[發(fā)明專利]一種無機(jī)黃色顏料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110286954.X
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN103013185A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳世娟;江函捷;劉翠格;魏永巨;徐怡莊;吳瑾光
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué);河北師范大學(xué)
• 主分類號: C09C1/40
• 分類號: C09C1/40;C09C3/06;C09C3/10;C09C3/04
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉冬梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機(jī)顏料，具體涉及無機(jī)黃色顏料及其制備方法。

背景技術(shù)

顏料是一種有色的細(xì)顆粒粉狀物質(zhì)，一般不溶于水、油、溶劑和樹脂等介質(zhì)中，能分散于各種介質(zhì)中。從化學(xué)組成來分類，顏料可分為無機(jī)顏料與有機(jī)顏料兩大類。

有機(jī)顏料/染料廣泛應(yīng)用于油墨、涂料、塑料、橡膠、化妝品及紡織印染業(yè)。隨著在染料行業(yè)和紡織印染行業(yè)中，對人體有致癌作用的芳香胺用于合成的偶氮染料被禁止使用。各地環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，在研究和開發(fā)新的有機(jī)顏料/染料時，不應(yīng)只考慮其工藝和應(yīng)用性能，還應(yīng)同時考慮其對環(huán)境、生態(tài)及人類健康的影響，故而如何減少有機(jī)顏料/染料的毒性和對生態(tài)的影響尤為重要。許多有機(jī)顏料/染料不僅在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的“三廢”，而且在在應(yīng)用中(如紡織印染)也會產(chǎn)生大量廢水，另外由于有機(jī)顏料/染料以被吸附，生物降解性很差，如果處理不當(dāng)，不論是對生產(chǎn)的工作人員還是對生態(tài)環(huán)境，均有很大的危害性。因此作為有機(jī)顏料/染料污染大戶，一直是環(huán)保部門重點監(jiān)察對象。

近年在大力倡導(dǎo)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、落實環(huán)境保護(hù)措施的政策背景下，關(guān)注重點逐漸轉(zhuǎn)移至產(chǎn)品穩(wěn)定性好、質(zhì)量高、消耗低的無機(jī)顏料工業(yè)。而無機(jī)顏料中的混相顏料因其獨特的性能更是大放異彩。金屬氧化物混相顏料具有優(yōu)異的性能：首先，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，作為基體晶格的點陣結(jié)構(gòu)如尖晶石、金紅石等即使在1100℃高溫下仍保持穩(wěn)定；其次，各種耐性十分出色，具有優(yōu)良的耐候性、耐酸堿性，能耐受各種溶劑，耐高溫，這是有機(jī)顏料和普通無機(jī)顏料所無法比擬的；另外，對人體無毒害，并有良好的環(huán)保性。金屬氧化物混相顏料具有極穩(wěn)定的基體和較高的制備溫度(≥1100℃)，惰性相當(dāng)大；最后，分散性、遮蓋力和吸油量都比較好，是一種符合環(huán)境保護(hù)要求、具有高穩(wěn)定性、高附加值和廣泛應(yīng)用前景的新型無機(jī)顏料。

我們知道紅寶石藍(lán)寶石由高穩(wěn)定的氧化鋁基質(zhì)和少量呈色離子相配合。由于氧化鋁基質(zhì)極高的熱穩(wěn)定性，使其能克服傳統(tǒng)有機(jī)顏料的缺點，在熔體紡絲條件下不發(fā)生降解或顏色變化。且基質(zhì)中摻雜離子的含量低，摻雜離子被禁錮在氧化鋁晶格中，由于氧化鋁晶格極高的化學(xué)穩(wěn)定性，使其顏料即使長時間浸泡在飽和濃鹽酸中，顏料不會溶解，摻雜離子也幾乎不被溶出。因此，與傳統(tǒng)的無機(jī)顏料相比，這種顏料不會對人體和環(huán)境帶來危害。

黃色是四種基本色之一，黃色顏料包括有機(jī)顏料和無機(jī)顏料，但是傳統(tǒng)黃色顏料不兼具有耐酸、耐堿、高溫穩(wěn)定、無毒無害的特性。如鉻黃因含有鉛鉻具有較大的毒性，氧化鐵黃溶于酸，不能滿足各行各業(yè)對顏料的需求。所以迫切需要發(fā)展一種對環(huán)境友好無毒性的新型顏料。

稀土元素因其特殊的電子構(gòu)型，在顏料領(lǐng)域有著重要的用途。中國是稀土資源大國，儲量世界第一。目前稀土元素供需不平衡，釹、鐠、鏑、鈥、鋱、鉺供不應(yīng)求，而鈰釔等高豐度輕稀土大量積壓，不利于稀土產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來，鑭系元素因其低毒引起人們的廣泛關(guān)注，若參與著色，有望取代有毒的傳統(tǒng)無機(jī)顏料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人經(jīng)過銳意研究發(fā)現(xiàn)，通過將稀土元素鈰引入至作為氧化物基質(zhì)的Al₅Y₃O₁₂中，可以得到品質(zhì)優(yōu)異的黃色顏料，甚至在鈰的引入量(摻雜量)非常低的情況下，就可以得到高色度黃色顏料，由此完成本發(fā)明。

本發(fā)明的目的在于提供一種無機(jī)黃色顏料，其具有Y_(3-x)Ce_xAl₅O₁₂的結(jié)構(gòu)，其中，0.03≤x≤0.3。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種無機(jī)黃色顏料，其具有Y_(3-x)Ce_xAl₅O₁₂的結(jié)構(gòu)，其中，0.03≤x≤0.3，該黃色無機(jī)顏料的晶體結(jié)構(gòu)為石榴石結(jié)構(gòu)或螢石結(jié)構(gòu)。

本方面的另一目的是提供一種無機(jī)黃色顏料的制備方法，該無機(jī)黃色顏料具有Y_(3-x)Ce_xAl₅O₁₂的結(jié)構(gòu)，其中，0.03≤x≤0.3，該方法包括：按照釔、鈰和鋁的摩爾比例，將氯化鋁、氯化釔和氯化鈰的混合溶液用作為沉淀劑的尿素和分散劑處理，然后加熱回流，用水洗滌所得沉淀，干燥后在1000-1500℃的溫度下煅燒，得到無機(jī)黃色顏料。