CN115746589A - 一种金属氧化物包覆铝颜料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种金属氧化物包覆铝颜料及其制备方法，属于铝颜料技术领域。该制备方法包括下述步骤(1)将片状铝粉分散至溶剂中，之后滴加钝化剂水溶液，调节pH为5.5‑6.5，搅拌并钝化，过滤后得到第一铝银浆；(2)将所述第一铝银浆、乙酰丙酮金属盐、溶剂和水加入至压力釜内，搅拌并加热反应，经冷却、过滤、洗涤后得到第二铝银浆；(3)将所述第二铝银浆烘干，在空气氛围下煅烧后得到金属氧化物包覆改性铝颜料。在该铝颜料表面形成的金属氧化物包覆层致密平滑，使得铝片包覆以后表面反射光损耗少，铝颜料的亮度和光泽度在包覆前后基本无变化。
Description
技术领域
本申请涉及一种金属氧化物包覆铝颜料及其制备方法，属于铝颜料技术领域。
背景技术
金属氧化物包覆铝颜料可以赋予铝颜料更多的色彩和功能。例如巴斯夫L2000和L2800系列就是氧化铁包覆后得到的金黄色和橙色颜料，颜色鲜艳且亮度高。再例如德国EKARCT公司的IREFLEX 5000系列就是氧化钛包覆铝颜料，可以作为近红外颜料提高建筑隔热性能。
在现有公开技术中，金属氧化物包覆可以分为气相流化法和液相沉淀法。气相流化法主要由BASF开发并掌握，BASF专利公布号CNIO7474588A中公布了气相流化床沉积技术，它是将铝粉在专用型流化床中流化分散并加热到一定温度，羰基铁汽化后用氮气和空气混合携带通入流化床中，在流化态的高温铝粉表面同时发生分解和氧化反应从而获得氧化铁包覆铝颜料，通过包覆不同厚度氧化铁可以获得从黄色到红色一系列彩色铝颜料。气相法制备的彩铝颜色鲜艳亮度高的优点，因为氧化铁颗粒粒径小且分布范围集中，包覆层表面粗糙度小。但气相流化法需要制造专用型流化床来流化片状铝粉，设备复杂投资大，原料羰基铁是易燃易爆危化品，运输储存要求高，生产安全存在一定风险。
液相沉淀法主要是通过水溶性金属盐离子和碱发生沉淀反应，控制反应条件使生成的金属氢氧化物颗粒包覆在铝片表面。专利公告号CN 113061356 B中公布了一种磁性铝颜料的制备技术，它是在铝粉表面依次包覆氧化硅、氢氧化铁、氧化钛，分别是正硅酸乙酯水解法包覆、三氯化铁和氨水沉淀法包覆、钛酸四丁酯水解法包覆，通过高温煅烧将氢氧化铁变成四氧化三铁，从而获得磁性铝颜料。
专利公开号CN101445675A中公布了一种高色浓度彩色铝颜料制备方法，它是先包覆氧化硅层，在此基础上用碱沉淀法将金属氯化盐用碱滴加反应沉淀包覆在氧化硅外层。在专利CN102627874A公布了一种氧化铬包覆铝粉制备近红外颜料的制备方法，在碱性乙醇溶液里将硝酸铬沉淀在铝粉表面并在400-450℃煅烧就能得到近红外铝粉。
综上所述，液相沉淀法虽然设备简单，原料来源丰富，但沉淀反应对溶液PH值控制要求很高，反应速度较快，很容易发生颗粒团聚现象，生成的金属氧化物颗粒尺寸偏大，包覆层的表面粗糙度较大，导致产品的亮度与光泽度下降明显，需要增加其它处理措施来补偿光泽度损失，例如CN113061356B中包覆氧化钛就是为了弥补光泽度下降。
发明内容
为了解决上述问题，提供了一种金属氧化物包覆铝颜料及其制备方法，该方法采用乙酰丙酮金属盐水解沉淀法，控制水解反应速度，使水解产生的金属纳米颗粒在钝化后铝片表面直接原位聚集沉积，形成包覆层，再经过煅烧处理获得纳米金属氧化物包覆的铝颜料。在该铝颜料表面形成的金属氧化物包覆层致密平滑，使得铝片包覆以后表面反射光损耗少，铝颜料的亮度和光泽度在包覆前后基本无变化。
根据本申请的一个方面，提供了一种金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，包括下述步骤：
(1)将片状铝粉分散至溶剂中，之后滴加钝化剂水溶液，调节pH为5.5-6.5，搅拌并钝化，过滤后得到第一铝银浆；
(2)将所述第一铝银浆、乙酰丙酮金属盐、溶剂和水加入至压力釜内，搅拌并加热反应，经冷却、过滤、洗涤后得到第二铝银浆；
(3)将所述第二铝银浆烘干，在空气氛围下煅烧后得到金属氧化物包覆改性铝颜料。
上述调pH采用的是稀硫酸或者冰醋酸，能够进一步保证形成致密的氧化膜。
可选地，所述溶剂选自乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或多种。选择上述溶剂能够提高铝粉的分散性，并且能够与水互溶，也能提高乙酰丙酮盐的溶解性，便于钝化和金属氧化物的包覆。
