[發明專利]一種尖晶石型復合超細藍色陶瓷顏料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510519059.6
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105175012B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 仝玉萍;張新中;邢振賢;符靜;李克亮;王慧賢;馬軍濤;陳淵召;劉麗;顧亞坤;張海洋;陳希;霍洪媛
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: C04B41/85
• 分類號: C04B41/85
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙)41104
• 代理人: 時立新,楊海霞

技術領域

本發明屬于陶瓷顏料技術領域，具體涉及一種尖晶石型復合超細藍色陶瓷顏料及其制備方法。

背景技術

不斷上漲的能源成本推動新技術的發展，意義在于全球范圍內提高能源效率。現有技術是利用近紅外反射顏料，當物體暴露于陽光下時，顏料將顏色傳遞給物體，反射從物體傳來的不可見熱，從而減少集聚熱量，最終太陽能的反射降低了熱集聚導致冷卻系統荷載的減小而節能。如果采用這種顏料裝飾建筑屋頂，屋頂會反射更多的太陽輻射從而降低室內溫度，在夏季可大幅度節約資金。

利用兩種物質復合是制備彩色無機顏料的方法之一，復合金屬氧化物無機顏料如鉻綠、錫酸鎘、鉻酸鉛、鎘黃和鈦酸鉻黃等，已經被廣泛用作近紅外反射顏料。然而，傳統的藍色顏料大多包含有毒的重金屬如鉛、鉻等對環境和個人造成了嚴重的影響。不僅如此，傳統單一性能的顏料已不能滿足各行各業的需求。同時我們知道，當材料尺寸降到納米級以后，就具有常規材料無可比擬的優越性能。因此，尋求綠色的合成方法，在相對溫和的環境中獲得尺寸小、分散性好、粒度分布均勻的高性能納米藍色顏料勢在必行。

常用的TiO₂是一種高紅外反射隔熱顏料，它是白色疏松粉末，屏蔽紫外線作用強，有良好的分散性和耐候性。但由于它自身外觀為白色，所以很容易造成白色污染，對大氣造成一定程度的污染，也在一定程度上傷害了人的視網膜。

申請號為201210053903.7的專利申請公開了一種無機藍色顏料的制備方法，雖然該顏料具有熱穩定性好、光穩定性佳等優點，且該無機藍色顏料與傳統顏料相比，表現出更為優異的著色性能，如著色力更高，色彩更鮮艷，藍色更純等，但是其制備過程中的操作步驟繁瑣，大規模生產難以保證質量，且成本較高；而且合成溫度高，不利于工業化生產。因此，尋求綠色的合成方法，在相對溫和的環境中獲得尺寸小、分散性好、粒度分布均勻的高性能的納米復合藍色顏料勢在必行。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術缺陷，提供一種尖晶石型復合超細藍色陶瓷顏料及其制備方法，其將活性TiO₂與藍色顏料CoAl₂O₄進行復合，在較低的溫度下合成了高亮度的藍色環保無機顏料。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種尖晶石型復合超細藍色陶瓷顏料的制備方法，其包括如下步驟：

1）將CoAl₂O₄溶于水中，得到溶液A；

2）將鈦酸丁酯與2－3體積倍的無水乙醇混合均勻，得到溶液B；添加的鈦酸丁酯以二氧化鈦計，CoAl₂O₄的添加量為二氧化鈦重量的2－10倍；

3）在攪拌條件下將溶液B逐滴加入到溶液A中，室溫攪拌5h以上，再靜置陳化24－48h，得到不透明凝膠；

4）步驟3）得到的不透明凝膠經干燥、研磨獲得疏松的前驅體粉末，然后轉入馬弗爐中于400－500℃焙燒4－6h，即得。

具體的，步驟3）中的攪拌速度為80－100轉/分；步驟4）中的干燥條件具體為：80℃先干燥4h，再90℃干燥2h。

步驟1）中所述的CoAl₂O₄經下述方法獲得：將Co(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₂·6H₂O溶于甘氨酸的水溶液中，先在60±10℃下攪拌至澄清，然后加熱至100－120℃攪拌100±10min，在此過程中溶液發生自蔓延燃燒反應生成疏松的粉體，所得粉體于700－900℃煅燒即得。

上述CoAl₂O₄的制備過程中，添加的Co(NO₃)₂·6H₂O、Al(NO₃)₂·6H₂O分別以Co、Al計，甘氨酸摩爾量為Co、Al摩爾量之和的2倍，Co、Al的摩爾比為1：2。煅燒溫度優選為750－850℃，更進一步優選800－850℃。

采用上述任一方法制備得到的尖晶石型復合超細藍色陶瓷顏料。