專利名稱：一種高性能包膜鉻黃顏料及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的顏料和技術(shù)，是一種高性能的包膜鉻黃顏料及其生產(chǎn)工藝。
鉻黃具有色澤鮮艷，著色力與遮蓋力高等特點，一直在生產(chǎn)和使用中居重要位置。但因普通鉻黃顏料具有的一些不足又限制了其應(yīng)用。特別是近年來隨著人們環(huán)保意識的加強，在某些領(lǐng)域已經(jīng)對鉻黃顏料的使用亮起了“紅燈”。盡管如此，由于鉻黃顏料獨有的一些特點，且目前尚無成熟而有效的鉻黃顏料替代技術(shù)，其使用領(lǐng)域仍然十分廣泛，只是各行業(yè)根據(jù)自身的要求對該顏料的性能提出了更高、更新、更嚴的要求。因此，這就需要鉻黃顏料的生產(chǎn)廠家們對其產(chǎn)品的性能進行改良以適應(yīng)日益發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)化需求。在1992年的專利“包核鉻黃顏料及其生產(chǎn)工藝”NOCN92103880.1中，從比較廣泛的角度來說明了包核鉻黃顏料可降低成本，節(jié)約資源等；美國專利US3929500對熱穩(wěn)定性鉻黃作了一些初步研究，但那時大家還未認識到其廣泛的應(yīng)用，而在國內(nèi)人們也并未就包膜鉻黃顏料及其耐熱、耐光等性能進行研究和開發(fā)。
故此，本發(fā)明的目的就是針對傳統(tǒng)鉻黃顏料性能存在的不足，研究和開發(fā)一類新穎的包膜型鉻黃顏料。系統(tǒng)考察了耐熱、耐光等各種性能，并提出了相應(yīng)的生產(chǎn)工藝。在顏料的外層通過化學(xué)作用覆蓋了一層復(fù)合包膜層，使該顏料具有了更好的耐光、耐熱性能，從而擴大了鉻黃顏料在某些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，從一定程度上節(jié)約了資源。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提出了用一種復(fù)合表面包膜介質(zhì)處理鉻黃顏料以提高其耐熱耐光耐酸耐堿等性能的方法，并將該方法用于制造該顏料的一種生產(chǎn)工藝。
一.本發(fā)明所述的熱穩(wěn)定性鉻黃顏料，其顏料粒子為一種具有類似兩層結(jié)構(gòu)的粒子，其內(nèi)層為一般工藝所生產(chǎn)的鉻黃顏料粒子，外層為經(jīng)復(fù)合表面介質(zhì)處理的復(fù)合層，因而使其具有普通鉻黃所不能具有的耐熱、耐光性能。
1.所述的顏料核內(nèi)層是由一般工藝生產(chǎn)的鉻黃顏料著色粒子形成的鉻黃顏料層。
2.所述的復(fù)合包膜層是采用化學(xué)方法將幾種物質(zhì)的混合物均勻地包覆在表面形成的復(fù)合包膜層。這里所述的復(fù)合包膜物質(zhì)有鋁化合物(氧化鋁、硫酸鋁、磷酸鋁及堿金屬的偏鋁酸鹽)，硼化合物(氧化硼、硼酸、堿金屬及堿土金屬的硼酸鹽或偏硼酸鹽)，鈦化合物(氧化鈦、硫酸鈦、硫酸氧鈦)等兩種或兩種以上的混合物。
二.用于生產(chǎn)本發(fā)明所述的包膜鉻黃顏料的一種生產(chǎn)工藝方法，其特征在于在現(xiàn)有的鉻黃顏料生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，增加了對顏料表面進行包膜處理而提高其熱穩(wěn)定性能的過程。整個生產(chǎn)工藝流程為將各種料液配制好后生成顏料漿料，加入鋁的化合物使顏料成核，使顏料粒子增長，然后在顏料表面包覆一層硼化合物和鈦的化合物，硼化合物與鈦化合物可產(chǎn)生協(xié)同作用而增強包膜作用。加入鈦的化合物后則可使物質(zhì)的耐光、耐熱及化學(xué)性能提高。
三.所述的顏料表面處理，過濾，洗滌，干燥，粉碎等處理工藝。其工藝方法均采用現(xiàn)有的鉻黃顏料工業(yè)化生產(chǎn)的常規(guī)技術(shù)，已為公知，這里不再敘述。
至此，本發(fā)明技術(shù)解決方案的實現(xiàn)達到了預(yù)期的目的，即制得了一種高熱穩(wěn)定性的鉻黃顏料。由于提出了一種具有復(fù)合介質(zhì)層的包膜鉻黃顏料及其生產(chǎn)這種包膜鉻黃顏料的一種工藝方法。從而，從根本上滿足了一些特殊工業(yè)領(lǐng)域里對高性能，特別是耐光、耐高溫的鉻黃顏料的需求。避免了現(xiàn)有鉻黃顏料存在的化學(xué)性能不穩(wěn)定，耐光耐熱性差的缺點?？蓮V泛的應(yīng)用于對熱穩(wěn)定性要求較高的行業(yè)如汽車低漆，道路劃線、塑料著色等領(lǐng)域。
