CN110734651A - 一种棕红色颜料及其制备方法和应用 - Google Patents

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曾令兰
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0081—Composite particulate pigments or fillers, i.e. containing at least two solid phases, except those consisting of coated particles of one compound
    • C09C1/0084—Composite particulate pigments or fillers, i.e. containing at least two solid phases, except those consisting of coated particles of one compound containing titanium dioxide

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

本发明公开了一种棕红色颜料及其制备方法和应用，由原料和矿化剂按照100:(3～10)的质量比制得，原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 1～5％、TiO2 40～60％和余量的含钙化合物；含钙化合物为碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙中的至少一种；通过对上述原料和矿化剂进行打粉、煅烧、气流磨和均化后制得本发明的棕红色颜料。本发明的棕红色颜料的原材料来源广泛，生产工艺简单，生产周期短且制备成本较低，制得的棕红色颜料是一种新型的无机颜料，颜色鲜亮，在玻璃表面装饰领域和涂料领域中有较大的应用前景。

Description

一种棕红色颜料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及颜料技术领域，特别是涉及了一种棕红色颜料及其制备方法和应用。
背景技术
目前常见的棕红色无机颜料是以氧化锌、氧化锰、铁红、铬绿、氧化铝等原材料混合烧制得到的一种以尖晶石结构为主体的颜料，适合在陶瓷领域着色，但其成分中氧化锌、铬绿含量超过60％，制备成本相对较高；且原材料中会带人铅、六价铬等有害元素，在一些环保要求严格的领域会受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提出一种棕红色颜料及其制备方法。因此，本发明提供了一种棕红色颜料，由原料和矿化剂按照100：(3～10)的质量比制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 1～5％、TiO2 40～60％和余量的含钙化合物；所述含钙化合物为碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙中的至少一种。本发明提出的一种棕红色颜料完全与常规的尖晶石结构的棕红色不同，不需要采用氧化锌原材料，颜料的主体成分是钛白粉、碳酸钙这类物质，原材料来源广泛，制备成本低，这类原材料基本不含有害元素，属于一种新型棕红色无机颜料，其主要以钛酸钙结构为基础，通过掺杂三氧化二铬取代部分钙得到一种棕红色的无机颜料；随着铬取代钙的量越多，制备的颜料外观越深，本发明的棕红色颜料可用于玻璃表面装饰领域和涂料领域。
优选地，这种棕红色颜料由原料和矿化剂按照100:5的质量比制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 1.26％、TiO2 44.2％和碳酸钙54.54％。
优选地，这种棕红色颜料由原料和矿化剂按照100:7的质量比制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 1.68％、TiO2 59.8％和氧化钙38.6％。
优选地，这种棕红色颜料由原料和矿化剂按照100:4的质量比制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 3.45％、TiO2 51.35％和氢氧化钙45.2％。
优选地，上述的矿化剂为氟化钠、氯化铵、氯化钾和氯化钠中的至少一种。矿化剂的加入可以有效的降低烧成温度，可在较低的温度下合成所需的颜料；此外，矿化剂在煅烧过程中可以形成液相，促进各原料之间的反应速度，使其反应更加完全，从而得到着色更好的颜料。
优选地，上述Cr2O3的纯度不小于99.5％；所述TiO2的纯度不小于99％，细度不大于2μm。
本发明还提供了一种棕红色颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：准备制备上述的棕红色颜料的原料和矿化剂，将原料和矿化剂进行打粉处理，混合，得到中间体A；
S2：将中间体A进行煅烧，得到中间体B；
S3：将中间体B进行气流磨处理，得到粉体C；
S4：将粉体C进行均化，制得所述棕红色颜料。
优选地，所述中间体A和粉体C的细度均不大于2μm。
优选地，S2中，煅烧的温度为1100～1250℃，保温1.5～3h。
有益效果：本发明的棕红色颜料的原材料来源广泛，生产工艺简单，生产周期短且制备成本较低，制得的棕红色颜料是一种新型的无机颜料，颜色鲜亮，在玻璃表面装饰领域和涂料领域中有较大的应用前景。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
一种棕红色颜料，由原料和矿化剂按照100:5的质量比制得，矿化剂为氯化铵，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 1.26％、TiO2 44.2％和碳酸钙54.54％，其中，Cr2O3的纯度不小于99.5％，TiO2的纯度不小于99％，细度不大于2μm；制备的过程包括以下步骤：
S1：准备上述原料和矿化剂，将原料和矿化剂加入至爪式打粉机中进行打粉处理(直至细度不大于2μm)，充分混合，得到中间体A；
S2：将中间体A装入匣钵中，放置于梭式窑中进行煅烧，煅烧的温度为1200℃，保温3h，得到中间体B；
S3：将中间体B进行气流磨处理(直至细度不大于2μm)，得到粉体C；
S4：将粉体C进行均化(保证本批次烧成的产品是均匀的)，制得所述棕红色颜料。
实施例2：
一种棕红色颜料，由原料和矿化剂按照100:5的质量比制得，矿化剂为氟化钠和氯化铵按照2:3的质量比混合制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 2.5％、TiO2 41％和碳酸钙56.5％，其中，Cr2O3的纯度不小于99.5％，TiO2的纯度不小于99％，细度不大于2μm；制备的过程包括以下步骤：
S1：准备上述原料和矿化剂，将原料和矿化剂加入至爪式打粉机中进行打粉处理(直至细度不大于2μm)，充分混合，得到中间体A；
S2：将中间体A装入匣钵中，放置于梭式窑中进行煅烧，煅烧的温度为1150℃，保温3h，得到中间体B；
S3：将中间体B进行气流磨处理(直至细度不大于2μm)，得到粉体C；
S4：将粉体C进行均化(保证本批次烧成的产品是均匀的)，制得所述棕红色颜料。
实施例3：
一种棕红色颜料，由原料和矿化剂按照100:7的质量比制得，矿化剂为氟化钠、氯化钾和氯化钠按照2：2：3的质量比混合制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O31.68％、TiO2 59.8％和氧化钙38.6％，其中，Cr2O3的纯度不小于99.5％，TiO2的纯度不小于99％，细度不大于2μm；制备的过程包括以下步骤：
S1：准备上述原料和矿化剂，将原料和矿化剂加入至爪式打粉机中进行打粉处理(直至细度不大于2μm)，充分混合，得到中间体A；
S2：将中间体A装入匣钵中，放置于梭式窑中进行煅烧，煅烧的温度为1150℃，保温3h，得到中间体B；
S3：将中间体B进行气流磨处理(直至细度不大于2μm)，得到粉体C；
S4：将粉体C进行均化(保证本批次烧成的产品是均匀的)，制得所述棕红色颜料。
实施例4：
一种棕红色颜料，由原料和矿化剂按照100:4的质量比制得，矿化剂为氯化铵和氯化钾按照1：1的质量比混合制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 3.45％、TiO251.35％和氢氧化钙45.2％，其中，Cr2O3的纯度不小于99.5％，TiO2的纯度不小于99％，细度不大于2μm；制备的过程包括以下步骤：
S1：准备上述原料和矿化剂，将原料和矿化剂加入至爪式打粉机中进行打粉处理(直至细度不大于2μm)，充分混合，得到中间体A；
S2：将中间体A装入匣钵中，放置于梭式窑中进行煅烧，煅烧的温度为1180℃，保温3h，得到中间体B；
S3：将中间体B进行气流磨处理(直至细度不大于2μm)，得到粉体C；
S4：将粉体C进行均化(保证本批次烧成的产品是均匀的)，制得所述棕红色颜料。
对比例1：
制备现有常规的棕红色颜料，其过程如下：
S1：将氧化锌、铁红、铬绿按比例(比例是ZnO 33.6％、Fe2O3 28.5％、Cr2O337.9％)混合，然后加入到爪式打粉机进行打粉处理，充分混合，得到中间体A；
S2：将中间体A装入匣钵中，放置于梭式窑中进行煅烧，煅烧的温度为1300℃，保温3h，得到中间体B；
S3：将中间体B进行气流磨处理(直至细度不大于2μm)，得到粉体C；
S4：将粉体C进行均化(保证本批次烧成的产品是均匀的)，制得棕红色颜料。
实施例5：
对实施例1～4所制得的棕红色颜料和对比例1所制得的棕红色颜料进行色差检测，先将各个实施例和对比例制得的棕红色颜料分别处理成粉末状，要求细度400目全过；然后将各个颜料均平铺在同一块面板上，颜料上面盖一块无色、透明、薄的玻璃片，然后用色差仪对着玻璃片测试出颜料的Lab值，记录数据，得到实施例1～4所制得的棕红色颜料和对比例1所制得的棕红色颜料的Lab值，如表1所示(L值代表亮度，范围在0—100，最暗为0，最亮为100；a值是由绿到红的色彩变化，范围在-128—+128，纯绿为负128，纯红为正128，之间分为256级；b值是由蓝到黄的色彩变化，范围在-128—+128，纯蓝为负128，纯黄为正128，之间分为256级)。
表1实施例1～4所制得的棕红色颜料和对比例1所制得的棕红色颜料的Lab值
对比例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
L 41.3 43.9 43.0 46.0 50.0
a +11.9 +10.3 +15.0 +18.2 +16.5
b +7.3 +5.9 +6.8 +9.4 +7.2
实施例1～4与对比例1的数据表明：本发明制备的棕红色颜料外观能够达到与现有常规的棕红色颜料的水平；而且通过调整矿化剂的比例及种类，本发明制备的棕红色颜料外观比常规的棕红色颜料具有更强的红相(a值更大)。