可选地，步骤(1)中溶剂与钝化剂中水的体积比为(10-13)：1，步骤(2)中溶剂与水的体积比为(35-55)：1。
可选地，步骤(1)中，所述钝化剂选自钼酸盐、铬酸盐、磷酸盐中的一种或多种，优选为钼酸盐，选择钼酸盐能够便于在铝粉表面形成致密的钝化膜。
优选的，所述钝化剂水溶液的浓度为0.04-0.06g/ml，所述钝化剂水溶液的滴加速率为4-6ml/min。
钝化剂水溶液，水为铝粉钝化的反应物，钝化剂的浓度和滴加速率能够影响钝化后氧化膜的致密程度，在该钝化剂水溶液的浓度设置为0.04-0.06g/ml，滴加速率设置为4-6ml/min，能够便于形成完全致密的氧化膜，该氧化膜表面无孔洞存在。滴加速率过快则铝粉表面易生产孔洞，滴加速率过慢则会降低生产效率，不利于工业化大批量生产。
可选地，所述钝化剂占所述片状铝粉重量的4％-10％，所述钝化的温度为35-50℃，时间为2-6h，该钝化剂的加入量既能够提高钝化效率和钝化后氧化膜的致密性，又能够节约生产成本。钝化温度和钝化时间的设置能够保证再铝粉表面生成一层致密的氧化膜，并且保证铝粉表面整体的钝化均匀性。
所述乙酰丙酮盐与所述片状铝粉的重量比为(0.6-0.8)：1。在该设置下生成的氢氧化物纳米颗粒既能够将铝片表面完全包覆，又能使包覆层厚度不超过100nm，使铝片包覆前后的亮度变化不超过5％，还能够提高氢氧化物纳米颗粒在铝粉表面包覆的均匀性、降低氢氧化物纳米颗粒的粒径。
可选地，所述片状铝粉为薄片状，所述片状铝粉的径厚比是80-160，直径为10-20μm。
可选地，步骤(2)中，所述乙酰丙酮金属盐选自乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮铬、乙酰丙酮钛、乙酰丙酮铜中的任意一种或多种。上述乙酰丙酮盐能够在溶剂和水中进行水解，生成氢氧化物，并原位沉积在铝片表面，通过后续的煅烧得到纳米级的金属氧化物，从而形成一层致密的包覆层，从而赋予铝颜料更多色彩和功能，并且不会降低铝颜料的亮度和光泽度。
可选地，步骤(2)中，所述加热反应的加热温度为180-200℃，加热时间为4-8h。上述温度和时间，便于乙酰丙酮盐水解为氢氧化物。
可选地，所述压力釜内的压力为0.3MPa-0.5MPa，该压力下能加快水解反应速度，促使氢氧化物颗粒在铝片表面均匀沉积。
可选地，步骤(3)中所述烘干的温度为100-120℃，时间为3-5h，所述煅烧的温度为300-600℃，时间为1-3h。该烘干能够除去溶剂和水，避免水和溶剂在煅烧中挥发，影响金属氧化物的生成。
可选地，所述煅烧过程中，空气流速为5-20ml/min。在煅烧中通入空气，则是便于氢氧化物在煅烧中生成金属氧化物，若空气流速过低，则不利于纳米金属氧化物的生成，包覆层中仍残留一定的氢氧化物，若空气流速过快，则会造成煅烧温度出现波动，降低金属氧化物包覆层的致密性，从而包覆层会出现脱层和斑驳的现象。
根据本申请的一个方面，提供了上述任一项所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法制备得到的金属氧化物包覆铝颜料。该铝颜料能够用于用于建筑方面，可以满足红外节能、反射和隐身等需求。
本申请的有益效果包括但不限于：
1.根据本申请的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，水解生成的包覆层颗粒粒径小分布范围窄且包覆均匀，包覆层致密平滑，使得铝片包覆以后表面反射光损耗少，不会降低铝颜料的金属光泽和亮度。
2.根据本申请的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，乙酰丙酮金属盐不是易燃易爆危化品，运输储存方便，将其作为金属前驱体制备的纳米级的金属颗粒，使得金属氧化物颗粒尺寸更小，粒径分布更招，从而提高包覆层的致密性。
3.根据本申请的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，水解产生的金属纳米颗粒在铝片表面直接原位聚集沉积，形成金属氧化物包覆层，提高包覆层与铝片的粘接强度，避免金属氧化物包覆层的脱落。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例1制备纳米氧化铁颗粒包覆铝颜料样品的扫描电镜图。
