CN109836852A - 一种红色铝薄片颜料制备方法及其颜料 - Google Patents

Abstract

一种红色铝薄片颜料制备方法及其颜料，通过使用无机氧化物包裹有机红色颜料晶体的表面，以提高有机颜料的光稳定性，并将氧化物和有机颜料核壳结构的复合体与铝薄片络合得到稳定的红色珠光颜料，大大提高了有机红色颜料的稳定性；而且通过使用无机氧化物隔离有机颜料和铝薄片粉末的直接接触，避免了金属铝和有机化合物之间有可能的化学反应，提高了最终铝薄片颜料的使用寿命，同时本发明金属氧化物包裹后的有机颜料仍有很好的透明度，无机氧化物表面的极性功能分子和片状铝粉表面形成络合，避免的在溶剂中脱色的可能性，整个生产工艺简单，可以实现连续生产，进一步降低生产成本。

Description

一种红色铝薄片颜料制备方法及其颜料

技术领域

本发明涉及一种铝薄片颜料及其制备，具体为一种红色铝薄片颜料制备方法及其颜料。

背景技术

为了得到不同颜色的片状铝粉颜料，即在保持普通铝粉金属颜料性能的同时，还具有某种颜色，这类铝粉为彩色铝粉或者着色铝粉。彩色铝粉具有“随角异色”的特殊效果，和其它珠光颜色一样，属于高档颜料。目前片状铝粉着色改性的方法主要有：1.颜料染色法，2.光干涉着色法，以及3.包覆彩色膜层。

通过有机或无机颜料对片状铝粉进行染色工艺最为简单，成本也较低，但大多有机颜料稳定性较差，在溶剂中容易脱色，在光照条件下易发生褪色。虽然目前已经得到红金色、蓝金色、银色、金色、橙色、绿色、蓝色、黑色等颜色，但通过有机颜料和片状铝粉结合得到稳定的红色铝薄片颜料还很困难。这是因为大多有机红色颜料光稳定性差，而无机颜料红往往上色率比较低。

大多的光干涉着色法使用金属氧化物包裹片状铝粉，特别是氧化铁，而这种方法工艺较复杂，设备投资高，而且金属氧化物包裹的层的厚度和均匀度直接影响到最后铝薄片颜料的颜色。所以如需得到红色的铝薄片颜料，这种方法也不是最佳选择。

包裹彩色膜层着色是通过特定反应条件，和铝粉表面发生置换反应，形成一层不透明但有某种颜色的涂层。这种方法由于包裹的膜层透明度较差，所以会造成最终的铝粉颜料“随角异色”的效果差。

EP0403432使用树脂粘结剂将偶氮颜料的锰盐与珠光颜料络合以得到不同颜色效果的珠光色。但由于偶氮颜料本身稳定性差，很难得到光稳定的寿命长的颜料产品。

WO2006090431将有机颜料和金属薄片颜料组合得到复合型的颜料产品。但由于络合基于简单地将有机颜料和金属薄片颜料在含有两个氨基或羧基的添加剂作用下螯合，有机颜料稳定性降低，造成最终的薄片颜料耐候性不好。

EP33457氧化铁与铝薄片颜料结合，得到金色到橙色的薄片颜料，但铝和氧化铁的潜在反应造成这种产品使用的一点危险性。

WO2005049739通过控制氧化铝薄片颜料表面，将铝金属含量控制在90%以内，并使用折射率大于1.95的金属硫化物覆盖包裹氧化铝层，但使用该方法很难得到红色的铝薄片颜料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红色铝薄片颜料制备方法及其颜料，中和了三种铝薄片颜料的生产方法的优点，首先使用无机氧化物包裹有机红色颜料，以提高有机颜料的光稳定性，再将氧化物和有机颜料核壳结构的复合体与铝薄片络合得到稳定的红色珠光颜料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种红色铝薄片颜料的制备方法，先将无机氧化物包裹有机红色颜料，然后和铝薄片粉末络合，所述有机红色颜料需预制备分散液。

其中，所述有机红色颜料分散液包括40份的有机颜料红，阴离子表面活性剂2份，脂肪醇2份，脂肪酸0.5份，消泡剂0.05份，及去离子水55.45份；有机颜料红按20-50%的重量比分散在20-80%重量比的去离子水中。

更进一步的，所述有机颜料红选用带有极性基团的羧基、酸酐、酰胺、酰亚胺、磺酸基、磷酸基、氨基、羟基、吡啶基、喹啉基的有机红色颜料苝红、吡咯并吡咯二酮、蒽醌、喹吖啶酮、或偶氮红，具体为磺化颜料红264、颜料红257、磺化颜料红255、颜料红224、颜料红209、颜料红177、颜料红170、颜料红166、颜料红144、颜料红122、颜料红112、颜料红81、颜料红64、颜料红63、颜料红57、颜料红53、颜料红49、颜料红48、磺化颜料橙43、颜料橙36、颜料红31、颜料红22、颜料红21、颜料紫19、颜料红13、颜料红8、颜料红4、颜料红3、颜料红2。

