RU2315072C1 - Неорганический пигмент на основе молибдата - Google Patents
Неорганический пигмент на основе молибдата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2315072C1 RU2315072C1 RU2006121876/15A RU2006121876A RU2315072C1 RU 2315072 C1 RU2315072 C1 RU 2315072C1 RU 2006121876/15 A RU2006121876/15 A RU 2006121876/15A RU 2006121876 A RU2006121876 A RU 2006121876A RU 2315072 C1 RU2315072 C1 RU 2315072C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- moo
- pigments
- color
- molybdate
- pigment
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к неорганическим пигментам, имеющим окраску от оранжевого до лимонно-желтого цвета, на основе сложных молибдатов редкоземельных и щелочных элементов, а именно церия, натрия и кальция, которые могут быть использованы в лакокрасочной промышленности, производстве пластмасс, керамики, строительных материалов. Неорганический пигмент представляет собой сложный молибдат состава Na0,3CayCe1,23-2/3y(MoO4)2, где 0,1 ≤ y ≤ 1,7 (1) или Na0,7CazCe1,1-2/3z(MoO4)2, где 0,1 ≤ z ≤ 1,3 (2). Изобретение позволяет повысить экологическую безопасность пигментов, их термическую и химическую устойчивость. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к неорганическим красителям, а именно к неорганическим пигментам, в частности к составам для окрашивания на основе сложных молибдатов редкоземельных и щелочных элементов, а именно церия и натрия, церия, натрия и кальция, с окраской от оранжевого до желтого цвета, которые могут быть использованы в лакокрасочной промышленности, производстве пластмасс, керамики, строительных материалов.
Большинство минеральных пигментов, используемых в промышленности, содержит такие металлы, как кадмий, свинец, хром, кобальт, ванадий, которые обладают значительной токсичностью. При современных требованиях безопасности и экологии есть необходимость в получении менее токсичных пигментов с характеристиками не хуже ранее используемых.
В настоящее время число желтых пигментов с высокими характеристиками термической, химической и ультрафиолетовой стабильности ограничено. Это и сульфоселенид кадмия, железооксидные пигменты, в частности охры природного происхождения [Е.Ф.Беленький, И.В.Рискин. Химия и технология пигментов. 1974 г. изд. «Химия»; Von R.Fricke. Uber struktur und Wärmenhalt verschieden Dargeschtellter γ-Eisen(III) - oxide, sowie über die bildungswärme des Lepidokrokit (γ - FeOOH). Z.für Elektrochemie. Berlin. 43. 1937, s.52-65]. Однако почти все они содержат токсичные металлы, многие из них обладают недостаточной яркостью цвета и наличием оттенков, например оранжевый крон.
При небольшом разнообразии желтых пигментов продолжаются работы по получению новых пигментов в желто-оранжевой гамме. Так, в работе [Shingo Ishida, Fend Rend, and Nobuyuki Takeuchi. New Yellow Ceramic Pigment Based on Codoping Pyrochore - type Y2Ti2O7 with V5+ and Ca2+// J. Am. Ceram. Soc. 1993, V.76. N 10. P.2644-48] предложено использовать желтые пигменты со структурой пирохлора, например CaxY2-xVxTl2-xO7. Однако он содержит токсичный ванадий, сравнимый с токсичностью свинца и кадмия, и, кроме того, обладает нестойким цветом: пигмент обесцвечивается в стекле. Температуры его синтеза достаточно велики, что требует дополнительных затрат.
В работе [Leo J.H.Erkns and Ludo J.Vos.Bismuth Vanadate Pigments for High-Performance Leaf-Free Paints // The Bulletin of the Bismuth lnstitute. 1997, 70, P.1-7] предложено использовать в качестве желтого пигмента ортованадат висмута. По оценкам авторов пигмент обладает чистотой цвета, хорошей укрывистостью, интенсивностью и химической устойчивостью. Однако он также содержит в своем составе ванадий, кроме того, чистота цвета этого пигмента невысока: в цвете присутствует зеленоватый оттенок.
Известны пигменты на основе свинцово-молибдатного крона представляющего собой смесь хромата, сульфата и молибдата свинца. Эти кроны дают цвета от оранжевого до темно-красного [Е.Ф.Беленький, И.В.Рискин. Химия и технология пигментов. 1974 г. изд. «Химия», стр.273]. Они обладают достаточно высокими пигментными свойствами. Однако получение этих пигментов достаточно трудоемко и требует стабилизации пигмента для сохранения яркости цвета, и они так же токсичны, так как содержат значительное количество свинца.
