[發明專利]一種降低氧化鐵黃粘度的方法

有效

• 申請號: 201310277999.X
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103305032A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 邵玉詳;屈慶文
• 申請（專利權）人: 南通寶聚顏料有限公司
• 主分類號: C09C1/24
• 分類號: C09C1/24;C09C3/04;C09C3/06
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

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技術領域

本發明涉及一種氧化鐵黃的處理方法，具體涉及通過控制一定的漿料濃度，PH值、溫度、攪拌速度以及攪拌時間降低氧化鐵黃粘度的方法。

背景技術

氧化鐵黃又稱羥基鐵簡稱鐵黃，是一種化學性質比較穩定的氧化物。化學分子式為Fe₂O₃·H₂O或FeOOH，呈黃色粉末狀。色澤帶有鮮明純潔的赭黃色，并有從檸檬色到橙色一系列色光。它是針形的含水化合物，遮蓋力強、著色力高、無毒、耐光性達6~7級、不溶于堿、微溶于酸。氧化鐵黃廣泛用于建材、涂料、油漆、塑料、橡膠、電子材料、工業催化劑、煙草、化妝品等行業。

工業上，目前國內多數廠家采用鐵片法工藝制備氧化鐵黃，僅有幾個廠家采用液相法工藝制備氧化鐵黃。究其原因：鐵片法工藝比較成熟，優點是反應過程中PH值是靠體系內部反應后自動維持穩定、不必外加控制，產品顏色相對可控穩定；缺點是反應時間長、一般需要2～3天，鐵片進桶及清桶比較麻煩、勞動強度大，另外最終產品中鐵屑及雜質含量高。

而液相法工藝提供了一種生產氧化鐵黃新的生產方法，只需晶種、亞鐵、堿；生產周期時間短（20~30個小時左右）；不需要清桶、進鐵片，從而能減少勞動人員、降低勞動負荷和生產成本；目前我們已克服了反應過程中PH值不易控制的不足，同樣使得液相法工藝制備的氧化鐵黃粒子粒徑均勻，其外在顏色指標、分散性及其它物理性能與鐵片工藝是一樣的，而液相法鐵黃產品純度及篩余物指標優于鐵片法鐵黃。另外，由于本工藝不選用廢鐵片，可大大減少重金屬含量，提高產品應用性能，擴展產品的用途。

上述兩種生產工藝如下：

鐵片法鐵黃生產工藝：在溫度25～40℃條件下，先用液堿部分中和硫酸亞鐵生成氫氧化亞鐵，以空氣氧化氫氧化亞鐵制備晶種，然后在晶種、鐵片存在下用空氣氧化硫酸亞鐵（氧化溫度80～85℃），使Fe²⁺和空氣中的氧作用生成三價鐵沉積于晶種上，同時析出的硫酸再與鐵皮作用生成新的FeSO₄，如此不斷地循環反應，促使晶種顆粒長大，逐漸形成水合氧化鐵（即氧化鐵黃），通過對色光進展的控制可以得到從淺色到深色一系列色相的氧化鐵黃顏料。

液相法鐵黃生產工藝：在溫度25～40℃條件下，用液堿（或氨）部分中和硫酸亞鐵生成氫氧化亞鐵，以空氣氧化氫氧化亞鐵制備晶種，在晶種存在下用空氣氧化硫酸亞鐵（氧化溫度80～85℃），反應過程中連續滴加硫酸亞鐵和堿（或氨），保持一定的亞鐵濃度和PH值（PH=?2.5～3.5），通過對色光進展的控制可以得到從淺色到深色一系列色相的氧化鐵黃顏料。

由上述鐵黃生產工藝知道，工業上氧化鐵黃顏料是在偏酸性體系（PH=?2.5～3.5）中制備出來的，顏料粒子自身會吸附或夾帶一些細小粒子及酸性液體，雖經壓濾水洗后，大部分細小粒子及酸性液體會洗滌掉，PH值會略有升高（PH=?3.5～4.5），但鐵黃顏料中還會存在少量的小粒子及酸性液體，再加上顏料粒子間的相互團聚、以及粒子自身表面粗糙、不光滑等因素，使得氧化鐵粒子呈現出較大的抗流動性能，從而使得工業級氧化鐵黃的粘度值普遍偏高。

粘度的重要性：

涂料的流變(或流動)性能從生產到貯存,?從施工到成膜，自始至終都是有嚴格要求的。在這些階段，由于顏料體積濃度(PVC)不同，涂料經受的壓力和剪力也不同。因此，粘度或者說抗流動性能，是所有類型涂料的一項關鍵指標，一般情況下，在高剪切力的研磨階段，為了使磨基中顏料含量達到最高值，盡量提高生產效率，希望磨基的粘度較低些。在涂料的混合、轉移和包裝過程中，粘度也要求低一些。

氧化鐵黃由于粒子形態和表面化學性能不同，對涂料企業配方人員來說歷來是粘度問題的最大因難。與其它等軸晶系(球形或立方體)類型不同，氧化鐵黃是針狀晶型，其針形長寬比也是不同的，這就決定了其外觀黃相程度。因為是針狀晶型，氧化鐵黃粒子比大多數球形氧化鐵粒子呈現出較大的抗流動性能，所以在大多數涂料系統中粘度自然也高。這是由氧化鐵黃的顆粒形態所決定的。

涂料的所有組分對粘度都有影響，為獲取所要求的粘度特性，選擇合適的顏料是一個關鍵的因素。隨著向高固份，低揮發性有機化合物(VOC)?涂料的方向發展，導致對新型顏料的需求(包括氧化鐵)，使設計人員在設計配方時有更大的靈活性。因此，一種粘度較低的氧化鐵黃顏料有助于滿足這種需求。