CN115537039B - 一种荧光珠光颜料的制备方法 - Google Patents

一种荧光珠光颜料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种荧光珠光颜料的制备方法,涉及珠光颜料技术领域。具体包括以下步骤,A1:取荧光材料,加入乙醇溶液中搅拌溶解配置得到荧光溶液A2:将经过预处理的珠光颜料加水搅拌分散得到悬浮液;A3:在搅拌条件下,加热悬浮液升温至60~75℃,恒温,滴加加入荧光溶液和金属盐溶液,恒定pH=6.0~7.0,滴加完成后,继续保温搅拌反应0.5‑1h,抽滤,滤饼用去离子水洗涤至滤液导电率≤300μS/cm,烘干,得到荧光珠光颜料。本发明公开了一种荧光珠光颜料的制备方法,不仅解决了荧光物质聚集而猝灭的问题,同时荧光层和珠光颜料相辅相成,在紫外光照下具有荧光效果且同时具备珠光闪烁效果,拓宽了珠光颜料的应用范围,提高了珠光颜料的附加值。

Description

一种荧光珠光颜料的制备方法
技术领域
本发明涉及珠光颜料技术领域,尤其涉及一种荧光珠光颜料的制备方法。
背景技术
珠光颜料是一种光学效应颜料,因为它能呈现一定的金属光泽,故又称为具有金属光泽的非金属颜料。而随着社会的发展,人们对于珠光颜料质量、色泽、亮度等功能性多样性的要求越来越高,因此对珠光颜料的研究也越来越多。
现有技术中,为了提高珠光颜料的附加价值,荧光珠光颜料也是研发的方向之一。目前国内外公知的有高温固相法、燃烧法、溶胶-凝胶法等,这些方法在制备的过程中荧光材料容易在反应过程中发生团聚而猝灭,降低甚至失去荧光效果,也有采用直接在珠光颜料表面包覆荧光层的,例如现有的申请号为“CN201880064183.X”,专利名称为“包含有机或无机荧光体的安保用珠光颜料”的发明专利,就是采用有机粘接剂将荧光材料包覆在珠光颜料表面,这种方式会导致珠光颜料本身的珠光效果损失,且荧光材料和珠光颜料表面的的结合性能并不好。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于公开一种荧光珠光颜料的制备方法,以珠光颜料本身的包覆层中的纳米金属氧化物粒子作为活性位点,原位合成生成荧光层均匀包覆在珠光颜料表面,不仅解决了荧光物质聚集而猝灭的问题,同时荧光层和珠光颜料相辅相成,在紫外光照下具有荧光效果且同时具备珠光闪烁效果,拓宽了珠光颜料的应用范围,提高了珠光颜料的附加值。
具体的,本发明的一种荧光珠光颜料的制备方法,所述制备方法具体包括以下步骤:
A1:取荧光材料,加入乙醇溶液中搅拌溶解配置得到荧光溶液;
A2:将经过预处理的珠光颜料加水搅拌分散得到悬浮液;
A3:在搅拌条件下,加热悬浮液升温至60~75℃,恒温,滴加加入荧光溶液和金属盐溶液,恒定pH=6.0~7.0,滴加完成后,继续保温搅拌反应0.5-1h,抽滤,滤饼用去离子水洗涤至滤液导电率≤300μS/cm,烘干,得到荧光珠光颜料。
进一步,所述荧光材料为8-羟基喹啉,所述珠光颜料为玻璃基珠光颜料。
8-羟基喹啉金属类是一种光活性金属配合物,其既有无机材料稳定性好的优势,又有有机发光材料荧光特点,玻璃基珠光颜料,是由数种金属氧化物包覆类透明片状玻璃材料构成的,其玻璃基材具有较好的透明性和优异的镜面效果,对光有较好的透射和反射效果,本发明将8-羟基喹啉和金属盐溶液生成8-羟基喹啉金属配合物荧光材料,将其和玻璃基珠光颜料结合起来制备得到的具有荧光效果的珠光颜料,有机荧光分子能够在珠光颜料的表面均匀包膜,消除了有机发光材料分子因聚集而产生的荧光淬灭的问题,同时利用玻璃基珠光颜料对光的优异反射和透射效果,二者相辅相成,提高荧光物质的展色效果。
进一步,所述金属盐溶液为锌、钙、镁、锂、铝、稀土金属盐溶液中的任意一种。
进一步,所述乙醇溶液的pH值为9-10,所述荧光溶液的质量浓度为30-50g/L。
进一步,所述悬浮液中珠光颜料和去离子水中的质量比为1:5~1:15。
进一步,所述8-羟基喹啉和珠光颜料的质量比为0.1~0.8,所述8-羟基喹啉和硫酸锌的摩尔比为2.0~2.2。
进一步,所述珠光颜料的预处理具体为:将成品珠光颜料加入到氨水中,升温至70~85℃保温搅拌反应6h,反应完成后抽滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,烘干,然后进行低温等离子体处理。
