[發明專利]一種不含鈷、鉻的稀土綠色顏料、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 202011016184.2
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112126250B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 解舒博;王文村;李本龍;池建義;高樂樂
• 申請（專利權）人: 中國科學院包頭稀土研發中心
• 主分類號: C09C1/00
• 分類號: C09C1/00;C09D7/61;C08K3/18;C08K3/22;C08K3/26;C08K3/013;C08K3/16
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 宋艷艷

本發明提供一種不含鈷、鉻的稀土綠色顏料、其制備方法和應用，所述稀土綠色顏料采用固相合成法得到，方法簡單，反應易控；得到的稀土綠色顏料以稀土氧化物為摻雜劑，稀土氧化物能夠進入到其他化合物的晶格中，改變其他化合物的晶格結構或晶格參數而使顏料呈現出鮮艷明亮的綠色，在顏料中起到變色、穩色和助色的作用，從而避免使用傳統的有毒發色劑鈷、鉻，環保無毒。本發明能夠通過調整各原料的比例，得到從草綠色到墨綠色一系列的色相飽和度高、顯色能力好、透明度高、粒度細的綠色顏料。本發明提供的綠色顏料具有良好的耐酸、耐堿、耐光和耐候性，能夠代替現有的含重金屬的無機綠色顏料，應用于陶瓷、塑料等領域。

技術領域

本發明屬于顏料技術領域，具體涉及一種不含鈷、鉻的稀土綠色顏料、其制備方法及應用。

背景技術

目前無機顏料在工業中，特別是在涂料、塑料和陶瓷中應用廣泛。關于綠色顏料研究現狀是以氧化鉻作為發色劑，添加天然礦物原料及一些氧化物配制而成，如鉻鈷綠(CoCr₂O₄)、綠鉻礦(Cr₂O₃)、鈣鉻榴石(Ca₃Cr₂[SiO₄]₃)、尖晶石((Co,Zn)(Cr,Al)₂O₄)和鉻酸稀土RECrO₃(RE＝Y,Nd和Sm)。而大多數綠色顏料中含有鈷、鉻等重金屬離子不僅對人類的身體健康有極大的危害，且對環境的污染也不可忽略，即使是少量產品滲入地下也會對飲用水造成極大危害。其粉塵可引起咽粘膜刺激癥狀，繼而出現胃腸道刺激癥狀，可有嘔吐和腹絞痛，體溫升高，小腿無力等。非職業接觸引起紅細胞增多癥、心肌病和甲狀腺腫大，可引起皮炎。長期接觸會引起慢性支氣管炎、腎損傷、視力障礙等。此外傳統的綠色顏料之本氧化鉻中鉻以不同價態氧化物形式存在，對氣氛和溫度非常敏感，難以使產品達到色調均勻的效果，另外其顏色暗綠，難以改變其色調為鮮艷的綠色。

現有技術中關于綠色顏料的研究，一方面不能完全脫離傳統的發色劑，含有一定量的鉻，另一方面存在制備方法復雜的缺點。例如專利申請號為：200910023148.6，發明名稱為“一種替代毒性強的巴黎綠的綠色顏料”中公開一種接近巴黎綠的綠色顏料，具體包括納米二氧化鈦、鉛鉻綠、孔雀蘭陶瓷色料、熒光綠，由此可見，其中仍然包括了有毒的原料。專利號為201080024714.6，發明名稱為“綠色顏料、其制造方法、含有該綠色顏料的著色劑及其使用了該綠色顏料的著色方法”中公開通過將PG58分子和具有與其類似的分子結構的堅固的非鋅金屬顏料分子堆積而構筑新型的復合顏料結構，具體為平均鹵素基取代數為12-16的多鹵代鋅酞菁與平均鹵素基取代數為12-16的多鹵代非鋅金屬酞菁的復合堆積物，其通過共析的方法制備得到，制備方法復雜。現有技術中的綠色顏料存在含鉻離子屬于有毒的無機顏料，對人類健康和環境造成危害。許多國家已嚴格禁止使用含鎘、鉛、鉻、鈷等有毒的金屬元素作為顏料。而不含重金屬的綠色無機顏料存在制備方法復雜，耐酸堿性能差的缺點。因此研究開發新的無毒、熱穩定性和化學穩定性好的無機顏料是大勢所趨。

發明內容

為了解決以上的技術問題，本發明提供一種不使用有毒害作用的重金屬離子及其氧化物，通過稀土元素的摻雜，制備的環保無毒的稀土綠色顏料，其顏料的粒度較細，顯色能力好，耐酸、耐堿、耐溫性和耐候性較好，在涂料、塑料、建筑等行業具有廣泛的應用前景。并且使用傳統的固相合成法，制備工藝簡單，操作簡便易實行，條件易控制，對環境和操作人員沒有任何危害，在大規模生產的過程中對設備的要求較低，容易實現工業化生產。

本發明的目的是提供一種不含鈷、鉻的稀土綠色顏料。

本發明的另一目的是提供上述綠色顏料的制備方法。

本發明的再一目地是提供上述綠色顏料的應用。

本發明提供的不含鈷、鉻的稀土綠色顏料，包括以下重量份的原料制備得到：

稀土氧化物40-60份；