，成为真正的银圆形，装饰性能（金属感，亮度，闪烁感）更加突出。

Description

用于制备银圆形非浮型铝颜料的方法
技术领域
本发明涉及一种精细无机化工领域中铝颜料的制备方法，具体地说是一种用于制备银圆形非浮型铝颜料的方法。
背景技术
铝颜料是用纯铝金属生产的，铝颜料粒子实际上是表面包覆有脂肪酸薄膜的具有颜料特性的片状物，这种形态使其具有优越的耐腐蚀性能和装饰性能，应用非常广泛。现有铝颜料的制备方法主要包括干法生产和湿法生产。现有湿法生产包括：(1)将铝粉与有机溶剂、润滑剂等按一定比例混合后置于球磨机中研磨；(2)球磨好的物料经筛分后压滤制成滤饼；(3)滤饼经捏合表面处理成为铝颜料。
我国现有高性能铝颜料的生产所使用的原料主要为氮气雾化法微细球形铝粉。该法的喷雾方式为水平横喷式，在雾化后铝颗粒的凝固过程中由于地心引力的作用，微细铝粉颗粒以椭球型为主。以此为原料所生产出的铝颜料颗粒形状以椭圆形或长条形为主。而世界水平的高性能铝颜料产品颗粒以圆形为主，简称银圆形铝颜料。我国所生产的高性能铝颜料在装饰性能(金属感，闪烁感，亮度等)方面与国外高性能铝颜料产品存在差距。
发明内容
本发明的目的在于克服现有非浮型铝颜料生产技术的不足，提供了一种用于制备银圆形非浮型铝颜料的方法，通过该方法所生产出的铝颜料产品具有以圆形为主的颗粒形状，以及更好的金属感、亮度和闪烁感。
为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
<1>一种用于制备银圆形非浮型铝颜料的方法，该方法包括：
使用惰性气体等离子体将微细铝粉进行射频感应等离子体球化处理；
将经过射频感应等离子体球化处理的微细铝粉、有机溶剂和润滑剂混合并且将混合物进行球磨；
将球磨后的混合物进行压滤以得到滤饼；和
将滤饼进行捏合以得到银圆形非浮型铝颜料。
<2>根据<1>所述的方法，其特征在于，所述惰性气体等离子体选自氦等离子体、氩等离子体、氖等离子体或它们的组合。
<3>根据<1>所述的方法，其特征在于，所述微细铝粉选自氮气雾化法微细铝粉、空气雾化法微细铝粉或它们的组合。
有益效果
本发明由于采用了射频感应等离子体工艺对微细球形铝粉进行了进一步的球化处理，使铝粉颗粒的球形度大大提升(从以椭球型或长条形为主转变为以圆球形为主)，成为真正的银圆形，颗粒与颗粒之间的粘连大为减少，粒度分布也更加集中，装饰性能(金属感，亮度，闪烁感)更加突出。
附图说明
图1显示了在根据本发明的方法中使用的射频感应等离子体球化装置。
具体实施方式
根据本发明的用于制备银圆形非浮型铝颜料的方法包括：使用惰性气体等离子体将微细铝粉进行射频感应等离子体球化处理；将经过射频感应等离子体球化处理的微细铝粉、有机溶剂和润滑剂混合并且将混合物进行球磨；将球磨后的混合物进行压滤以得到滤饼；和将滤饼进行捏合以得到银圆形非浮型铝颜料。
根据本发明，使用惰性气体等离子体将微细铝粉进行射频感应等离子体球化处理的步骤可以使用图1所示的射频感应等离子体球化处理装置进行。如图1所示，射频感应等离子体球化处理装置包括喂料器、加料枪1、射频感应等离子体(RF)发生器、等离子体水冷灯具、热交换室、气-固分离室以及尾气排放系统。喂料器用于容纳作为原料的微细铝粉。微细铝粉经由加料枪1进入，并且等离子体水冷灯具内部充有中心气体2(例如氩气)和保护气体3(例如氩气)。热交换室用水冷却，从冷却室入口4进入并且从冷却室入口5进入。RF发生器具有Tesla线圈6，用于产生激励电磁场，并且频率可以为3.5MHz，且等离子体输出功率可以为30-50kW。所述微细铝粉可以选自氮气雾化法微细铝粉、空气雾化法微细铝粉或它们的组合，优选氮气雾化法微细铝粉。
根据本发明的方法，将经过射频感应等离子体球化处理的微细铝粉、有机溶剂和润滑剂混合并且将混合物进行球磨。球磨可以使用球磨机进行。球磨时间为30-50小时。经过射频感应等离子体球化处理的微细铝粉、有机溶剂和润滑剂的比例可以在100:250-350：3-5的范围内。所述有机溶剂可以为烃类有机溶剂，例如直链烷烃如D70、或它们的任意混合物。润滑剂可以是脂肪酸，例如油酸、异硬脂酸、月桂酸或它们的任意混合物。
根据本发明的方法，将球磨后的混合物进行压滤以得到滤饼，并且使用压滤机进行压滤。将滤液(主要为有机溶剂)回到球磨工序循环使用，滤饼进入下一工序。
根据本发明的方法，将滤饼进行捏合以得到银圆形非浮型铝颜料。捏合可以使用捏合机进行，以使铝颜料中的组分混合均匀，且同时具有对铝片进行抛光的作用。捏合时间在45-60分钟的范围内。捏合时可以加入适当的溶剂和助剂以调整固含量。
下面通过实施例具体说明本发明的方法，但是本发明并不限于这些实施例。
实施例1