图2为本申请对比例1制备纳米氧化铁颗粒包覆铝颜料样品的扫描电镜图。
图3为实施例1和对比例1制备纳米氧化铁颗粒包覆铝颜料的产品对比图。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。
实施例1
本实施例涉及一种氧化铁包覆铝颜料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将100.0g铝粉分散在1000ml异丙醇里并持续搅拌，搅拌速度60rpm。将4.0g钼酸钠溶解在100ml水中得到钼酸钠水溶液，再将钼酸钠水溶液以5ml/min的流速加入至铝粉溶液中，加完之后再用5％稀硫酸调节溶液pH值为6，在50℃下钝化2小时，过滤后得到第一铝银浆；
(2)将步骤(1)得到的第一铝银浆重新分散在1500ml异丙醇溶液里，加入80.0g乙酰丙酮铁搅拌分散，再滴加27.0g水，然后全部转移到带磁子搅拌的聚四氟内衬压力釜中，关闭压力釜的盖子保持密封状态。加热至180℃，反应6小时，然后自然降温。压力釜闭合期间一直进行磁子搅拌，搅拌速度是60rpm，压力釜内的压力为0.3MPa-0.5MPa，冷却后倒出铝粉溶液过滤并用异丙醇洗涤再过滤，得到第二铝银浆；
(3)将第二铝银浆放入烘箱，在110℃下烘干4小时，将烘干后的铝粉放入瓷坩埚中，将瓷坩埚放进马弗炉中，在3℃/min的升温速度下升温至450℃，煅烧2小时，煅烧过程中空气流速为10ml/min，煅烧后得到氧化铁包覆的黄色铝颜料。
实施例2
本实施例氧化镍包覆铝颜料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将100.0g铝粉分散在1000ml异丙醇里并持续搅拌，搅拌速度60rpm。将4.0g钼酸铵溶解在80ml水中得到钼酸铵水溶液，再将钼酸铵水溶液以5ml/min的流速加入至铝粉溶液中，加完以后再用冰醋酸调节溶液pH值为6，在45℃下钝化4小时，过滤后得到第一铝银浆；
(2)将步骤(1)得到的第一铝银浆重新分散在1500ml异丙醇溶液里，加入60.0g乙酰丙酮镍搅拌分散，再滴加30.0g水，然后全部转移到带磁子搅拌的聚四氟内衬压力釜中，关闭压力釜的盖子保持密封状态。加热至190℃，反应5小时，然后自然降温。压力釜闭合期间一直进行磁子搅拌，搅拌速度是60rpm，压力釜内的压力为0.3MPa-0.5MPa，冷却后倒出铝粉溶液过滤并用异丙醇洗涤再过滤，得到第二铝银浆；
(3)将第二铝银浆放入烘箱，在110℃下烘干4小时，将烘干后的铝粉放入瓷坩埚中，将瓷坩埚放进马弗炉中。在3℃/min的升温速度下升温至400℃，煅烧3小时。煅烧过程中空气流速为20ml/min，煅烧后得到氧化镍包覆的灰绿色铝颜料。
实施例3
本实施例涉及一种氧化钴包覆铝颜料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将100.0g铝粉分散在1000ml异丙醇里并持续搅拌，搅拌速度60rpm。将4.0g钼酸铵溶解在80ml水中得到钼酸铵水溶液，再将钼酸铵水溶液以5ml/min的流速加到铝粉溶液肿，加完以后再用冰醋酸调节溶液pH值为6，在50℃下钝化4小时，过滤后得到第一铝银浆；
(2)将步骤(1)得到的第一铝银浆重新分散在1500ml异丙醇溶液里，加入60.0g乙酰丙酮钴搅拌分散，再滴加40.0g水，然后全部转移到带磁子搅拌的聚四氟内衬压力釜中，关闭压力釜的盖子保持密封状态。加热至190℃，反应6小时，然后自然降温。压力釜闭合期间一直进行磁子搅拌，搅拌速度是60rpm，压力釜内的压力为0.3MPa-0.5MPa，冷却后倒出铝粉溶液过滤并用异丙醇洗涤过滤，得到第二铝银浆；
(3)将第二铝银浆放入烘箱，在110℃下4h，将烘干后的铝粉放入瓷坩埚中，将瓷坩埚放进马弗炉中，在3℃/min的升温速度虾升温至450℃，煅烧3小时。煅烧过程中空气流速为15ml/min，煅烧后得到氧化钴包覆的黑绿色铝粉，可以作为红外隐身颜料使用。
实施例4
本实施例涉及一种氧化钛包覆铝颜料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将100.0g铝粉分散在1000ml异丙醇里并持续搅拌，搅拌速度60rpm。将4.0g钼酸铵溶解在80ml水中得到钼酸铵水溶液，再将钼酸铵水溶液以5ml/min的流速加到铝粉溶液中，加完以后再冰醋酸调节溶液pH值为6，在45℃下钝化4小时，过滤后得到第一铝银浆；
