專利名稱：超強(qiáng)閃爍珠光顏料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超強(qiáng)閃爍珠光顏料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有珠光顏料通常是用具有高折射率的物質(zhì)如TiO2、Fe2O3、SnO2、ZrO2、Cr2O3等，包覆粒徑為5～60μm的透明基片制成的。由于粒徑小的基片，其表面活性較高，很容易被上述高折射率物質(zhì)包覆而且包覆物附著很好，因此，極少使用粒徑＞150μm的基片。但是，小粒徑基片的最大缺點(diǎn)是基片的邊緣和棱角較大基片多，這樣，散射點(diǎn)多，所產(chǎn)生的散射光遠(yuǎn)較大基片強(qiáng)，這種強(qiáng)的散射光導(dǎo)致珠光顏料的色彩不純正而且不具有強(qiáng)烈的閃爍效果。這樣的珠光顏料已不能滿足日益追求具有高裝飾功能的油墨、涂料、塑料等行業(yè)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種超強(qiáng)閃爍珠光顏料及其制備方法，用簡單的方法制得的珠光顏料色彩純正具有超強(qiáng)閃爍效果。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種超強(qiáng)閃爍珠光顏料，粒徑范圍在150～700μm，其包覆膜內(nèi)層是SnO2包覆膜，外層是TiO2包覆膜。
上述超強(qiáng)閃爍珠光顏料的制備方法，它是在透明基片的水懸浮液中，控制pH值進(jìn)行包膜，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、煅燒而成，透明基片粒徑為150～700μm，在透明基片的水懸浮液中，有鋅鹽存在下，分兩步水解包膜，先包覆SnO2，再包覆TiO2。
上述制備方法中，鋅鹽的加入量按ZnO計(jì)為透明基片重量的0.2～0.75％；錫鹽加入量按SnO2計(jì)為透明基片重量的0.1～0.3％，錫鹽水解時(shí)，透明基片的水懸浮液pH值控制為1.0～2.0，溫度為50～70℃。
上述制備方法中，包覆TiO2采用TiCl4鹽酸溶液，其中有效酸HCl與TiO2之比為2.0～3.5，用堿中TiCl4，控制透明水懸浮液pH值為1.5～2.5，溫度為70～80℃。由于控制TiCl4溶液中鹽酸量，可更有效抑制低濃度TiCl4溶液的早期水解反應(yīng)，避免在TiO2包覆過程中產(chǎn)生游離的TiO2，影響最終顏料的色彩和閃爍強(qiáng)度。
上述制備方法中，所述透明基片是經(jīng)0.25～0.5％硅處理的天然云母片、合成云母片或玻璃鱗片。其中硼硅酸鹽玻璃鱗片(簡稱C-玻璃片)，由于它具有更平整光滑的表面、純凈的外觀色和耐化學(xué)品性，是優(yōu)選的透明基片。硅處理的透明基片，可以增加透明基片表面的負(fù)電性，因此，更有利于具有正電性的金屬氧化物在透明基片上附著。
上述制備方法中，所述鋅鹽為水溶性的氯化鋅或硝酸鋅；所述錫鹽是水溶性的SnCl4·5H2O或SnCl2·2H2O。前者雖然較后者更容易在透明基片表面上形成更加平滑的SnO2晶核層，但是，SnCl2·2H2O水溶液的熱穩(wěn)定性較低，易發(fā)生早期水解，因此，控制水解操作較困難，故優(yōu)選SnCl4·5H2O。
在用本發(fā)明制備方法制備珠光顏料時(shí)，用TiO2包膜后，也可對顏料進(jìn)行表面處理。表面處理工藝可采用現(xiàn)有方法，根據(jù)最終應(yīng)用領(lǐng)域選擇表面處理工藝和方法，以進(jìn)一步提高顏料的應(yīng)用效果。
上述制備方法中，所制得的強(qiáng)閃爍珠光顏料，在涂料、塑料或油墨中用量為0.2～10％。在與應(yīng)用體系混合時(shí)，不需要經(jīng)過專門的研磨和分散過程，簡單混合即可。在塑料中應(yīng)用，加量為0.2～10％；在涂料中應(yīng)用，加量為0.3～2％，在印刷油墨中應(yīng)用，加量為0.5～5％。本發(fā)明方法制得的顏料還可應(yīng)用于其他體系。
本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明的珠光顏料只有采用本發(fā)明技術(shù)方案的制備方法，才能使珠光顏料色彩純正并具有超強(qiáng)閃爍效果，因?yàn)楸景l(fā)明在透明基片的水懸浮液中加入了水溶性鋅鹽，使錫鹽水解生成的SnO2微晶型化且均勻地沉積在透明基片上形成大量的晶核，因而克服了大粒徑透明基片表面活性低，不利于TiO2包膜的缺點(diǎn)，進(jìn)而使得大粒徑(150～700μm)基片可以用作珠光顏料透明基片，從而減少了因采用小粒徑透明基片所產(chǎn)生的強(qiáng)散射光對色彩及閃爍效果的影響。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，但不局限于此。