更进一步的，所述阴离子表面活性剂选用烷基磺酸碱金属盐，如C10-C18烷基磺酸碱金属盐、C10-C18烷基羧基碱金属盐、C10-C18烷基磷酸碱金属盐、琥珀辛酯磺酸钠、多库酯钠、或含有磺酸基和羧基的烷烃；

阴离子表面活性剂0.01-10%重量比加入混合体系。

更进一步的，所述脂肪醇包括多元醇、糖类化合物、聚乙二醇；脂肪醇0.01-15%重量比加入混合体系。

更进一步的，所述脂肪酸包括含有一个或多个羧基的烷基酸，如柠檬酸、维生素C、辛二酸；脂肪酸0.01-10%重量比加入混合体系。

更进一步的，消泡剂如硅类、聚乙烯醇类、聚丙烯醇类、以及聚丙烯酸酯类；消泡剂0.01-5%重量比加入混合体系。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种红色铝薄片颜料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）：将40份颜料红，阴离子表面活性剂2份，脂肪醇2份，脂肪酸0.5份，消泡剂0.05份，及55.45份去离子水搅拌形成悬浮液，并用氧化鋯陶瓷球磨机研磨3小时；

步骤2）：过滤去除氧化锆陶瓷0.3mm颗粒后，加入金属卤盐，总含量3份，并通氮气，搅拌30分钟；

步骤3）：缓慢加入碱的水溶液2-3份，并继续搅拌30分钟；

步骤4）：得到的产物用冻干去除水分，得到红色粉末；

步骤5）：将红色粉末分散在80份矿物油中，并加入按需40-120份的片状铝粉，搅拌3小时，得到稳定的红色铝薄片颜料分散液。

更进一步的，所述阴离子表面活性剂由阳离子或中性表面活性剂替代，所述阳离子或中性表面活性为烷基季铵盐、烷基烷氧链、烷基烷氧基季铵盐、聚丙烯酸、聚丙烯醇及不含有芳香基团的表面活性剂。

更进一步的，所述金属卤盐如：二氯化铁、三氯化铁、二氯化锌、四氯化钛、三氯化铝。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、使用无机氧化物包裹有机红色颜料，在使用颜料染色法得到红色的铝薄片颜料，大大提高了有机红色颜料的稳定性，特别是光稳定性。

2、通过使用无机氧化物隔离有机颜料和铝薄片粉末的直接接触，避免了金属铝和有机化合物之间有可能的化学反应，大大提高了最终铝薄片颜料的使用寿命。

3、在使用无机氧化物包裹有机染料时，使用了合适的带有极性基团的功能分子，可以很好的将有机颜料的纳米颗粒很好的分散在水中，并且通过控制无机氧化物前提的使用量可以很好的控制无机氧化物的膜厚，使得金属氧化物包裹后的有机颜料仍有很好的透明度。

4、无机氧化物以及其表面的极性功能分子可以和片状铝粉表面形成络合，避免的在溶剂中脱色的可能性，整个生产工艺简单，可以实现连续生产，进一步降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的颜料红224微观图；图2为本发明的氧化铁包裹颜料红224效果图；图3为本发明的氧化铁包裹颜料红224效果放大图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中：一种红色铝薄片颜料的制备方法，先将无机氧化物包裹有机红色颜料，然后和铝薄片粉末络合，有机红色颜料需预制备分散液。

其中，有机红色颜料分散液包括40份的有机颜料红，阴离子表面活性剂2份，脂肪醇2份，脂肪酸0.5份，消泡剂0.05份，及去离子水55.45份；

有机颜料红按20-50%的重量比分散在20-80%重量比的去离子水中。

在上述实施例中，有机颜料红选用带有极性基团的羧基、酸酐、酰胺、酰亚胺、磺酸基、磷酸基、氨基、羟基、吡啶基、喹啉基的有机红色颜料苝红、吡咯并吡咯二酮、蒽醌、喹吖啶酮、或偶氮红，如磺化颜料红264、颜料红257、磺化颜料红255、颜料红224、颜料红209、颜料红177、颜料红170、颜料红166、颜料红144、颜料红122、颜料红112、颜料红81、颜料红64、颜料红63、颜料红57、颜料红53、颜料红49、颜料红48、磺化颜料橙43、颜料橙36、颜料红31、颜料红22、颜料红21、颜料紫19、颜料红13、颜料红8、颜料红4、颜料红3、颜料红2。

