[發明專利]一種碳酸鹽作為中和溶液制備云母鈦珠光顏料的制備方法

無效

• 申請號: 201410125064.4
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103834196A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 錢慶榮;柯梅珍;陳慶華;袁占輝;肖荔人;黃寶銓;許兢;劉欣萍
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C09C1/40
• 分類號: C09C1/40;C09C3/06
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本發明涉及一種珠光顏料的制備方法，特別是涉及一種以碳酸鹽作為中和溶液合成云母鈦珠光顏料的制備方法。

背景技術

云母鈦珠光顏料是以天然片狀云母或合成片狀氧化物為基材，在其表面包覆一層或多層二氧化鈦或其它氧化物的一種新型裝飾材料。云母鈦珠光顏料的制備方法有氣相沉積法和液相沉積法。氣相沉積法工藝要求較高，尚未達到工業化程度，目前國內外普遍采用的是液相沉積法。

液相沉積法有很多種，包括：硫酸沸騰水解法、鈦液全轉換法、金屬鹽轉換熱水水解法、酒石酸-尿素緩沖法、并流富氧水解法、氧化還原水解法、硫酸加壓水解法等，一般采用的是加堿中和法和尿素均相沉積法制備云母鈦珠光顏料。采用尿素均相沉積法，不需控制反應的pH?值，但需要加入較多的尿素，增加了生產成本；此外，由于尿素的分解速度很難與鈦鹽的水解速度保持同步，較容易產生游離的偏鈦酸粒子，影響顏料的光澤；且一旦產生大量游離的偏鈦酸粒子，使懸浮液的過濾和洗滌發生困難，因而用這種方法很難得到高質量的產品。

武漢工程大學用尿素對云母鈦珠光顏料的制備工藝進行了相關研究，他們采用分步均相沉淀劑——尿素對加入云母鈦珠光顏料光澤性能的影響因素進行了研究。包括：尿素與鈦鹽的質量比、pH?值、反應溫度、鈦鹽溶液質量分數、加料速度、攪拌速度等因素（楊嬌等.?云母鈦珠光顏料的制備工藝研究.?非金屬礦.?2009.?32(6):?42-44.）。但是這種方法制備的云母鈦珠光顏料實驗操作較繁瑣，反應時間長，成本較高。

采用加堿中和法制備云母鈦珠光顏料是目前全世界珠光顏料工業化生產應用最普遍的方法，但是我國大多數珠光顏料生產廠家都采用氫氧化鈉作為堿中和來制備云母鈦珠光顏料。天津大學譚俊如等研究了用氫氧化鈉作為堿液中和反應制備云母鈦珠光顏料。研究了沉淀劑的選擇、加料速度、反應溫度、煅燒溫度和煅燒時間、反應pH值等方面的因素對云母鈦珠光顏料性能的影響（譚俊茹,?張金玲.銀白色云母鈦珠光顏料的制備及性能研究.?化學工業與工.?1995.?12(4):?16-22.）。美國專利US?5433779（Rutile?titanium?dioxide?coated?micaceous?pigments?formed?without?tin??）在Fe離子或一種以上的Ca、Mg和Zn?離子存在下（不使用Sn?離子），將云母薄片與FeCl₃水溶液和ZnCl₂水溶液混合，加熱用鹽酸水溶液將pH值調至酸性條件，再將TiCl₄水溶液加入體系水解包覆制備金紅石型二氧化鈦包覆云母珠光顏料，反應過程用氫氧化鈉水溶液調節體系pH值。用氫氧化鈉水溶液調節pH雖然能夠獲得珠光性能較好的珠光顏料，但是制備過程中pH值極難控制，易產生白濁現象且反應時間長。

發明內容

本發明的目的是提供一種以碳酸鹽作為加堿中和法的中和溶液制備云母鈦珠光顏料的制備方法。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

1.?將基質云母投入水中形成質量分數為5～12%的云母懸濁液，并用6mol/L?的鹽酸調節云母懸濁液pH值至1.5~2.5，攪拌均勻，得反應母液；

2.將預先配制好的四氯化錫溶液在2小時內滴加到65~75℃水浴條件下的反應母液中，通過質量分數為5%~15%的碳酸鹽水溶液調節反應母液pH值至1.5~2.5，同時不斷進行攪拌，攪拌速度380r/min，攪拌時間2.0~2.5小時，促進體系內各組分間的均勻反應，得珠光顏料的預產物。

滴加四氯化錫溶液后的反應母液中基質云母與四氯化錫的質量比為40︰1。

所述的四氯化錫溶液預先配制，方法是：先取25g的SnCl₄·5H₂O，加濃鹽酸和蒸餾水溶解后定容于50mL的容量瓶中，再從容量瓶中取出1.25ml溶液加蒸餾水定容于50mL的容量瓶備用。

3.調高水浴溫度至75~85℃，并用質量分數為5%~15%的碳酸鹽水溶液調節珠光顏料的預產物的pH值至1.8~3.0，攪拌均勻。

4.將四氯化鈦溶液以0.30~0.82mL/min的速率在380?r/min持續攪拌條件下加入到上述珠光顏料的預產物中，隨著四氯化鈦溶液的加入，反應體系顏色逐步發生變化，依次呈現銀白色、黃色、紅色、藍色、綠色的顏色變化過程，任一過程中停止加四氯化鈦溶液，繼續攪拌30?min，即可得到相應顏色的珠光顏料粗產物懸濁液。

5.?對珠光顏料粗產物懸濁液實施固液分離，并干燥得到固體物質；