(2)将步骤(1)得到的第二铝银浆重新分散在1500ml异丙醇溶液里，加入70.0g乙酰丙酮钛搅拌分散，再滴加30.0g水，然后全部转移到带磁子搅拌的聚四氟内衬压力釜中，关闭压力釜的盖子保持密封状态。加热至190℃，反应6小时，然后自然降温。压力釜闭合期间一直进行磁子搅拌，搅拌速度是60rpm，压力釜内的压力为0.3MPa-0.5MPa，冷却后倒出铝粉溶液过滤并用异丙醇洗涤再过滤得到第二铝银浆；
(2)将第二铝银浆放入烘箱，在110℃下烘干4小时，将烘干后的铝粉放入瓷坩埚中，将瓷坩埚放进马弗炉中，在3℃/min的升温速度下升温至450℃，煅烧4小时。煅烧过程中空气流速是20ml/min，煅烧后得到氧化钛包覆的灰白色铝颜料，能够满足建筑节能颜料的红外反射率要求。
对比例1
本对比例涉及一种氧化铁包覆铝颜料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将100.0g的片状铝银浆分散在1000ml异丙醇溶剂中，洗去铝银浆表面的溶剂油、球磨助剂等物质，使铝片表面羟基化变成亲水界面，固液分离得到第一铝银浆；
(2)将15.0g正硅酸乙酯、0.5g硅烷偶联剂KH550溶于异丙醇中混合均匀，得到第一混合液；
(3)将第一铝银浆分散至1500ml异丙醇溶剂中加热搅拌均匀后加入2.0g催化剂氨水，再向其中滴加混合液，反应得到第二铝银浆；
(4)将61.0g的FeCl3·6H2O溶于300g的乙醇溶剂中得到第二混合液，将第二混合液滴加至第二铝银浆中升温至70℃，继续反应6h，得到第三铝银浆，经过过滤、120℃的低温干燥以及450℃的高温煅烧2h后，获得氧化铁包覆的黄色铝颜料。
对上述实施例1和对比例1得到的铝颜料进行外观观察，结果如图3所示，图3a为实施例1得到的氧化铁包覆铝粉产品，图3b为对比例1得到的氧化铁包覆铝粉产品，能够看出实施例1中采用本申请方法制备得到的铝颜料，亮度和光泽度均较佳。
实施例1和对比例1铝颜料表面包覆的氧化铁含量是一样的，将两个样品通过扫描电镜进行对比，观察氧化铁包覆层的纳米颗粒的均匀性和表面粗糙度。结果如图1-2，通过比较可以发现，本发明方法制备的氧化铁包覆层颗粒小且致密，没有团聚，包覆层比较平滑，而对比例1的样品包覆层比较粗糙，颗粒团聚明显，包覆层各处厚度不一致，色相不纯，光泽度下降明显。
以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)将片状铝粉分散至溶剂中，之后滴加钝化剂水溶液，调节pH为5.5-6.5，搅拌并钝化，过滤后得到第一铝银浆；
(2)将所述第一铝银浆、乙酰丙酮金属盐、溶剂和水加入至压力釜内，搅拌并加热反应，经冷却、过滤、洗涤后得到第二铝银浆；
(3)将所述第二铝银浆烘干，在空气氛围下煅烧后得到金属氧化物包覆改性铝颜料。
2.根据权利要求1所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钝化剂选自钼酸盐、铬酸盐、磷酸盐中的一种或多种，优选为钼酸盐；
优选的，所述钝化剂水溶液的浓度为0.04-0.06g/ml，所述钝化剂水溶液的滴加速率为4-6ml/min。
3.根据权利要求1所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，其特征在于，所述钝化剂占所述片状铝粉重量的4％-10％，所述钝化的温度为35-50℃，时间为2-6h；
所述乙酰丙酮盐与所述片状铝粉的重量比为(0.6-0.8)：1。
4.根据权利要求1所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，其特征在于，所述片状铝粉为薄片状，所述片状铝粉的径厚比是80-160，直径为10-20μm。
5.根据权利要求1所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述乙酰丙酮金属盐选自乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮铬、乙酰丙酮钛、乙酰丙酮铜中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热反应的加热温度为180-200℃，加热时间为4-8h。
