CN113388269A - 一种耐热型氧化铁绿颜料及其合成方法 - Google Patents

一种耐热型氧化铁绿颜料及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐热型氧化铁绿颜料，按质量份计，该颜料由如下组分组成：10‑15份的氧化铁黄，4.0‑8.2份氢氧化钠、10.0‑12份十八水合硫酸铝、0.70‑1.2份六偏磷酸钠、0.50‑2份氯化锌、2.4‑3.0份六水合氯化铝以及2.20‑2.5份磺化酞菁钴、其余组分为水。

Description

一种耐热型氧化铁绿颜料及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种耐热型氧化铁绿颜料及其合成方法，能在塑料加工、粉末涂料、人共草坪应用时作为着色剂使用。
背景技术
在全球范围内，氧化铁是仅次于钛白的第二大无机颜料，也是第一大彩色无机颜料。一般而言，氧化铁系颜色包括氧化铁红、黄、黑和棕4类。氧化铁绿颜料由铁黄颜料和酞菁蓝颜料复合而成，是一种典型的有机-无机复合颜料，可用于人工草坪、塑料、卷钢涂料等着色使用。据报道，当前全球的氧化铁系颜料消费量在200万吨左右，并且消费额最多可接近为30亿美元。
氧化铁黄(Iron oxide yellow)即羟基氧化铁，化学式通常为α-FeOOH或α-Fe2O3·H2O，是一种化学性质较为稳定的碱性化合物。但是氧化铁黄热稳定性差，在177℃左右就开始失去结构水迅速变为铁红。由于氧化铁黄热稳定性较差，从而导致其复合的氧化绿颜料耐热性不足，此外传统的复合工艺，酞菁蓝和铁黄颜料在使用过程中易分离，分层现象明显，因此在塑料、卷钢涂料、人工草坪等着色应用上受到较大的限制。
塑料常于140～260℃温度下成型加工，因此所用着色颜料的耐热性必须高于这一温度才不会出现诸如有机颜料那样分解或部分溶解。常用铬绿颜料毒性大、酞菁绿颜料价格高，因此开发价格低、耐热性能好的无机-有机复合铁绿颜料意义重大。
发明内容
本发明为了克服氧化铁绿在塑料、卷钢涂料、人工草坪等着色应用中耐热性的不足，提一种耐热型氧化铁绿颜料及其制备方法。
本发明目的之一在于提供了一种耐热型氧化铁绿颜料，按质量份计，该颜料由如下组分组成：10-15份的氧化铁黄，4.0-8.2份氢氧化钠、10.0-12份十八水合硫酸铝、0.70-1.2份六偏磷酸钠、0.50-2份氯化锌、2.4-3.0份六水合氯化铝以及2.20-2.5份磺化酞菁钴、其余组分为水。
作为优选方案的，该颜料由如下组分组成：10份氧化铁黄，7.2份氢氧化钠、10.0份十八水合硫酸铝、0.70份六偏磷酸钠、0.50份氯化锌、2.41份六水合氯化铝以及2.23份磺化酞菁钴、其余组分为水。
本发明目的之二在于提供一种耐热型氧化铁绿颜料的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：准备的氧化铁黄，氢氧化钠、十八水合硫酸铝、六偏磷酸钠、氯化锌、六水合氯化铝以及磺化酞菁钴；
步骤二：将步骤一种的氧化铁黄，氢氧化钠、十八水合硫酸铝、六偏磷酸钠、氯化锌溶于水中配置分别形成氧化铁黄混合液、溶液A、溶液B、溶液C和溶液D；并将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D依次与氧化铁黄混合液混合，制得包覆型氧化铁黄颜料悬浮液；
步骤三：将步骤一中的氯化锌与六水合氯化铝溶于水配置成混合溶液E；
步骤四：将步骤一中的氢氧化钠与磺化酞菁钴，配置成混合溶液F；
步骤五：将混合溶液E与混合溶液F滴加至包覆型氧化铁黄颜料悬浮液中，得到耐热型氧化绿颜料。
作为优选方案的，所述步骤五包括将混合溶液E与混合溶液F滴加至包覆型氧化铁黄颜料悬浮液中，控制合成pH值在9～10之间，反应温度控制在60～80℃，滴完之后继续搅拌1～5h，经抽滤、洗涤、烘干、粉碎，得到耐热型氧化绿颜料。
作为优选方案的，所述的氧化铁黄混合液的氧化铁黄含量为10％。
作为优选方案的，步骤二中溶液A、溶液B、溶液C和溶液D依次滴加在氧化铁黄混合液的时间为0.5～2小时。
作为优选方案的，步骤二中溶液A、溶液B、溶液C和溶液D依次滴加在氧化铁黄混合液的反应温度为60～80℃。