Claims (10)

1.一种棕红色颜料，其特征在于，由原料和矿化剂按照100：(3～10)的质量比制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 1～5％、TiO2 40～60％和余量的含钙化合物；所述含钙化合物为碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的棕红色颜料，其特征在于，由原料和矿化剂按照100:5的质量比制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 1.26％、TiO2 44.2％和碳酸钙54.54％。
3.根据权利要求1所述的棕红色颜料，其特征在于，由原料和矿化剂按照100:7的质量比制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 1.68％、TiO2 59.8％和氧化钙38.6％。
4.根据权利要求1所述的棕红色颜料，其特征在于，由原料和矿化剂按照100:4的质量比制得，所述原料按照质量百分比计包括：Cr2O3 3.45％、TiO2 51.35％和氢氧化钙45.2％。
5.根据权利要求1至4任一项所述的棕红色颜料，其特征在于，所述矿化剂为氟化钠、氯化铵、氯化钾和氯化钠中的至少一种。
6.根据权利要求1至4任一项所述的棕红色颜料，其特征在于，所述Cr2O3的纯度不小于99.5％；所述TiO2的纯度不小于99％，细度不大于2μm。
7.一种棕红色颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：准备权利要求1至6任一项所述的棕红色颜料的原料和矿化剂，将原料和矿化剂进行打粉处理，混合，得到中间体A；
S2：将中间体A进行煅烧，得到中间体B；
S3：将中间体B进行气流磨处理，得到粉体C；
S4：将粉体C进行均化，制得所述棕红色颜料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述中间体A和粉体C的细度均不大于2μm。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，S2中，煅烧的温度为1100～1250℃，保温1.5～3h。
10.权利要求1至6任一项所述的棕红色颜料在玻璃表面装饰领域和/或涂料领域中的应用。
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