實(shí)施例中所有的百分?jǐn)?shù)和分?jǐn)?shù)均以質(zhì)量計(jì)，所用原料除另有說明外，均為市售工業(yè)品。
實(shí)施例11、原料(1)取市售0.25％硅處理的C-玻璃片，用篩子篩分出粒徑在150～700μm范圍的C-玻璃片作為透明基片；(2)TiCl4鹽酸溶液取純TiCl4和HCl，按有效酸HCl/TiO2比為3.0，濃度為95g/l配制成TiCl4鹽酸溶液；(3)ZnCl2溶液，按50g/l濃度配制ZnCl2水溶液；(4)配制濃度為10％的NaOH水溶液。
2、制備工藝取200g上述透明基片分散在1.5升蒸餾水中，制得透明基片懸浮液濃度約為11.8％，在強(qiáng)力攪拌下，加熱到55℃，用稀鹽酸將懸浮液pH值調(diào)至1.5，加入16ml 50g/l的ZnCl2水溶液，隨后用30min加入40ml含0.6g SnCl4·5H2O的水溶液，在透明基片表面形成SnO2微晶核，將懸浮液升溫至75℃，再以40ml/h的速度滴加TiCl4鹽酸溶液并用10％NaOH水溶液保持體系的pH約為2.2，直至水樣呈現(xiàn)純正的銀白色反射色時(shí)，停止滴加TiCl4鹽酸溶液，過濾、洗滌并烘干，600℃煅燒1h制得金紅石型TiO2包覆的銀白色珠光顏料。
實(shí)施例2～6除滴加TiCl4鹽酸溶液，在透明基片上持續(xù)包覆TiO2，至水樣分別呈現(xiàn)純正的黃、紅、紫、藍(lán)或綠干涉色時(shí)，停止滴加TiCl4鹽酸溶液外，其余工藝條件及操作均同實(shí)施例1，分別制得金紅石型TiO2包覆的黃、紅、紫、藍(lán)或綠干涉反射色的珠光顏料。
實(shí)施例71、原料(1)取市售0.5％硅處理的C-玻璃片，用篩子篩分出粒徑在150～400μm范圍的C-玻璃片作為透明基片；(2)TiCl4鹽酸溶液取純TiCl4和HCl，按有效酸HCl/TiO2比為2.6，濃度為150g/l配制成TiCl4鹽酸溶液；ZnCl2溶液和10％NaOH溶液同實(shí)施例1。
2、制備工藝取200g上述透明基片分散在1.8升蒸餾水中，制得透明基片懸浮液濃度約為10.0％，在強(qiáng)力攪拌下，將懸浮液加熱到50℃，用稀鹽酸將懸浮液pH值調(diào)至1.7，加入16ml 50g/l的ZnCl2水溶液，隨后用1h加入40ml含0.6gSnCl4·5H2O的水溶液，在透明基片表面形成SnO2微晶核，將懸浮液升溫至75℃，再以30ml/h的速度滴加TiCl4鹽酸溶液并用10％NaOH溶液保持體系的pH值約為2.0，直至水樣呈現(xiàn)純正的銀白色反射色時(shí)，停止滴加TiCl4鹽酸溶液，過濾、洗滌并烘干，600℃煅燒1h制得金紅石型TiO2包覆的銀白色珠光顏料。
實(shí)施例8～12除滴加TiCl4鹽酸溶液，在透明基片上持續(xù)包覆TiO2，至水樣分別呈現(xiàn)純正的黃、紅、紫、藍(lán)或綠干涉色時(shí)，停止滴加TiCl4鹽酸溶液外，其余工藝條件及操作均同實(shí)施例7，分別制得金紅石型TiO2包覆的黃、紅、紫、藍(lán)或綠干涉反射色的珠光顏料。
實(shí)施例1～12制得的珠光顏料，其中SnO2和TiO2在顏料總量中所占百分?jǐn)?shù)列于表1中。
表1

對比例取200g粒徑為150～400μm的C-玻璃片，分散在1.5升蒸餾水中，透明基片懸浮液濃度為11.8％，在強(qiáng)力攪拌下，將懸浮液加熱到55℃，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值為1.5，用1h加入40ml含0.6g SnCl4·5H2O的溶液，隨后在75℃，以30ml/h的速度滴加150g/l TiCl4溶液，并用10％NaOH溶液保持體系的pH值約為2.0，持續(xù)滴加TiCl4溶液，直至水樣呈現(xiàn)銀白、黃、紅、紫、藍(lán)或綠色時(shí)，停止滴加TiCl4溶液，過濾、洗滌并烘干，600℃煅燒1h分別制得金紅石型TiO2包覆的不同的反射色很弱的珠光顏料。
檢測顏料亮度和顏料1、方法取實(shí)施例1～12和對比例制得的顏料各12份，混入100份水性環(huán)氧清漆中，分散均勻后，用涂布器(深度200μm)涂覆在由黑色部分和白色部分組成的測試紙上，進(jìn)行檢測。
2、結(jié)果目測黑色部分上的涂膜從實(shí)施例1和7的涂膜，可以看到純正而強(qiáng)烈閃爍的銀白色反射色，從實(shí)施例2和8，實(shí)施例3和9，實(shí)施例4和10，實(shí)施例5和11及實(shí)施例6和12的涂膜，分別可以看到純正而強(qiáng)烈閃爍的黃、紅、紫、藍(lán)、綠色的干涉反射色，而對比例黑色部分上的涂膜，只能看到亮度很低且色彩極不明顯的反射色；目測白色部分上的涂膜，實(shí)施例1和7，呈現(xiàn)純凈清晰的白色底色，實(shí)施例2～6和實(shí)施例8～12，均呈現(xiàn)純凈清晰且與干涉反射色互為補(bǔ)色的底色，而對比例白色部分上的涂膜，則呈現(xiàn)與干涉反射色互為補(bǔ)色，但不純正的底色，同時(shí)用色差計(jì)測定上述各實(shí)施例的黑色部分上的涂膜的L*a*b*值，進(jìn)一步表明本發(fā)明方法所得珠光顏料的性能，所得結(jié)果見表2。