作为优选方案的步骤二中溶液A、溶液B、溶液C和溶液D依次滴加在氧化铁黄混合液后继续搅拌0.5～3h，制备得到包覆型氧化铁黄颜料悬浮液。
本发明采用含磷物质包覆方法，对氧化铁黄表面进行致密化包覆，提高其耐温性，然后将层状结构水滑石包覆于颜料表面，利用磺化酞菁的负电属性与水滑石正电层板相匹配，完成插层组装，得到一种新型的耐热型氧化铁绿颜料。该产品合成工艺简单，性价比高，能满足塑料加工、人工草坪等着色使用需求。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实例做出没有创新性的修改，但只要在本发明的要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1
称取10Kg氧化铁黄颜料810#，搅拌下将氧化铁黄均匀分散于100L水中，形成氧化铁黄含量为10％的混合液；分别称取4.0Kg氢氧化钠、10.0Kg十八水合硫酸铝、0.70Kg六偏磷酸钠、0.50Kg氯化锌，分别溶于100L水配置成溶液A、溶液B、溶液C和溶液D；然后将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D在搅拌下依次加入氧化铁黄混合液中，每种溶液滴加时间控制在0.5小时，反应温度控制在80℃，待溶液加完后继续搅拌1h，制备得到包覆型氧化铁黄颜料悬浮液；
称取1.36Kg氯化锌和2.41Kg六水合氯化铝，加入100L水中，配置成混合溶液E；称取3.2Kg氢氧化钠和2.23Kg磺化酞菁钴，配置成混合溶液F；然后在包覆型氧化铁黄颜料悬浮液中同时缓慢滴加混合溶液E和混合溶液F,控制合成pH值在9～10之间，反应温度控制在65℃，滴完之后继续搅拌5h，经抽滤、洗涤、烘干、粉碎，得到耐热型氧化绿颜料1#。
实施例2
称取10Kg氧化铁黄颜料810#，搅拌下将氧化铁黄均匀分散于100L水中，形成氧化铁黄含量为10％的混合液；分别称取4.0Kg氢氧化钠、10.0Kg十八水合硫酸铝、0.70Kg六偏磷酸钠、0.50Kg氯化锌，分别溶于100L水配置成溶液A、溶液B、溶液C和溶液D；然后将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D在搅拌下依次加入氧化铁黄混合液中，每种溶液滴加时间控制在1小时，反应温度控制在70℃，待溶液加完后继续搅拌2h，制备得到包覆型氧化铁黄颜料悬浮液；
称取1.36Kg氯化锌和2.41Kg六水合氯化铝，加入100L水中，配置成混合溶液E；称取3.2Kg氢氧化钠和2.23Kg磺化酞菁钴，配置成混合溶液F；然后在包覆型氧化铁黄颜料悬浮液中同时缓慢滴加混合溶液E和混合溶液F,控制合成pH值在9～10之间，反应温度控制在80℃，滴完之后继续搅拌3h，经抽滤、洗涤、烘干、粉碎，得到耐热型氧化绿颜料2#。
实施例3
称取10Kg氧化铁黄颜料810#，搅拌下将氧化铁黄均匀分散于100L水中，形成氧化铁黄含量为10％的混合液；分别称取4.0Kg氢氧化钠、10.0Kg十八水合硫酸铝、0.70Kg六偏磷酸钠、0.50Kg氯化锌，分别溶于100L水配置成溶液A、溶液B、溶液C和溶液D；然后将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D在搅拌下依次加入氧化铁黄混合液中，每种溶液滴加时间控制在0.5h，反应温度控制在60℃，待溶液加完后继续搅拌0.5h，制备得到包覆型氧化铁黄颜料悬浮液；
称取1.36Kg氯化锌和2.41Kg六水合氯化铝，加入100L水中，配置成混合溶液E；称取3.2Kg氢氧化钠和2.23Kg磺化酞菁钴，配置成混合溶液F；然后在包覆型氧化铁黄颜料悬浮液中同时缓慢滴加混合溶液E和混合溶液F,控制合成pH值在9～10之间，反应温度控制在60℃，滴完之后继续搅拌1h，经抽滤、洗涤、烘干、粉碎，得到耐热型氧化绿颜料3#。
耐热性测试：称取产品2g，装入小坩埚中在250℃烘箱中加热0.5h，取出后冷却，然后在分光测色仪上测试产品色差值ΔE。得到耐热型氧化铁绿产品1#、耐热型氧化铁绿产品2#、耐热型氧化铁绿3#的ΔE分别为1.92，1.60，2.33。
经测试表明，包覆型氧化铁绿颜料产品具有优异的耐热性能，能在250℃作为塑料加工、粉末涂料和人工草坪着色剂使用。