使用氮气雾化法微细球形铝粉(D50＝3.5微米，跨度小于1.0)作为原料，并且使用图1所示的射频感应等离子体球化装置将氮气雾化法微细球形铝粉进行球化处理。首先建立稳定的氩等离子炬，并且将原料粉体颗粒用携带气体(氩气)经加料枪喷入等离子体炬中，其中中心气体(氩气)输送量为1.0m3/h，保护气体(氩气)输送量为1.5m3/h，携带气体(氩气)输送量为0.6m3/h，输送铝粉量为50kg/h，等离子体输出功率为36kW。等离子体炬中的铝粉颗粒在极短的时间内吸收大量的热而迅速融化，并以极快的速度进入热交换室冷却凝固后，再进入气-固分离室中收集起来。
将100重量份经过射频感应等离子体球化处理的微细球形铝粉、300重量份有机溶剂(D70)与4重量份油酸润滑剂混合均匀，置于球磨机内球磨40小时后出料，过500目筛筛分，物料进入压滤机进行固液分离，滤液回到球磨和筛分工序循环使用。使用捏合机将滤饼捏合50分钟，以得到银圆形非浮型铝颜料。
比较例1
使用氮气雾化法微细球形铝粉(D50＝3.5微米，跨度小于1.0)(同实施例1)作为原料。将100重量份上述原料微细球形铝粉、300重量份有机溶剂(D70)和4重量份油酸润滑剂混合均匀，置于球磨机内球磨40小时后出料，过500目筛筛分，物料进入压滤机进行固液分离，滤液回到球磨和筛分工序循环使用；使用捏合机将滤饼捏合50分钟，以得到非浮型铝颜料。
实施例2
使用氮气雾化法微细球形铝粉(D50＝3.5微米，跨度小于1.0)(同实施例1)作为原料，并且使用图1所示的射频感应等离子体球化装置将氮气雾化法微细球形铝粉进行球化处理。首先建立稳定的氖等离子炬，并且将原料粉体颗粒用携带气体(氖气)经加料枪喷入等离子体炬中，其中中心气体(氖气)输送量为1.1m3/h，保护气体(氖气)输送量为1.7m3/h，携带气体(氖气)输送量为1.0m3/h，输送铝粉量为50kg/h，等离子体输出功率为40kW。等离子体炬中的铝粉颗粒在极短的时间内吸收大量的热而迅速融化，并以极快的速度进入热交换室冷却凝固后，再进入气-固分离室中收集起来。
将100重量份经过射频感应等离子体球化处理的微细球形铝粉、300重量份有机溶剂(D70)与4重量份油酸润滑剂混合均匀，置于球磨机内球磨40小时后出料，过500目筛筛分，物料进入压滤机进行固液分离，滤液回到球磨和筛分工序循环使用。使用捏合机将滤饼捏合50分钟，以得到银圆形非浮型铝颜料。
实施例3
使用空气雾化法微细球形铝粉(D50＝4.5微米)作为原料，并且使用图1所示的射频感应等离子体球化装置将氮气雾化法微细球形铝粉进行球化处理。首先建立稳定的氩等离子炬，并且将原料粉体颗粒用携带气体(氩气)经加料枪喷入等离子体炬中，其中中心气体(氩气)输送量为1.0m3/h，保护气体(氩气)输送量为1.5m3/h，携带气体(氩气)输送量为0.6m3/h，输送铝粉量为50kg/h，等离子体输出功率为42kW。等离子体炬中的铝粉颗粒在极短的时间内吸收大量的热而迅速融化，并以极快的速度进入热交换室冷却凝固后，再进入气-固分离室中收集起来。
将100重量份经过射频感应等离子体球化处理的微细球形铝粉、300重量份有机溶剂(D70)与4重量份油酸润滑剂混合均匀，置于球磨机内球磨40小时后出料，过500目筛筛分，物料进入压滤机进行固液分离，滤液回到球磨和筛分工序循环使用。使用捏合机将滤饼捏合50分钟，以得到银圆形非浮型铝颜料。
比较例2
使用空气雾化法微细球形铝粉(D50＝4.5微米)(同实施例3)作为原料。将100重量份上述原料微细球形铝粉、300重量份有机溶剂(D70)和4重量份油酸润滑剂混合均匀，置于球磨机内球磨40小时后出料，过500目筛筛分，物料进入压滤机进行固液分离，滤液回到球磨和筛分工序循环使用；使用捏合机将滤饼捏合50分钟，以得到非浮型铝颜料。
性能测试
将1重量份上述实施例和比较例中的铝颜料产品、2重量份市售天那水稀释剂和8重量份光油(树脂)配成金属涂料，用湿膜制备器制成漆膜。
将铝颜料产品和漆膜进行粒度分布测试(装置：激光粒度分析仪)和金相显微镜(600倍)观察，及亮度测试(五角度色差仪)。
表1
如表1所示，与比较例1和2相比，本发明的实施例1至3的铝颜料的粒度进一步集中，形状以圆形为主，并且具有更好的金属感，并且还具有强烈的闪烁感，并且本发明的实施例1至3的铝颜料制备的漆膜具有更好的金属感和亮度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于制备银圆形非浮型铝颜料的方法，该方法包括：
使用惰性气体等离子体将微细铝粉进行射频感应等离子体球化处理；
将经过射频感应等离子体球化处理的微细铝粉、有机溶剂和润滑剂混合并且将混合物进行球磨；
将球磨后的混合物进行压滤以得到滤饼；和
将滤饼进行捏合以得到银圆形非浮型铝颜料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性气体等离子体选自氦等离子体、氩等离子体、氖等离子体或它们的组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微细铝粉选自氮气雾化法微细铝粉、空气雾化法微细铝粉或它们的组合。
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