本發(fā)明的實施例如下實例1中鉻黃在3000ml燒杯中加入1500ml自來水，開動攪拌，稱取620.5g含量為25.78％的Pb(NO3)2溶液加入燒杯中，繼續(xù)攪拌，用NaOH溶液或者NaCO3溶液調(diào)節(jié)pH值3.5～4.5之間。稱取173克含NaCr2O7·2H2O為40.46％的溶液和42.5克含硫酸鈉為9.4％的溶液，將他們組成混合溶液。用NaOH溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為12～13，將混合液加入燒杯中，加熱到80℃左右。(根據(jù)對粒徑的需要來調(diào)節(jié)溫度高低，一般情況溫度高，粒徑大)。稱取200-300克含量為8-11％的Al2(SO4)3溶液，(除去Fe2+)，均勻加入到反應(yīng)燒杯中，然后稱取100-200克含量為5-9％的H3BO3溶液于反應(yīng)燒杯里。再將4-19克硫酸與二氧化鈦制成10％水溶液，用玻璃棒攪勻，均勻加入反應(yīng)燒杯中，首先用適量的NaOH調(diào)節(jié)pH值到3.5左右，按照國標中《鉻黃顏料水溶物pH的測定》，用Na2CO3調(diào)節(jié)漿液pH值近中性。繼續(xù)攪拌0.5h，停止反應(yīng)，靜止，抽濾，洗滌，在120℃下烘干，粉碎。
實例2淺鉻黃在3000ml反應(yīng)桶中加入1500ml自來水，開動攪拌稱取含Pb2+為16.12％的Pb(NO3)2水溶液620.35克，放入反應(yīng)桶中，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為3.0～4.0，再稱取173.0克含NaCr2O7.2H2O為40.46％的溶液和42.5克含NaSO4為9.4％的溶液組成混合液，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為12～13，稀釋到600ml，放入反應(yīng)桶中升溫到40～50℃，加入150-260克含Al2(SO4)3為4-8％的去Fe2+溶液至反應(yīng)桶，加速攪拌。稱取100-220克含H3BO3為6-11％的溶液加入反應(yīng)桶。隨后加入105克含TiOSO4為10％的溶液到反應(yīng)桶里，加速攪拌，用NaOH或者NaCO3稀溶液調(diào)節(jié)pH值接近中性，繼續(xù)攪拌0.5h，過濾，洗滌，在120℃左右烘干。
實例3檸檬黃在3000ml燒杯中加入1500ml自來水，開動攪拌，稱取897g含量為18.17％的Pb(NO3)2水溶液加入燒杯中，繼續(xù)攪拌，用NaOH溶液或者NaCO3溶液調(diào)節(jié)pH值3.5～4.5之間。稱取89克含NaCr2O7·2H2O為48.08％的溶液和130克含硫酸鈉為19.81％的溶液，將他們組成混合溶液。用NaOH溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為12～14，將混合液加入燒杯中，加熱到30～40℃。(根據(jù)對粒徑的需要來調(diào)節(jié)溫度高低，一般情況溫度高，粒徑大)。稱取200-300克含量為8-11％的Al2(SO4)3溶液，(除去Fe2+)，均勻加入到反應(yīng)燒杯中，然后稱取100-200克含量為6.67％的H3BO3溶液于反應(yīng)燒杯里。再將4-19克硫酸與二氧化鈦制成10％水溶液，用玻璃棒攪勻，均勻加入反應(yīng)燒杯中，首先用適量的NaOH調(diào)節(jié)pH值到3.5左右，按照國標中《鉻黃顏料水溶物pH的測定》，用Na2CO3調(diào)節(jié)漿液pH值近中性。繼續(xù)攪拌0.5h，停止反應(yīng)，抽濾，洗滌，在120℃左右下干燥，粉碎。
實例4桔鉻黃在400～800ml的攪拌杯中加入175ml底水，分別稱取和依次加入醋酸4.5克、黃丹150克和BaSO4150克，隨后高速攪拌1h制漿。將漿料用濾網(wǎng)為100-200目過濾到3000ml燒杯中(事先燒2100ml左右70℃熱水，取出部分以便在過濾時洗滌)，恒溫50～60℃加入稀硫酸(9.1克濃H2SO4，增加114ml水，約4.1Be′)。升溫至80℃左右并恒定后，添加紅礬鈉(17Be′為宜)。用NaOH溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為12.5左右，升溫到85℃～95℃(根據(jù)對粒徑的需要來調(diào)節(jié)溫度高低，一般情況溫度高，粒徑大)。稱取200-300克含量為8-11％的Al2(SO4)3溶液，(除去Fe2+)，均勻加入到反應(yīng)燒杯中，然后稱取100-200克含量為6.67％的H3BO3溶液于反應(yīng)燒杯里。再將4-19克硫酸與二氧化鈦制成10％水溶液，用玻璃棒攪勻，均勻加入反應(yīng)燒杯中，首先用適量的NaOH調(diào)節(jié)pH值到3.5左右，按照國標中《鉻黃顏料水溶物pH的測定》，用Na2CO3調(diào)節(jié)漿液pH值近中性。在85～95℃之間繼續(xù)攪拌0.5～1.0h，加冷水冷卻，攪勻后靜止30～60min，抽濾，洗滌，在120℃左右下干燥，粉碎。