4、導(dǎo)熱率內(nèi)燃機(jī)燃用凈化柴油時(shí)，其熱導(dǎo)率比燃燒純油時(shí)的熱導(dǎo)率增加。
凈化柴油的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理內(nèi)燃機(jī)中的燃燒是一種高溫、高壓并在金屬容器中進(jìn)行的燃燒，這亦有利于(水蒸機(jī))參與燃燒而分解成H、O和OH等活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)又大大活化了整個(gè)燃燒過程，使燃燒過程得以更充分、完善地進(jìn)行。H2O與H的反應(yīng)能產(chǎn)生更多的H、O和OH的活性物質(zhì)，從而加速和完善內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的燃燒過程。
本試驗(yàn)按TB3743-84(汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)方法)進(jìn)行。所用實(shí)驗(yàn)設(shè)備主工為X195型柴油機(jī)；D110A型水力測功機(jī)(r＝0.0005)；SZC-II型內(nèi)燃機(jī)集中參數(shù)測試臺(tái)。試驗(yàn)中定量燃油為50g油功機(jī)轉(zhuǎn)速為200r/min。在其它條件保持基本相同的情況下，以0#柴油和凈化柴油對比試驗(yàn)，乳化柴油機(jī)臺(tái)架上試驗(yàn)時(shí)的節(jié)油情況實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表

實(shí)施例2由下列重量份的原料組成零號(hào)柴油60份，水20份，復(fù)合添加劑20份；所述復(fù)合添加劑由下列重量份的組份組成硝酸戊酯5份，烯烴0.3份，反乳化劑5份，四乙鉛0.3份，極壓皂化油15份，意大利紅油5份。
制備工藝為同實(shí)施例1，其效果也可以達(dá)到本發(fā)明的要求。
權(quán)利要求
1.一種超強(qiáng)閃爍珠光顏料，其特征在于粒徑范圍在150～700μm，其包覆膜內(nèi)層是SnO2包覆膜，外層是TiO2包覆膜。
2.一種權(quán)利要求1的超強(qiáng)閃爍珠光顏料的制備方法，它是在透明基片的水懸浮液中，控制pH值進(jìn)行包膜，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、煅燒而成，其特征在于透明基片粒徑為150～700μm，在透明基片的水懸浮液中，有鋅鹽存在下，分兩步水解包膜，先包覆SnO2，再包覆TiO2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于鋅鹽的加入量按ZnO計(jì)為透明基片重量的0.2～0.75％；錫鹽加入量按SnO2計(jì)為透明基片重量的0.1～0.3％，錫鹽水解時(shí)，透明基片的水懸浮液pH值控制為1.0～2.0，溫度為50～70℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于包覆TiO2采用TiCl4鹽酸溶液，其中有效酸HCl與TiO2之比為2.0～3.5，用堿中TiCl4，控制透明水懸浮液pH值為1.5～2.5，溫度為70～80℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述透明基片是經(jīng)0.25～0.5％硅處理的天然云母片、合成云母片或玻璃鱗片。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于所述鋅鹽為水溶性的氯化鋅或硝酸鋅；所述錫鹽是水溶性的SnCl4·5H2O或SnCl2·2H2O。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所制得的強(qiáng)閃爍珠光顏料，在涂料、塑料或油墨中用量為0.2～10％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超強(qiáng)閃爍珠光顏料及其制備方法，該珠光顏料粒徑范圍在150～700μm，其包覆膜內(nèi)層是SnO
文檔編號(hào)C09C3/06GK1631997SQ20041006531
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月22日
發(fā)明者李連惠, 蔣定鳳, 蔡傳琦, 徐啟利, 程德喜 申請人:中國化工建設(shè)總公司常州涂料化工研究院, 常州華珠顏料有限公司