7.根据权利要求1所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，其特征在于，所述压力釜内的压力为0.3MPa-0.5MPa。
8.根据权利要求1所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述烘干的温度为100-120℃，时间为3-5h；
所述煅烧的温度为300-600℃，时间为1-3h。
9.根据权利要求1所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法，其特征在于，所述煅烧过程中，空气流速为5-20ml/min。
10.权利要求1-9任一项所述的金属氧化物包覆铝颜料的制备方法制备得到的金属氧化物包覆铝颜料。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1256421A (en) * | 1969-01-17 | 1971-12-08 | British Titan Ltd | Production of metal oxides |
| US5964936A (en) * | 1995-06-02 | 1999-10-12 | Eckart-Werke Standard Bronzepulver-Werke Carl Eckart Gmbh & Co. | Oxidized colored aluminium pigments, process for their production and their use |
| CN1575323A (zh) * | 2001-10-27 | 2005-02-02 | 默克专利股份有限公司 | 带有金属光泽的颜料 |
| CN104031434A (zh) * | 2014-06-17 | 2014-09-10 | 河北大学 | 一种利用锚固剂对铝粉颜料进行膜包覆的方法 |
| CN104312218A (zh) * | 2014-07-25 | 2015-01-28 | 合肥旭阳铝颜料有限公司 | 一种具有磁性的CoFeO2纳米颗粒/片状铝颜料复合纳米材料 |
| CN114746514A (zh) * | 2020-04-27 | 2022-07-12 | 舒伦克金属颜料公司 | 高覆盖金属效应颜料 |
-
2022
- 2022-12-05 CN CN202211581525.XA patent/CN115746589A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1256421A (en) * | 1969-01-17 | 1971-12-08 | British Titan Ltd | Production of metal oxides |
| US5964936A (en) * | 1995-06-02 | 1999-10-12 | Eckart-Werke Standard Bronzepulver-Werke Carl Eckart Gmbh & Co. | Oxidized colored aluminium pigments, process for their production and their use |
| CN1575323A (zh) * | 2001-10-27 | 2005-02-02 | 默克专利股份有限公司 | 带有金属光泽的颜料 |
| CN104031434A (zh) * | 2014-06-17 | 2014-09-10 | 河北大学 | 一种利用锚固剂对铝粉颜料进行膜包覆的方法 |
| CN104312218A (zh) * | 2014-07-25 | 2015-01-28 | 合肥旭阳铝颜料有限公司 | 一种具有磁性的CoFeO2纳米颗粒/片状铝颜料复合纳米材料 |
| CN114746514A (zh) * | 2020-04-27 | 2022-07-12 | 舒伦克金属颜料公司 | 高覆盖金属效应颜料 |
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