實例5根據(jù)實例1中將反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)在55～60℃之間將得到與實例1相同的實驗結(jié)果。
權(quán)利要求
1.這種包膜鉻黃顏料的特征在于該顏料粒子是一種具有兩層結(jié)構(gòu)的包膜鉻黃顏料粒子，內(nèi)層為顏料核，外層為顏料表面的復(fù)合層包膜層。所述的顏料核是從檸檬黃、淺鉻黃、中鉻黃、桔鉻黃中的任何一種和/或混合顏料都可以。其復(fù)合表面層的存在則主要是賦予了顏料的耐光、耐熱、耐酸、耐堿、耐化學(xué)試劑的特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉻黃顏料，其中所用的包膜物質(zhì)是硼化合物(如氧化硼、硼酸、堿金屬、堿土金屬和其它金屬的硼酸鹽以及其它硼化合物)，鋁化合物(如氧化鋁、硫酸鋁、磷酸鋁及堿金屬、堿土金屬和其它金屬的偏鋁酸鹽)，硅化合物(如氧化硅、硅酸、堿金屬、堿土金屬和其它金屬的硅酸鹽以及其它硅化合物)，鈦化合物(如氧化鈦、硫酸鈦以及其它一些鈦的化合物)等的兩種或者兩種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏料生產(chǎn)工藝，具有制備料液、顏料漿料的生成、表面處理、調(diào)節(jié)pH值、過濾、洗滌、干燥、噴霧和/或粉碎等過程。其特性在于顏料的包膜工藝，制法為將pH值11～13的鉻酸鈉和硫酸鈉水溶液與pH值為3.5～4.5的硫酸鉛水溶液混合，在室溫下生成顏料漿，然后升溫，攪拌使晶體成長；首先加入根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁或鈦化合物水溶液和漿料，攪拌；然后加入根據(jù)權(quán)利要求2所述的硼或硅化合物；最后加入根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈦或鋁化合物水溶液和漿料，攪拌；再用純堿溶液或者氫氧化鈉溶液或者兩者的混合液來調(diào)節(jié)pH值到4～8，經(jīng)攪拌、靜置、過濾、洗滌、干燥、粉碎等得到最終產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉻黃顏料，對其耐光性和耐熱性進行了測試，測試結(jié)果是該鉻黃顏料的耐光性和熱穩(wěn)定性均為優(yōu)良。按照國標GB 1710-79《顏料耐光性測定法》測試，發(fā)現(xiàn)該顏料在特定光源下照射72h后與未經(jīng)照射前相比較，色差性能基本無變化；按照國標GB 1716-79中《顏料干粉耐熱性測定法》測試，發(fā)現(xiàn)該顏料在300℃～340℃之間煅燒后與煅燒前性能無明顯區(qū)別。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉻黃顏料，其復(fù)合包膜層中的氧化硼含量占整個顏料的1％～8％；氧化硅含量占整個顏料的0％～6％；氧化鋁的含量占2％～9％；氧化鈦占2％～8％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉻黃顏料，其中溶液的濃度存在如下關(guān)系原料與水之比例為1∶0.8～20之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂料，是一種高性能的包膜鉻黃顏料及其該顏料的生產(chǎn)工藝。這種包膜鉻黃顏料具有耐熱性(耐熱溫度達290℃～320℃時其性能無明顯變化)、耐光性、耐腐蝕性、耐酸堿、耐化學(xué)試劑等優(yōu)點。該顏料的生產(chǎn)工藝簡單，只是在普通的生產(chǎn)工藝中加入了包膜物質(zhì)從而提高了其顏料的各種性能，易于實現(xiàn)。利用該方法生產(chǎn)的鉻黃顏料可廣泛地應(yīng)用于汽車底漆、道路劃線、各種塑料等對顏料的耐熱性要求較高的領(lǐng)域。本顏料在性能、價格和應(yīng)用范圍等方面均優(yōu)于其他黃色顏料。
文檔編號C09C1/04GK1683455SQ200410030579
公開日2005年10月19日 申請日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者李根容, 李志良, 孫立力, 覃仁輝, 楊勝喜 申請人:李根容, 李志良, 孫立力