Наиболее близким к заявленным пигментам является неорганический пигмент на основе молибдата металла, описанный в заявке (FR 2750415 А1 RHONE POULENC CHEMIE, 02.01.1998). Описанный пигмент представляет собой двойной молибдат на основе молибдата церия и щелочного металла или кальция. Описанные пигменты получены из растворов, что не гарантирует точного состава конечного продукта, что сказывается на цветовых характеристиках пигментов. Кроме того, невысока насыщенность пигментов: для натрийсодержащих 44,65-61,91%, для кальцийсодержащих 47,56-63,51%.
Задачей изобретения является расширение ассортимента пигментов. Техническим результатом изобретения является получение более экологически безопасного пигмента с высокой термической и химической устойчивостью.
Технический результат достигается тем, что неорганический пигмент представляет собой сложный молибдат состава Na0,3СаyСе1,23-2/3y(MoO4)2,
где или Na0,7CazCe1,1-2/3z(MoO4)2, где , а также тем, что состав (1), в частности у имеет значение: 0,35≤y≤0,9 или 1,0≤y≤1,3, или 1,4≤y≤1,7
Технический результат достигается также тем, что состав (2), в частности z имеет значение: 0,35≤z≤0,6 или 0,7≤z≤0,9 и 1,0≤z≤0,1,3.
Отличительными признаками неорганического пигмента на основе молибдата являются:
пигмент представляет собой твердый раствор сложного состава с шеелитоподобной структурой типа CaWO4,
пигмент представляет собой тройной молибдат состава (1, 2).
Натрий-кальций-цериевые молибдаты представляют собой твердые растворы со структурой шеелита типа CaWO4.
Для удешевления пигмента, а также для получения более широкой гаммы цвета проведено изучение составов, где церий замещен на недорогой кальций. Для этого были исследованы системы на основе наилучших по цветовым характеристикам натрий-цериевых молибдатов и молибдата кальция: Na0,7Ce1,1(MoO4)2 - CaMoO4 и Na0,3Се1,23(MoO4)2 - CaMoO4. Введение в смесь кальция в виде карбоната также приводит к разложению последнего при нагревании с выделением CO2, что способствует диспергированию частиц и получению развитых поверхностей, что является важным показателем для пигмента.
Натрий-кальций-цериевые молибдаты состава (1, 2) изменяют свой цвет в широкой гамме, в частности при значении у в интервале: 0,35≤y≤0,9 получают оранжевый цвет, при 1,0≤y≤1,3 оранжево-желтый, при 1,4≤y≤1,7 желтый, при значении z в интервале 0,35≤z≤0,6 оранжевый цвет, при 0,7≤z≤0,9 оранжево-желтый, при 1,0≤z≤1,3 желтый. Следовательно, введение в состав натрий-цериевых пигментов кальция приводит не только к удешевлению продукта, но и к изменению цвета от желтовато-оранжевого, красновато-желтого до желтого.
Было исследовано влияние количества вводимого натрия на цвет пигмента, на фиг.1 приведены типичные спектры отражения Na0,3Се1,23(MoO4)2 и NaCe(MoO4)2. Расчет спектров отражения позволил установить зависимость цветовых характеристик образцов от содержания в них натрия. С увеличением количества натрия тон образцов незначительно меняется в сторону желтого, оставаясь в пределах оранжевого, светлота растет, у NaCe(MoO4)2 она максимальная, тогда как у образцов состава Na0,3Се1,23(MoO4)2 и Na0,7Ce1,1(MoO4)2 она несколько ниже, чем у остальных, насыщенность цвета у этих образцов максимальная, чем и объясняется наш выбор этих составов для исследований систем с молибдатом кальция
Исследование образцов пигментов с введенным кальцием также показали, что количество введенного кальция влияет на изменение цвета - от желтовато-оранжевого до желтого. Это объясняется тем, что основной вклад в цвет вносят натрий и церий, а введение белого по цвету кальция позволяет «разбавлять» цвет, при этом получают как чистый цвет, так как белый кальций не вносит оттенки, так и получать внутри цветовой гаммы различные оттенки (полутона) предлагаемых пигментов. Светлота с увеличением содержания кальция растет, тогда как насыщенность уменьшается (фиг.2), тон образцов изменяется от желтовато-оранжевого до желтого (чисто желтый - 90 град.) (фиг.3).
Характеризация цветности образцов проводилась по методике CIELab - 76 [Sule A.D. The Lab system of specification of color // Colorage. 1992, №9, p.23-34]. Для этого снимались спектры отражения разных образцов пигментов и рассчитывались параметры цвета: светлота - L, насыщенность - С, тон - Н.
Измерена укрывистость пигментов состава Na0,3Са0,35Ce1,0(MoO4)2 и Na0,3Ca1,7Ce0,1(MoO4)2 (фиг.2, 3), она составила 65-75 г/м2 и 85-95 г/м2. Укрывистость пигмента состава Na0,7Ca0,9Ce0,5(MoO4)2 - 95-105 г/м2.
