[發(fā)明專利]一種黃色耐高溫復(fù)合型顏料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011080329.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN112048194B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮晉陽;范藝鋆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09C1/00
• 分類號(hào): C09C1/00;C09C1/24;C09C1/28;C09C1/04;C09C3/04;C09C3/06
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

本發(fā)明提供一種黃色耐高溫復(fù)合型顏料及其制備方法，黃色耐高溫復(fù)合型顏料相成分為ZnFe₂O₄、Zn₂SiO₄和SiO₂，其中Fe：Zn的摩爾比＝0.40～0.65。制備方法采用液相共沉淀法，通過將可溶性的鋅鹽和鐵鹽于液相中混合，以硅酸鈉溶液為沉淀劑通過共沉淀技術(shù)制得前驅(qū)體，將得到的前驅(qū)體抽濾、水洗后進(jìn)行干燥，對(duì)得到的前驅(qū)體材料煅燒，研磨后得到本發(fā)明的黃色耐高溫復(fù)合型顏料。本發(fā)明的黃色耐高溫復(fù)合型顏料的原材料較為常見，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境無害且制備成本較低，制得的黃色耐高溫復(fù)合型顏料是一種新型的無機(jī)顏料，顏色鮮亮，粉體較細(xì)，可耐1000℃的高溫，在做保護(hù)涂層材料和建筑材料領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)化工領(lǐng)域，尤其涉及一種黃色耐高溫復(fù)合型顏料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境形勢(shì)的嚴(yán)峻，有毒金屬顏料無論從生產(chǎn)過程還是應(yīng)用產(chǎn)品都無法達(dá)到國(guó)家要求的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，鉻系和鎘系顏料的生產(chǎn)和應(yīng)用逐漸受到限制。環(huán)保型的鐵系顏料已經(jīng)在建筑行業(yè)躍居第一位，而眾多的鐵系顏料中以鐵紅最為常見，其他的品種有鐵棕、鐵黃、鐵黑等，雖然其多彩鮮艷的色澤和自然界龐大的儲(chǔ)量得到眾多工業(yè)廠家的青睞，但其耐久性，耐熱性都不盡如人意，目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的普通氧化鐵黃顏料產(chǎn)品，150℃條件下就開始發(fā)生顏色變化；普通氧化鐵黃顏料，雖然經(jīng)過包膜改性后，耐溫溫度會(huì)有所提高，但也在200℃開始變色，400℃時(shí)就會(huì)轉(zhuǎn)變成紅色，失去原有的顏色，從而極大的限制了鐵系顏料的使用范圍。

普通的耐高溫鋅鐵黃顏料，雖然可以在400℃條件下不發(fā)生顏色改變，但是，其著色力低、黃相不足，偏紅、偏暗、不夠鮮艷。因此近年來的眾多研究都集中在開發(fā)具有更加優(yōu)異性能的無機(jī)顏料。如在鐵紅顏料中摻加鋅從而形成尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵酸鋅，這種顏料具有更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)相比紅色的氧化鐵顏料，其呈色向黃色相轉(zhuǎn)變。但目前常規(guī)方法得到的鋅鐵黃顏料大多屬于固相直接混合，無法保證反應(yīng)的充分進(jìn)行，同時(shí)產(chǎn)品的粒度通常較大，不利于充分著色。

中國(guó)專利CN1554712A(公開號(hào))公開了一種鐵酸鋅顏料的制備方法，其特征是將粒度小于50目的鐵粉與鋅粉按重量百分比進(jìn)行混合，球磨活化后，加水稀釋，銹蝕氧化，得到鐵酸鋅顏料粉體。該方法成本較高，且水中銹蝕反應(yīng)較慢，反應(yīng)無法保證充分進(jìn)行，鋅鐵含量比無法保證從而影響顏料呈色。

美國(guó)專利US2904395(Downs Martin)介紹了鐵酸鋅顏料的兩種制法：其一，將含鐵和含鋅溶液，用一般方法沉淀、過濾、洗滌、干燥、煅燒。其二，將氧化鐵水合物與氧化鋅在水懸浮體中混合，將混合物煅燒，溫度為750～1000℃，時(shí)間為10～30min，然后10分鐘內(nèi)緩慢冷卻到400～500℃，為了得到光亮的色澤，必須在煅燒時(shí)快速反應(yīng)而完全生成鐵酸鋅，否則，就會(huì)發(fā)生熔結(jié)現(xiàn)象，同時(shí)，為使反應(yīng)在合適條件下進(jìn)行，必須加含氯催化劑，如氯化鋅或鹽酸。該方法的缺點(diǎn)是，工藝路線長(zhǎng)，制得的顏料含有氯化物，在涂料中應(yīng)用時(shí)具有腐蝕性。

美國(guó)專利US4222790(DICKERSON)的制造過程是：用氧化鐵黃制造黃漿、用氧化鋅制造白漿。然后，將黃漿和白漿混合、攪拌均勻，同時(shí)加入堿金屬的硅酸鹽，然后過濾、洗滌、烘干、煅燒。該方法的缺點(diǎn)是：工藝線路長(zhǎng)，能量消耗較大，配方不能準(zhǔn)確計(jì)量。

美國(guó)專利US3832455的制造過程是：在硫酸亞鐵溶液中，加入氧化鋅或碳酸鋅，在pH為5～6條件下，讓鐵沉淀和氧化，然后過濾、洗滌、烘干、煅燒。該方法的缺點(diǎn)是：沉淀時(shí)，溫度必須保持在49～52℃，溫度太低會(huì)生成氧化物水化物，溫度太高會(huì)生成磁性氧化物。

聯(lián)邦德國(guó)展出專利DE3136279是不含氯化物的鐵酸鋅顏料，其特點(diǎn)是在煅燒前，加入能生成Al₂O₃和P₂O₅的化合物，該方法的缺點(diǎn)是：工藝線路長(zhǎng)，成本較高。