[發(fā)明專(zhuān)利]一種無(wú)氧化物和顏料的彩色鋁粉及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011109297.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112342579B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌國(guó)平;王路超;李孟陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C25D3/44
• 分類(lèi)號(hào): C25D3/44;C25D7/00;C25D5/48;B22F9/04;C09C1/64;C09C3/08
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)氧化物和顏料的彩色鋁粉及其制備方法。采用電鍍模板法，通過(guò)在具有特定凹凸幾何形貌的金屬模板上進(jìn)行離子液體鍍鋁，之后分離鋁鍍層與金屬模板，得到具有絢麗色彩的鋁膜，再粉碎鋁膜得到彩色鋁粉。本發(fā)明的彩色鋁粉被入射光照射后經(jīng)凹凸幾何形貌表面發(fā)生反射，反射光線(xiàn)相互干涉呈現(xiàn)出彩色效果，鋁粉顏色鮮艷，不需包覆無(wú)機(jī)氧化物、有機(jī)聚合物或接枝顏料分子即可得到，并且采用該方法可得到較大面積的彩色鋁粉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬顏料領(lǐng)域的一種鋁粉材料制備方法，尤其涉及一種無(wú)氧化物和顏料的彩色鋁粉及其制備方法。

背景技術(shù)

金屬顏料是指具有金屬色澤的顏料品種，由片狀金屬或片狀合金粉構(gòu)成。其中鋁顏料是發(fā)展最迅速的金屬顏料。由于鋁顏料耐蝕性強(qiáng)、無(wú)味和較高的耐熱性，以及銀白色澤，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備重防腐、汽車(chē)面漆和建筑領(lǐng)域等裝飾性顏料中。彩色鋁粉是一種具有多種顏色外觀的特殊鋁顏料，在保持金屬質(zhì)感的同時(shí)，又具有鮮艷絢麗的色彩，滿(mǎn)足人們對(duì)于裝飾性和視覺(jué)性的需求，被廣泛應(yīng)用于油墨印刷、免噴涂塑料等領(lǐng)域，深受廣大消費(fèi)者青睞。

彩色鋁粉依據(jù)產(chǎn)生顏色原理的不同，分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是利用光干涉法產(chǎn)生彩色，另一類(lèi)是利用顏料染色法產(chǎn)生彩色。

利用光干涉產(chǎn)生彩色的鋁粉，其表面具有一層或多層由無(wú)機(jī)氧化物或聚合物構(gòu)成的包覆層(圖1)。光線(xiàn)照射在鋁粉上時(shí)，一部分光線(xiàn)在包覆層的上表面反射，一部分光線(xiàn)透過(guò)膜層，在內(nèi)部鋁粉表面反射，兩種反射光線(xiàn)存在一定光程差，形成干涉，產(chǎn)生不同顏色。包覆層的組成、結(jié)構(gòu)和厚度等決定顏色和明度。這種鋁粉一般通過(guò)物理或化學(xué)的方法，將無(wú)機(jī)氧化物或聚合物膜層包覆在鋁粉表面。

例如：現(xiàn)有文獻(xiàn)有報(bào)道了采用球磨法在鋁表面包覆二氧化錳得到棕色系的鋁粉顏料。現(xiàn)有文獻(xiàn)有通過(guò)溶膠-凝膠法和溶劑熱反應(yīng)，在包覆二氧化硅的鋁粉顏料上又包覆了一層α相的三氧化二鐵納米顆粒膜層，使鋁粉顏色由銀白色轉(zhuǎn)變?yōu)榻瘘S色；專(zhuān)利2008101631138通過(guò)液相沉積的方式在金屬鋁片表面包覆二氧化硅層、外沉積多層金屬氧化物如三氧化二鋁、二氧化鈦、二氧化鋯等，可以得到色濃度高的彩色鋁顏料；現(xiàn)有文獻(xiàn)有報(bào)道了采用乳液聚合法在鋁粉表面包覆PMMA制備得到了金色閃光鋁粉顏料；專(zhuān)利2019100048060通過(guò)研磨和微波水熱法得到具有親和樹(shù)脂鈍化層、二氧化硅層、二氧化鈦層和磷酸酯層這四種膜層的鋁顏料，提高彩色鋁的耐候性和強(qiáng)透光性。

利用染色產(chǎn)生彩色的鋁粉，其表面附著了一層具有色彩的有機(jī)或無(wú)機(jī)顏料(圖2)。顏料通過(guò)濕法處理，附著在鋁粉表面。例如：現(xiàn)有文獻(xiàn)有通過(guò)溶膠-凝膠法和化學(xué)接枝法在鋁顏料表面接枝親水基團(tuán)和絡(luò)合顏料分子鏈得到水性彩色鋁顏料，專(zhuān)利2019106221994公開(kāi)一種采用原位聚合雙一氯均三嗪型活性染料使其著色的鋁顏料，表面的含氟聚合物對(duì)顏料有很好的保護(hù)作用，有效防止顏料褪色。

也有研究結(jié)合兩種色彩原理，通過(guò)水解-縮聚反應(yīng)和沉淀劑作用在二氧化硅層外包覆有機(jī)顏料，得到無(wú)機(jī)-有機(jī)雙層包覆的不同顏色鋁顏料。

利用氧化物或聚合物包覆層的光干涉產(chǎn)生彩色的鋁粉，存在色彩單一、色彩飽和度低等問(wèn)題，且制備工藝復(fù)雜，目前僅紅色到橙色系的鋁粉顏料得到了商業(yè)應(yīng)用。利用顏料染色的彩色鋁粉，生產(chǎn)成本低，工藝簡(jiǎn)單，但部分溶劑環(huán)境不友好，鋁粉金屬光澤度差，反射率低，且不耐溫，應(yīng)用中存在較多局限。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有彩色鋁粉及其制備技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種無(wú)氧化物和顏料的新型彩色鋁粉及其制備方法，制備獲得了能夠不同原理進(jìn)行彩色呈現(xiàn)的鋁粉產(chǎn)物。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

制備方法為：采用電鍍模板法，通過(guò)在具有特定凹凸幾何形貌的金屬模板上進(jìn)行離子液體鍍鋁，之后分離鋁鍍層與金屬模板，得到具有絢麗色彩的鋁膜，再粉碎鋁膜得到彩色鋁粉。

具有特定凹凸幾何形貌是指具有微米尺寸的凹坑和凸起，一般是規(guī)則的，但也可以是不規(guī)則的。

方法具體步驟如下：