專利名稱：：一種重質(zhì)氧化鐵黃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及-一種重質(zhì)鐵黃顏料及其制備方法，即堆積密度相對(duì)較高的鐵黃顏
背景技術(shù)：
：氧化鐵黃即氧化鐵水合物，有天然的和合成的兩種，色光從擰檬黃到橙黃到褐色都有，粉粒細(xì)膩，是晶體的氧化鐵水合物。通常指三氧化二鐵水合物，化學(xué)式Fe203.H20，英文名I織oxideyellow,相對(duì)分子量177.71(按1987年國(guó)際原子量).。相對(duì)密度2.44-4g/cm3，堆積密度為0.30.6g/cm3，熔點(diǎn)350-4(xrc。不溶於水、醇、溶於酸，不耐高溫，耐光性、耐候性及耐污濁氣體都較強(qiáng)，著色力與鉛黃幾乎相等。天然的氧化鐵黃鐵黃又稱土黃，顏色從淺黃到暗黃棕色。合成的鐵黃由于純度較高，因此顏色較鮮，遮蓋力較高。天然的與合成的兩種鐵黃均耐堿和有機(jī)酸，但遇無機(jī)酸會(huì)反應(yīng)而失色，在高溫下也會(huì)變色。鐵黃顏料可用于建筑材料、陶瓷、涂料、塑料、橡膠和紙的著色。氧化鐵黃有吸收紫外線的功能，因而廣泛用在戶外涂料中能起保護(hù)作用。氧化鐵黃的顏料索引號(hào)顏料黃42C丄PigmentYellow42(77492)，又稱1602鐵黃；313氧化鐵黃。出自天然褐鐵礦，或采用合成的方法制備；合成通常采用硫酸亞鐵氧化法或芳香硝基物氧化法制備，工藝上有用濕法工藝制作也有用笨胺法工藝制作。氧化鐵黃因純度的不同，顏色范圍從淺黃到深黃，并且晶體的大小對(duì)顏色有影響。氧化鐵黃晶體呈針狀，晶體越長(zhǎng)顏色越純并呈綠相，與鉻黃比，顏色明顯偏暗，加熱到105。C以上，會(huì)因?yàn)槭ニ兗t。普通的純色氧化鐵黃顏料的結(jié)構(gòu)式是針狀晶體，由于是針狀，晶體與晶體間的空隙就比較大，它的堆積密度因此比較低:,遠(yuǎn)不能與等徑晶體顏料的密度相比，這使氧化鐵黃堆放時(shí)質(zhì)輕且蔬松，所以氧化鐵黃在貯存和運(yùn)輸中會(huì)占用較大的空間，從而增加貯存和運(yùn)輸?shù)某杀?。雖然氧化鐵黃的生產(chǎn)費(fèi)用低廉，但貯存和運(yùn)輸成本卻很高，作為一種低值產(chǎn)品，貯存和運(yùn)輸成本占去了氧化鐵黃較大的價(jià)值比例?，F(xiàn)有技術(shù)中雖然注意到了這個(gè)問題，但并沒有得到很好的解決。中國(guó)專利申請(qǐng)CN1220290A公開了一篇德國(guó)拜爾公司申請(qǐng)的"熱穩(wěn)定性鐵黃顏料"，該申請(qǐng)通過將氧化鐵黃溶于有機(jī)溶劑中，并加入選自第3和/或4主族的元素，得到了一種熱穩(wěn)定性好，低絲光效應(yīng)鐵黃顏料，同時(shí)也可使這種鐵黃顏料的堆積密度大于0.5t/m3，甚至大于0.6t/m、但是該申請(qǐng)用的方法需先將氧化鐵黃溶于有機(jī)溶劑，再加入了0.315%選自第3和/或4主族的元素，如鋁化合物，這使生產(chǎn)工藝極為復(fù)雜，生產(chǎn)成本大大提高。鐵黃顏料是一種低值產(chǎn)品，用這種方法可能降低了鐵黃的貯存和運(yùn)輸成本，可顯然反而增加了生產(chǎn)成本，氧化鐵黃的總成本并沒有下降。另外由于在氧化鐵黃顏料中加了其它化合物，會(huì)使色澤發(fā)生較大的變化，會(huì)影響使用者顏料調(diào)配。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種堆積密度較高的重質(zhì)氧化鐵黃，使得氧化鐵黃不改變?nèi)魏位瘜W(xué)特性的同時(shí)提高它的堆積密度，同質(zhì)量的氧化鐵黃減少堆放空間，從而降低氧化鐵黃的貯存和運(yùn)輸成本。為了實(shí)現(xiàn)這一發(fā)明目的，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是本發(fā)明提供一種重質(zhì)氧化鐵黃，所述的重質(zhì)氧化鐵黃含有高密度氧化鐵黃粉末，所述的高密度氧化鐵黃粉末是將氧化鐵黃粉經(jīng)過球磨機(jī)的振動(dòng)球磨或球磨制得。