Предлагаемые составы пигментов готовят из стехиометрической смеси CeO2, МоО3, СаСО3, Na2MoO4·2H2O или Na2CO3. Смеси тщательно гомогенизируют и отжигают в интервале температур 650-850°С с промежуточными перетираниями, время отжига 10-24 часа и зависит от состава смеси и навески. Полноту прохождения реакции оценивают методом рентгенофазного анализа (РФА), а также качественно по растворению образцов в концентрированной соляной кислоте при нагревании. РФА показал, что все образцы изоструктурированы между собой и имеют структуру шеелита. При этом также было установлено, что условия твердофазного синтеза и дисперсность полученных составов образцов влияет на улучшение цветовых характеристик.
Примеры получения пигментов иллюстрируют изобретение.
Пример 1: для синтеза 150 г Na0,3Са0,7Се0,77(MoO4)2 берут 9,27 г Na2MoO4, 21,02 СаСО3, 39,78 CeO2, 79,92 г МоО3. Смесь тщательно перетирают в фарфоровой ступке и помещают в фарфоровый тигель. Шихту ставят в муфельную печь. Обжиг производят в несколько этапов при 650-850°С в течение 24 часов, перетирая после каждого обжига. Полученный продукт окрашен в красновато-желтый цвет с параметрами: L=72,7; C=81,5; H=73,1.
Пример 2: для синтеза 50 г Na0,3Са0,35Се1,0(MoO4)2 берут 3,06 г Na2MoO4, 3,47 г СаСО3, 26,40 МоО. Смесь гомогенизируют и обжигают в интервале температур 650-850°С в течение 20 часов. Продукт окрашен в желтовато-оранжевый цвет с параметрами: L=68,9; C=77,6; H=70,1.
Пример 3: для синтеза 100 г Na0,3Са1,5Се0,23(MoO4)2 берут 7,37 г Na2MoO4·2H2O, 30,49 г СаСО3, 8,04 CeO2, 54,09 МоО3. Компоненты смешивают и обжигают в интервале температур 650-850°С в течение 24 часов. Полученный продукт окрашен в желтый цвет с параметрами: L=86,7; C=58,1; Н=86,8.
Пример 4: для синтеза 30 г Na0,7Са0,35Се0,86(MoO4)2 берут 4,28 г Na2MoO4, 2,14 г СаСО3, 9,05 г CeO2, 14,52 г МоО3. Исходную смесь гомогенизируют и отжигают в интервале температур 650-850°С в течение 18 часов. Продукт окрашен в желтовато-оранжевый цвет с параметрами: L=68,9; C=77,6; H=70,1.
Пример 5: для синтеза 100 г Ма0,7Са0,7Се0,63(MoO4)2 берут 16,91 г Na2MoO4·H2O, 13,99 СаСО3; 21,66 CeO2; 47,44 МоО3. Смесь перетирают и с промежуточными перетираниями отжигают в интервале температур 650-850°С в течение 24 часов. Полученный продукт окрашен в красновато-желтый цвет с параметрами: L=75,7; С=72,1; Н=79,6.
Пример 6: для синтеза 20 г Na0,7Са1,3Се0,23(MoO4)2 берут 16,50 г Na2MoO4, 5,26 г СаСО3, 1,60 г CeO2, 11,64 МоО3. Смесь перетирают и отжигают в интервале температур 650-850°С в течение 18 часов. Продукт окрашен в желтый цвет и имеет параметры: L=87,6; C=63,2; Н=88,3.
Пример 7: для синтеза 10 г Na0,7Ca0,93Ce0,5(MoO4)2 берут 1,74 г, Na2MoO4·2H2O, 1,63 г СаСО3, 1,77 г CeO2, 4,87 МоО3. Смесь перетирают и отжигают в интервале температур 650-850°С в течение 20 часов, перетирая после каждого обжига. Продукт окрашен в желтый цвет и имеет параметры: L=87,6; C=63,2; H=88,3.
Таким образом, полученные пигменты имеют высокие цветовые характеристики, экологически безопасны, имеют высокую термическую стабильность на воздухе до 950°, которая является особенно важной характеристикой при окрашивании пластмасс, соединения устойчивы к растворам минеральных кислот, щелочей, к спиртам, имеют хорошую укрывистость. Кроме того, введение кальция позволяет получать широкую цветовую гамму от оранжевого до желтого и удешевляет пигмент.
Claims (3)
2. Неорганический пигмент по п.1, отличающийся тем, что состав (1) имеет значение y в интервале 0,35≤y≤0,9, или 1,0≤y≤1,3, или 1,4≤y≤1,7.