由于珠光颜料在制备的过程中会进行高温培烧处理,因此珠光颜料表面的活性基团较少,不利于后续和荧光材料的复合,因此对珠光颜料进行预处理,先利用氨水以化学的方法对珠光颜料表面进行羟基化,初步提高珠光表面的羟基含量,然后再进行低温等离子体处理,进一步提高珠光颜料表面的羟基含量,同时对珠光颜料表面进行活化,进而有利于提高珠光颜料后续和荧光材料的复合,提高荧光材料的负载量。
进一步,所述氨水的摩尔浓度为4mol/L。
进一步,所述低温等离子处理具体为:将烘干后的珠光颜料进行水平铺设,然后以氮气作为工作气体,在功率为500-600W的条件下进行一次低温等离子体处理,处理完成后,以空气作为工作气体,在功率为300-400W的条件下进行二次低温等离子体处理,一次低温等离子体处理和二次低温等离子体处理过程中均持续震动使得珠光颜料翻滚混合。
在进行低温等离子体处理时,先以氮气作为工作气体,氮气属于惰性气体,在其轰击到珠光颜料表面时,其高能量能够提高珠光颜料表面包覆层的表面能,同时会对珠光颜料的表面进行微刻蚀,改变珠光颜料表面的微形态,然后再以空气作为工作气体,其中会含有大量的·OH,在已经进行了一次低温等离子处理的基础上经过二次低温等离子处理会在珠光颜料的表面引入丰富的羟基等活性含氧基团,由此进一步提高了珠光颜料表面的羟基含量,从而有利于后续和荧光材料的复合。
进一步,所述一次低温等离子体处理时间为5-10s,二次低温等离子处理时间为3-5s。
本发明的有益效果:
1、本发明的一种荧光珠光颜料的制备方法,以珠光颜料表面包覆的金属氧化物层例如二氧化钛层中的二氧化钛纳米粒子作为活性位点,原位复合合成8-羟基喹啉锌,使有机荧光材料分子和无机核体有效复合,不仅提高了受光面积和荧光强度,同时也能有效避免有机荧光材料分子因聚集而产生的荧光淬灭。
2、本发明的一种荧光珠光颜料的制备方法,在复合之前先对珠光颜料进行预处理,利用化学方法+物理方法相结合的方式,能够有效提高珠光颜料表面的羟基含量,更有利于提高有机荧光材料的负载量。
3、本发明的一种荧光珠光颜料的制备方法,在进行复合时通过碱溶剂使8-羟基喹啉电离形成负离子与金属离子、羟基化的珠光颜料更好的形成稳定的8-羟基喹啉金属配合物/珠光颜料复合材料。
4、利用本发明的方法制备得到的荧光珠光颜料,在紫外光照下具有荧光效果且同时具备珠光闪烁效果,拓宽了珠光颜料的应用范围,提高了珠光颜料的附加值。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明,具体如下:
实施例一
珠光颜料的预处理
将成品珠光颜料按照100g/L的固液比加入到摩尔浓度为4mol/L的氨水中,升温至85℃保温搅拌反应6h,反应完成后抽滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于120℃温度下烘干,然后进行低温等离子体处理,即将烘干后的珠光颜料进行水平铺设,然后以氮气作为工作气体,在功率为500W的条件下进行一次低温等离子体处理5s,处理完成后,以空气作为工作气体,在功率为350W的条件下进行二次低温等离子体处理5s,一次低温等离子体处理和二次低温等离子体处理过程中均持续震动使得珠光颜料翻滚混合。
荧光珠光颜料的制备
A1:取8-羟基喹啉,加入pH值为9-10的乙醇溶液中搅拌溶解配置得到质量浓度为30g/L的8-羟基喹啉溶液;
A2:将经过预处理的珠光颜料加水搅拌分散得到悬浮液,悬浮液中珠光颜料和去离子水中的质量比为1:15;
A3:在搅拌条件下,加热悬浮液升温至60℃,恒温,滴加加入8-羟基喹啉溶液和金属盐溶液,具体的本实施的金属盐溶液为硫酸锌溶液,其中,8-羟基喹啉和珠光颜料的质量比为0.8:1,8-羟基喹啉和硫酸锌的摩尔比为2.1:1,恒定pH=6.0~7.0,滴加完成后,继续保温搅拌反应0.5h,抽滤,滤饼用去离子水洗涤至滤液导电率≤300μS/cm,于120℃温度下烘干,得到荧光珠光颜料。
实施例二
珠光颜料的预处理
将成品珠光颜料按照80g/L的固液比加入到摩尔浓度为4mol/L的氨水中,升温至80℃保温搅拌反应6h,反应完成后抽滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于120℃温度下烘干,然后进行低温等离子体处理,即将烘干后的珠光颜料进行水平铺设,然后以氮气作为工作气体,在功率为600W的条件下进行一次低温等离子体处理8s,处理完成后,以空气作为工作气体,在功率为400W的条件下进行二次低温等离子体处理4s,一次低温等离子体处理和二次低温等离子体处理过程中均持续震动是的珠光颜料翻滚混合。