本發(fā)明推薦的球磨機(jī)的振動(dòng)球磨或球磨時(shí)間至少為半分鐘，通常控制在1分鐘2小時(shí)之內(nèi)，研磨更長(zhǎng)一些的時(shí)間，一定時(shí)間內(nèi)，球磨時(shí)間的增加可能會(huì)使氧化鐵黃的堆積密度增大，相應(yīng)的鐵黃的顏色變化也大，但通常在一定長(zhǎng)的振動(dòng)球磨或球磨時(shí)間后，堆積密度不再會(huì)繼續(xù)增大，此時(shí)如繼續(xù)增加振動(dòng)球磨或球磨時(shí)間，鐵黃的堆積密度及顏色不再會(huì)變化，也不再會(huì)對(duì)產(chǎn)品本身的理化性質(zhì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響，但會(huì)增加重質(zhì)氧化鐵黃不必要的生產(chǎn)成本，所以推薦的球磨時(shí)間在2小時(shí)之內(nèi)即可。用連續(xù)球磨的方式，推薦需要進(jìn)行振動(dòng)球磨或球磨時(shí)間為半分鐘10分鐘；用間歇式球磨方式，推薦球磨時(shí)間為20分鐘2小時(shí)。本發(fā)明的產(chǎn)品，可以單純由高密度氧化鐵黃粉組成，所述的高密度氧化鐵黃粉是將氧化鐵黃粉經(jīng)過球磨機(jī)的振動(dòng)球磨或球磨制得。也可在高密度氧化鐵黃粉中加入一種或幾種助劑進(jìn)行處理，所述的助劑有分散劑、潤(rùn)濕劑或擴(kuò)散劑等。助劑的添加量通常為氧化鐵黃粉的0.13%，這些助劑可在振動(dòng)球磨或球磨前加入，也可在生產(chǎn)重質(zhì)氧化鐵黃的過程中加入，助劑的加入主要改善顏料的物理性能，如改善顏料的分散性、減少粘度、縮短分散時(shí)間等，助劑的用法與用量在現(xiàn)有技術(shù)中就比較成熟，本發(fā)明的方案也適用這些加入助劑的氧化鐵黃顏料。本發(fā)明可使用的助劑有陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑，例如烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、聚氧乙烯醚型、聚丙烯酸鹽等，優(yōu)選聚氧乙烯醚型、烷基萘磺酸鹽。具體的如十二烷基苯磺酸鈉;十二烷基縮合萘磺酸鈉、垸基萘磺酸鈉的曰醛縮合物；脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯醚脂肪胺；二壬基萘磺酸鋇，重烷基苯磺酸鈉。本發(fā)明提供的重質(zhì)氧化鐵黃，在氧化鐵黃粉送入球磨機(jī)進(jìn)行球磨制成的高密度氧化鐵黃粉末的堆積密度比氧化鐵黃粉球磨前堆積密度提高10%70%，即重質(zhì)氧化鐵黃中的高密度氧化鐵黃粉末為未球磨時(shí)的氧化鐵黃粉堆積密度的110%170。％，多數(shù)通過球磨機(jī)1分鐘1小時(shí)的球磨，重質(zhì)氧化鐵黃中的高密度氧化鐵黃粉為未球磨時(shí)的氧化鐵黃粉堆積密度的150%160%。制備如本發(fā)明的重質(zhì)氧化鐵黃的方法，是將氧化鐵黃粉送入球磨機(jī)內(nèi)，啟動(dòng)球磨機(jī)進(jìn)行振動(dòng)球磨或球磨至少半分鐘，制成高密度氧化鐵黃粉末。本發(fā)明重質(zhì)氧化鐵黃由高密度氧化鐵黃粉末和助劑組成，助劑在球磨機(jī)球磨氧化鐵黃粉前或球磨機(jī)研磨氧化鐵黃粉過程中加入，與氧化鐵黃粉同時(shí)球磨。所述的球磨為連續(xù)式或間歇式進(jìn)行。常有的高密度氧化鐵黃粉末和助劑的質(zhì)量比為100:0.13。所述的球磨為連續(xù)式或間歇式球磨機(jī)進(jìn)行，連續(xù)式的球磨，如機(jī)械式球磨機(jī)內(nèi)的振動(dòng)球磨，通常只需要0.510分鐘；間歇式球磨，如間歇式臥式桶體球磨機(jī)，推薦球磨時(shí)間為20分鐘2小時(shí)。具體的說，本發(fā)明提供重質(zhì)氧化鐵黃的制備方法包括如下步驟將氧化鐵黃粉或氧化鐵黃粉與助劑送入連續(xù)式球磨機(jī)內(nèi)，所用的球磨機(jī)為機(jī)械式球磨機(jī)，磨球采用不銹鋼材質(zhì)的磨球，開啟球磨機(jī)進(jìn)行振動(dòng)球磨15分鐘，取出即得重質(zhì)氧化鐵黃。