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珠光颜料及发色离子掺杂云母钛复合颜料的研究现状

时间:2021-02-28 20:38来源:毕业论文
我国云母钛珠光颜料的研究和开发始于20世纪80年代。该颜料的生产,还处于初级发展阶段。产品的制备的应用技术都处于一个较低的阶段。因此,我国的高档产品所需的光颜料长期依赖

我国云母钛珠光颜料的研究和开发始于20世纪80年代。该颜料的生产,还处于初级发展阶段。产品的制备的应用技术都处于一个较低的阶段。因此,我国的高档产品所需的光颜料长期依赖国外进口,尤其是目前较大的虹彩型产品还有很大的缺口。在2002年前,对该产品的研究较少,技术不成熟,一般多采用900℃以上的高温煅烧法,耗能大,成本高,且制成的颜色光泽差、金红石含量低。因而徐卡秋、戴晓雁等人[4]从多方面考虑影响云母表面TiO2相转变的因素,采用化学诱导法使锐钛矿TiO2的相转变,最终在较低的温度下制得了完全金红石化的耐候性云母钛珠光颜料。63747

后来,为了提高TiO2金红石的比例来提高云母钛珠光颜料的性能,从影响TiO2型转化的主要因素入手,广东工业大学轻工化工学院蔡伟贤等人[5]加入导晶剂,实验得到四价锡是一种良好的金红石型云母钛颜料导晶剂,在其掺杂量为10%(物质的量分数),最佳煅烧温度为800℃。该条件下制备的二氧化钛产品金红石型比率达到93%,产品表面光滑,反射率好。

制备发色离子掺杂的云母钛黑色复合颜料,通常用云母/Fe3O4在一定的pH和温度下,让一定的物质的量比的Fe2+和Fe3+的盐溶液云母悬浮液沉淀生成Fe2O3,然后煅烧,或者在云母表面沉积Fe2O3,通过控制还原气氛煅烧制备云母/Fe3O4。但上述氧化剂难以掌握比例,对设备要求高,因此再后来徐海泉等人[6]采用共沉淀法,在一定的温度下,将三价铁和二价铁盐溶液滴入云母悬浮液中,通过控制共沉淀的pH,让沉淀出来的Fe3O4均匀、致密地沉积在云母上,并在惰性气氛中煅烧,从而制得黑色珠光颜料。在发展白云母的基础之上,孙桂贤等人[7]另辟蹊径,以金云母基珠光颜料为基础,采用化学共沉淀法,制备金云母-氧化铁珠光颜料,从而扩宽了云母基的颜料。由于单层覆盖的珠光颜料遮盖力差,颜色较单一,李振荣等人[8,9]创新了包膜方法,在银白型和彩虹型两种珠光颜料的基础之上,再加用吸收颜料或染料包膜而成为色谱全,色泽鲜艳,遮盖力强的一类颜料。论文网

国外20世纪60年代已经开始发展这种新型复合颜料。1963年美国杜邦公司首先制备成功云母珠光颜料[10]。以后各个发达国家相继投入很大力量进行研究开发,使云母钛珠光颜料得到了飞速发展。在很短时间内,使其单一色相的银白色形,发展到多色相的彩虹型,以及着色型珠光颜料。E.Merck公司用各种有色金属氧化物的着色型云母钛珠光颜料。如亚铁氰化铁、Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、Mn(OH)2等进行包覆。此外,为提高汽车面漆的色泽和耐候性,默克(Merck)[ 11 ]公司还成功开发了不用炭黑着色的新型灰色珠光颜料。

随着人们对珠光颜料高档化的要求,有关国家都在积极探索适当的外包覆层,力求使产品色谱齐全、性能优异。因为许多国家研究外包覆层为多种金属氧化物的复合物。KORPIT[11]研究了一种珠光颜料首先在基质云母上包覆高折射率的TiO2膜层,将锻烧好的云母钛悬浮于硝酸锌、硝酸钴、氯化镍和尿素水溶液中,加热至一定温度,然后采用阶段式控温,再利用电位差逐层均匀丰满包覆,则形成Co-Ni-Zn复合氧化物膜层,过滤、干燥制得高亮度的绿色珠光颜料。

待岛等[11]人将Cr、Cu、Mn复合金属氧化物,包覆于云母钛表面制得黑色珠光颜料,另一日本专利报道,将Co-Ni-Sb的复合氧化物包覆于云母钛表面,从而制得黄金色珠光颜料。现在,美国、德国、日本等国家已经有种类型的云母钛珠光复合颜料系列产品,而且目前仍投入相当力量进一步继续研究

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