在上述实施例中，阴离子表面活性剂选用烷基磺酸碱金属盐，如C10-C18烷基磺酸碱金属盐、C10-C18烷基羧基碱金属盐、C10-C18烷基磷酸碱金属盐、琥珀辛酯磺酸钠、多库酯钠、以及含有磺酸基和羧基的烷烃；

阴离子表面活性剂0.01-10%重量比加入混合体系。

在上述实施例中，脂肪醇包括多元醇、糖类化合物、聚乙二醇。脂肪醇0.01-15%重量比加入混合体系。

在上述实施例中，脂肪酸包括含有一个或多个羧基的烷基酸，如柠檬酸、维生素C、辛二酸。脂肪酸0.01-10%重量比加入混合体系。

在上述实施例中，消泡剂如硅类、聚乙烯醇类、聚丙烯醇类、以及聚丙烯酸酯类。消泡剂0.01-5%重量比加入混合体系。

实施例1

基于上述描述，为了进一步更好的解释说明上述实施例，其中，有机红色颜料分散液包括40份的有机颜料红，阴离子表面活性剂2份，脂肪醇2份，脂肪酸0.5份，消泡剂0.05份，及去离子水55.45份；有机颜料红按20-50%的重量比分散在30-50%重量比的去离子水中。

提供一种红色铝薄片颜料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）：将50克磺化颜料红255，12烷基磺酸钠1克，丙二醇2克，辛二酸0.5克，消泡剂0.05克，及46.45克去离子水搅拌形成悬浮液，并用氧化鋯陶瓷球磨机研磨3小时；

步骤2）：过滤去除氧化锆陶瓷0.3mm颗粒后，加入1：2的二氯化铁和三氯化铁的混合物，总含量1.5克，并通氮气，搅拌30分钟；

步骤3）：缓慢加入25%的氨水溶液1-2毫升，并继续搅拌30分钟；

步骤4）：得到的产物用冻干去除水分，得到红色粉末；

步骤5）：将红色粉末分散在80毫升矿物油中，并加入按需50-150克的片状铝粉，搅拌3小时，得到稳定的暗红色铝薄片颜料分散液。

实施例2

提供一种红色铝薄片颜料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1）：将40克颜料红224，12烷基磺酸钠2克，丙二醇2克，辛二酸0.5克，消泡剂0.05克，及55.45克去离子水搅拌形成悬浮液，并用氧化鋯陶瓷球磨机研磨3小时；

步骤2）：过滤去除氧化锆陶瓷0.3mm颗粒后，加入1：2的二氯化铁和三氯化铁的混合物，总含量3克，并通氮气，搅拌30分钟；

步骤3）：缓慢加入25%的氨水溶液2-3毫升，并继续搅拌30分钟；

步骤4）：得到的产物用冻干去除水分，得到红色粉末；

步骤5）：将红色粉末分散在80毫升矿物油中，并加入按需40-120克的片状铝粉，搅拌3小时，得到稳定的红色铝薄片颜料分散液。

实施例3

步骤1）：将30克颜料红209，12烷基磺酸钠5克，丙二醇10克，辛二酸1.5克，消泡剂0.05克，及56.45克去离子水搅拌形成悬浮液，并用氧化鋯陶瓷球磨机研磨3小时；

步骤2）：过滤去除氧化锆陶瓷0.3mm颗粒后，加入1：2的二氯化铁和三氯化铁的混合物，总含量3克，并通氮气，搅拌30分钟；

步骤3）：缓慢加入25%的氨水溶液2-3毫升，并继续搅拌30分钟；

步骤4）：得到的产物用冻干去除水分，得到红色粉末；

步骤5）：将红色粉末分散在80毫升矿物油中，并加入按需30-90克的片状铝粉，搅拌3小时，得到稳定的亮红色铝薄片颜料分散液。

本发明实验效果对比：

请参阅图1-2，显示出颜料红224晶体为有明显棱角的不规则长条状晶体，在氧化铁包裹后，晶体表面呈现出均匀覆盖，颜料红的晶体形貌特征完全失去。

请参阅图3及实施例2，可以看出氧化铁成薄膜状，覆盖在颜料红表面，并完全覆盖整个颜料颗粒的表面，对颜料起到了很好的保护，和片状铝粉络合后，得到红色的铝薄片颜料，这和氧化铁直接与铝薄片络合得到金色效果完全不同。