3. Неорганический пигмент по п.1, отличающийся тем, что состав (2) имеет значение z в интервале 0,35≤z≤0,6, или 0,7≤z≤0,9, или 1,0≤z≤1,3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006121876/15A RU2315072C1 (ru) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Неорганический пигмент на основе молибдата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006121876/15A RU2315072C1 (ru) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Неорганический пигмент на основе молибдата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2315072C1 true RU2315072C1 (ru) | 2008-01-20 |
Family
ID=39108637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006121876/15A RU2315072C1 (ru) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Неорганический пигмент на основе молибдата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2315072C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492198C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук | Неорганический пигмент на основе молибдата |
RU2515331C2 (ru) * | 2009-03-27 | 2014-05-10 | Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч | Получение зеленого красителя из смешанных редкоземельных и молибденовых соединений и способ получения поверхностных покрытий из него |
RU2528668C2 (ru) * | 2009-03-27 | 2014-09-20 | Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч | Новый желтый неорганический пигмент из самария и соединений молибдена и способ его получения |
-
2006
- 2006-06-19 RU RU2006121876/15A patent/RU2315072C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БЕЛЕНЬКИЙ Е.Ф., РИСКИН И.В. Химия и технология пигментов. - Л.: Химия, 1974, с.273. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2515331C2 (ru) * | 2009-03-27 | 2014-05-10 | Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч | Получение зеленого красителя из смешанных редкоземельных и молибденовых соединений и способ получения поверхностных покрытий из него |
RU2528668C2 (ru) * | 2009-03-27 | 2014-09-20 | Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч | Новый желтый неорганический пигмент из самария и соединений молибдена и способ его получения |
RU2492198C1 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук | Неорганический пигмент на основе молибдата |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Masui et al. | Novel and environmentally friendly (Bi, Ca, Zn) VO4 yellow pigments | |
De la Luz et al. | Environmental-friendly yellow pigment based on Tb and M (M= Ca or Ba) co-doped Y2O3 | |
ES2671495T3 (es) | Pigmentos de vanadato de bismuto | |
Luňáková et al. | BaSn1− xTbxO3: A new yellow pigment based on a perovskite structure | |
Dolić et al. | Improved coloristic properties and high NIR reflectance of environment-friendly yellow pigments based on bismuth vanadate | |
Ke et al. | Synthesis of Nd2Si2O7 ceramic pigment with LiCl as a mineralizer and its color property | |
Shirpour et al. | Synthesis and study of a new class of red pigments based on perovskite YAlO3 structure | |
Zhang et al. | Sol–gel synthesis and properties of europium–strontium copper silicates blue pigments with high near-infrared reflectance | |
RU2315072C1 (ru) | Неорганический пигмент на основе молибдата | |
US7837782B2 (en) | Yellow inorganic pigments and process for preparing same | |
US10035914B2 (en) | Inorganic blue pigments from cobalt doped magnesium having transition element oxides and a process for the preparing the same | |
MXPA06000881A (es) | Pigmentos colorantes de ferrita de cinc estables a la reduccion, procedimiento para su preparacion asi como su uso. | |
AU2009343120B2 (en) | A novel yellow inorganic pigment from samarium and molybdenum compounds and a process for preparing the same | |
KR102146241B1 (ko) | 열 안정성, 산성 조건에 대한 내성 및 우수한 내광성을 나타내는, 산화안티몬 및/또는 산화니오븀을 포함하는 핑크색 및 바이올렛색 안료 | |
JP2011178638A (ja) | バナジン酸ビスマス顔料 | |
Lyubenova et al. | Synthesis by pyrolysis of aerosols and ceramic application of Cr-doped CaYAlO4 red–orange pigments | |
RU2369621C1 (ru) | Неорганический пигмент на основе молибдата | |
RU2492198C1 (ru) | Неорганический пигмент на основе молибдата | |
Lavat et al. | New Environmental friendly yellow ceramic pigments of the type (FeIIIMV)-TiO2 | |
JP3954837B2 (ja) | 黄色系セリウム顔料 | |
MASUI et al. | Novel Environment-friendly Green Pigments for Over-glazed Decoration of Arita Ware | |
JP2019077799A (ja) | フォトクロミック物質およびその製造方法 | |
RU2388773C2 (ru) | Неорганический пигмент на основе сульфида металла | |
Šulcová et al. | Compounds Based on dDped Bi2O3 as New Ecologically Friendly Yellow-Orange Shade Pigments | |
Těšitelová et al. | Influence of synthesis process on the colour properties of mixed oxide pigment Bi1. 5Zn0. 5Ce2O7 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130620 |