荧光珠光颜料的制备
A1:取8-羟基喹啉,加入pH值为9-10的乙醇溶液中搅拌溶解配置得到质量浓度为50g/L的8-羟基喹啉溶液;
A2:将经过预处理的珠光颜料加水搅拌分散得到悬浮液,悬浮液中珠光颜料和去离子水中的质量比为1:5;
A3:在搅拌条件下,加热悬浮液升温至75℃,恒温,滴加加入8-羟基喹啉溶液和金属盐溶液,具体的本实施的金属盐溶液为硫酸镁溶液,其中,8-羟基喹啉和珠光颜料的质量比为0.5:1,8-羟基喹啉和硫酸镁的摩尔比为2.0:1,恒定pH=6.0~7.0,滴加完成后,继续保温搅拌反应1h,抽滤,滤饼用去离子水洗涤至滤液导电率≤300μS/cm,于120℃温度下烘干,得到荧光珠光颜料。
实施例三
珠光颜料的预处理
将成品珠光颜料按照90g/L的固液比加入到摩尔浓度为4mol/L的氨水中,升温至70℃保温搅拌反应6h,反应完成后抽滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于120℃温度下烘干,然后进行低温等离子体处理,即将烘干后的珠光颜料进行水平铺设,然后以氮气作为工作气体,在功率为550W的条件下进行一次低温等离子体处理10s,处理完成后,以空气作为工作气体,在功率为300W的条件下进行二次低温等离子体处理3s,一次低温等离子体处理和二次低温等离子体处理过程中均持续震动是的珠光颜料翻滚混合。
荧光珠光颜料的制备
A1:取8-羟基喹啉,加入pH值为9-10的乙醇溶液中搅拌溶解配置得到质量浓度为40g/L的8-羟基喹啉溶液;
A2:将经过预处理的珠光颜料加水搅拌分散得到悬浮液,悬浮液中珠光颜料和去离子水中的质量比为1:10;
A3:在搅拌条件下,加热悬浮液升温至65℃,恒温,滴加加入8-羟基喹啉溶液和金属盐溶液,具体的本实施的金属盐溶液为醋酸锂溶液,其中,8-羟基喹啉和珠光颜料的质量比为0.1:1,8-羟基喹啉和醋酸锂的摩尔比为2.2:1,恒定pH=6.0~7.0,滴加完成后,继续保温搅拌反应1h,抽滤,滤饼用去离子水洗涤至滤液导电率≤300μS/cm,于120℃温度下烘干,得到荧光珠光颜料。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种荧光珠光颜料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
A1:取荧光材料,加入乙醇溶液中搅拌溶解配置得到荧光溶液;
A2:将经过预处理的珠光颜料加水搅拌分散得到悬浮液;
A3:在搅拌条件下,加热悬浮液升温至60~75℃,恒温,滴加加入荧光溶液和金属盐溶液,恒定pH=6.0~7.0,滴加完成后,继续保温搅拌反应0.5-1h,抽滤,滤饼用去离子水洗涤至滤液导电率≤300μS/cm,烘干,得到荧光珠光颜料;
所述荧光材料为8-羟基喹啉,所述珠光颜料为玻璃基珠光颜料;所述珠光颜料的预处理具体为:将成品珠光颜料加入到氨水中,升温至70~85℃保温搅拌反应6h,反应完成后抽滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,烘干,然后进行低温等离子体处理;所述低温等离子处理具体为:将烘干后的珠光颜料进行水平铺设,然后以氮气作为工作气体,在功率为500-600W的条件下进行一次低温等离子体处理,处理完成后,以空气作为工作气体,在功率为300-400W的条件下进行二次低温等离子体处理,一次低温等离子体处理和二次低温等离子体处理过程中均持续震动使得珠光颜料翻滚混合。
2.根据权利要求1所述的一种荧光珠光颜料的制备方法,其特征在于,所述乙醇溶液的pH值为9-10,所述荧光溶液的质量浓度为30-50g/L。
3.根据权利要求2所述的一种荧光珠光颜料的制备方法,其特征在于,所述悬浮液中珠光颜料和去离子水中的质量比为1:5~1:15。
4.根据权利要求3所述的一种荧光珠光颜料的制备方法,其特征在于,所述8-羟基喹啉和珠光颜料的质量比为0.1~0.8,所述8-羟基喹啉和金属盐的摩尔比为2.0~2.2。
5.根据权利要求4所述的一种荧光珠光颜料的制备方法,其特征在于,所述氨水的摩尔浓度为4mol/L。
6.根据权利要求5所述的一种荧光珠光颜料的制备方法,其特征在于,所述一次低温等离子体处理时间为5-10s,二次低温等离子处理时间为3-5s。
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