综上所述：本发明提供的一种红色铝薄片颜料制备方法及其颜料，使用无机氧化物包裹有机红色颜料，在使用颜料染色法得到红色的铝薄片颜料，大大提高了有机红色颜料的稳定性，特别是光稳定性；其次，本发明通过使用无机氧化物隔离有机颜料和金属铝的直接接触，避免了金属铝和有机化合物之间有可能的化学反应，大大提高了最终铝薄片颜料的使用寿命；另外，在使用无机氧化物包裹有机染料时，使用了合适的带有极性基团的功能分子，可以很好的将有机颜料的纳米颗粒很好的分散在水中，并且通过控制无机氧化物前提的使用量可以很好的控制无机氧化物的膜厚，使得金属氧化物包裹后的有机颜料仍有很好的透明度，而且，无机氧化物以及其表面的极性功能分子可以和片状铝粉表面形成络合，避免的在溶剂中脱色的可能性，整个生产工艺简单，可以实现连续生产，进一步降低生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红色铝薄片颜料的制备方法，其特征在于：先将无机氧化物包裹有机红色颜料，然后和铝薄片粉末络合，所述有机红色颜料需预制备分散液。

2.如权利要求1所述红色铝薄片颜料的制备方法，其特征在于：所述有机红色颜料分散液包括40份的有机颜料红，阴离子表面活性剂2份，脂肪醇2份，脂肪酸0.5份，消泡剂0.05份，及去离子水55.45份；

有机颜料红按20-50%的重量比分散在20-80%重量比的去离子水中。

3.如权利要求2所述红色铝薄片颜料的制备方法，其特征在于：所述有机颜料红选用带有极性基团的羧基、酸酐、酰胺、酰亚胺、磺酸基、磷酸基、氨基、羟基、吡啶基、喹啉基的有机红色颜料苝红、吡咯并吡咯二酮、蒽醌、喹吖啶酮、或偶氮红,具体为磺化颜料红264、颜料红257、磺化颜料红255、颜料红224、颜料红209、颜料红177、颜料红170、颜料红166、颜料红144、颜料红122、颜料红112、颜料红81、颜料红64、颜料红63、颜料红57、颜料红53、颜料红49、颜料红48、磺化颜料橙43、颜料橙36、颜料红31、颜料红22、颜料红21、颜料紫19、颜料红13、颜料红8、颜料红4、颜料红3或颜料红2。

4.如权利要求2所述的一种红色铝薄片颜料，其特征在于：所述阴离子表面活性剂选用烷基磺酸碱金属盐，如C10-C18烷基磺酸碱金属盐、C10-C18烷基羧基碱金属盐、C10-C18烷基磷酸碱金属盐、琥珀辛酯磺酸钠、多库酯钠、或含有磺酸基和羧基的烷烃；

阴离子表面活性剂0.01-10%重量比加入混合体系。

5.如权利要求2所述红色铝薄片颜料的制备方法，其特征在于：所述脂肪醇包括多元醇、糖类化合物或聚乙二醇；

脂肪醇0.01-15%重量比加入混合体系。

6.如权利要求2所述红色铝薄片颜料的制备方法，其特征在于：所述脂肪酸包括含有一个或多个羧基的烷基酸，具体为柠檬酸、维生素C、辛二酸；

脂肪酸0.01-10%重量比加入混合体系。

7.如权利要求2所述红色铝薄片颜料的制备方法，其特征在于：消泡剂具体为硅类、聚乙烯醇类、聚丙烯醇类、或聚丙烯酸酯类；

消泡剂0.01-5%重量比加入混合体系。

8.如权利要求2所述的红色铝薄片颜料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）将40份颜料红，阴离子表面活性剂2份，脂肪醇2份，脂肪酸0.5份，消泡剂0.05份，及55.45份去离子水搅拌形成悬浮液，并用氧化鋯陶瓷球磨机研磨3小时；

步骤2）过滤去除氧化锆陶瓷（0.1-0.8mm）颗粒后，加入金属卤盐，总含量3份，并通氮气，搅拌30分钟；

步骤3）缓慢加入碱的水溶液2-3份，并继续搅拌30分钟；

步骤4）得到的产物用冻干去除水分，得到红色粉末；

步骤5）将红色粉末分散在80份矿物油中，并加入按需40-120份的片状铝粉，搅拌3小时，得到稳定的红色铝薄片颜料分散液。

9.如权利要求8所述红色铝薄片颜料的制备方法，其特征在于：所述阴离子表面活性剂由阳离子或中性表面活性剂替代，所述阳离子或中性表面活性为烷基季铵盐、烷基烷氧链、烷基烷氧基季铵盐、聚丙烯酸、聚丙烯醇或不含有芳香基团的表面活性剂。

10.如权利要求9所述红色铝薄片颜料的制备方法，其特征在于：所述金属卤盐为二氯化铁、三氯化铁、二氯化锌、四氯化钛、三氯化铝。