Claims (8)

1.一种耐热型氧化铁绿颜料，其特征在于：按质量份计，该颜料由如下组分组成：10-15份的氧化铁黄，4.0-8.2份氢氧化钠、10.0-12份十八水合硫酸铝、0.70-1.2份六偏磷酸钠、0.50-2份氯化锌、2.4-3.0份六水合氯化铝以及2.20-2.5份磺化酞菁钴、其余组分为水。
2.根据权利要求1所述的耐热型氧化铁绿颜料，其特征在于，该颜料由如下组分组成：10份氧化铁黄，7.2份氢氧化钠、10.0份十八水合硫酸铝、0.70份六偏磷酸钠、0.50份氯化锌、2.41份六水合氯化铝以及2.23份磺化酞菁钴、其余组分为水。
3.根据权利要求1至权利要求2任意一项所述的耐热型氧化铁绿颜料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：准备的氧化铁黄，氢氧化钠、十八水合硫酸铝、六偏磷酸钠、氯化锌、六水合氯化铝以及磺化酞菁钴；
步骤二：将步骤一种的氧化铁黄，氢氧化钠、十八水合硫酸铝、六偏磷酸钠、氯化锌溶于水中配置分别形成氧化铁黄混合液、溶液A、溶液B、溶液C和溶液D；并将溶液A、溶液B、溶液C和溶液D依次与氧化铁黄混合液混合，制得包覆型氧化铁黄颜料悬浮液；
步骤三：将步骤一中的氯化锌与六水合氯化铝溶于水配置成混合溶液E；
步骤四：将步骤一中的氢氧化钠与磺化酞菁钴，配置成混合溶液F；
步骤五：将混合溶液E与混合溶液F滴加至包覆型氧化铁黄颜料悬浮液中，得到耐热型氧化绿颜料。
4.根据权利要求3中所述的制备方法，其特征在于，所述步骤五包括将混合溶液E与混合溶液F滴加至包覆型氧化铁黄颜料悬浮液中，控制合成pH值在9～10之间，反应温度控制在60～80℃，滴完之后继续搅拌1～5h，经抽滤、洗涤、烘干、粉碎，得到耐热型氧化绿颜料。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的氧化铁黄混合液的氧化铁黄含量为10％。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤二中溶液A、溶液B、溶液C和溶液D依次滴加在氧化铁黄混合液的时间为0.5～2小时。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤二中溶液A、溶液B、溶液C和溶液D依次滴加在氧化铁黄混合液的反应温度为60～80℃。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤二中溶液A、溶液B、溶液C和溶液D依次滴加在氧化铁黄混合液后继续搅拌0.5～3h，制备得到包覆型氧化铁黄颜料悬浮液。
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