本發(fā)明的密度測(cè)定按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)"顏(填)料裝填體積和表觀密度測(cè)定"GB5211.4—85方法或?qū)秒H標(biāo)準(zhǔn)IS0787/11測(cè)定。本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在1.通過球磨方法制得的重質(zhì)氧化鐵黃的堆積密度比普通氧化鐵黃提高了10%70%，因而同質(zhì)量的氧化鐵黃顏料所占用的貯存及運(yùn)輸?shù)亩逊趴臻g大大減小，降低了運(yùn)輸成本。對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱(長(zhǎng)*寬*高=5.9m*2.35m*2.39m)而言，普通的氧化鐵黃只能裝運(yùn)12噸，最多裝14噸，對(duì)本發(fā)明的產(chǎn)品重質(zhì)氧化鐵黃一個(gè)集轉(zhuǎn)箱能容納20噸。2.制備工藝簡(jiǎn)單，制備成本低。圖1是實(shí)施例7未球磨過的氧化鐵黃放大20000倍的電子顯微鏡顯示圖圖2是實(shí)施例7球磨過的氧化鐵黃放大20C00倍的電子顯微鏡顯示圖具體實(shí)施例方式以下以具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此:實(shí)施例中密度測(cè)定按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)"顏(填)料裝填體積和表觀密度測(cè)定"GB5211.4—85方法，一、檢驗(yàn)方法1、三氧化二鐵含量的測(cè)定按《三氧化二鐵含量測(cè)定法》2、105。C揮發(fā)物的測(cè)定或按《顏料105'C揮發(fā)物的測(cè)定》3、水溶物測(cè)定按《顏料水溶物測(cè)定法》4、篩余物測(cè)定按《顏料篩余物測(cè)定法》5、顏料水懸液PH值的測(cè)定按《顏料水懸液ra值的測(cè)定法》6、吸油量測(cè)定(GB1863_89或IS01248)進(jìn)行。(GB5211.3—85或IS0787-2)進(jìn)行。(GB52112—89或IS0787-3)進(jìn)行。GB5211.18-85或IS0787-7)進(jìn)行。(GB1717—86或IS0787-9)進(jìn)行。按《顏料吸油量測(cè)定法》GB5211.15-88或IS0787-3)進(jìn)行'7、著色率的測(cè)定一按《著色率測(cè)定》GB5211.19-88或IS0787-16)進(jìn)行。8、色差的測(cè)定DINENIS08780-5進(jìn)行二、技術(shù)指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>備》主三氧化二鐵含量對(duì)天然氧化鐵黃不限制實(shí)施例1氧化鐵黃粉311(德清凱孚顏料有限公司生產(chǎn)的氧化鐵黃粉311)，測(cè)得堆積密度為0.45，氧化鐵黃粉的送入機(jī)械式球磨機(jī)，磨球采用不銹鋼材質(zhì)的磨球，開啟球磨機(jī)進(jìn)行球磨10分鐘；撞擊，取出得重質(zhì)氧化鐵黃，檢測(cè)重質(zhì)氧化鐵黃，堆積密度為0.85。結(jié)果見表l:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例221實(shí)施例24重質(zhì)氧化鐵黃由氧化鐵黃粉制成，將氧化鐵黃粉送入機(jī)械式球磨機(jī)內(nèi)，磨球采用不銹鋼材質(zhì)的磨球，進(jìn)行連續(xù)球磨一定時(shí)間取出得重質(zhì)氧化鐵實(shí)施例56重質(zhì)氧化鐵黃由氧化鐵黃粉制成，將氧化鐵黃粉送入機(jī)械式球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行連續(xù)振動(dòng)球磨，磨球采用碳鋼材質(zhì)的磨球，一定時(shí)間取出得重質(zhì)氧化鐵黃。實(shí)施例79重質(zhì)氧化鐵黃由氧化鐵黃粉制成，將氧化鐵黃粉送入轉(zhuǎn)動(dòng)立式桶體球磨機(jī)內(nèi)，磨球采用石質(zhì)的磨球，進(jìn)行間歇式球磨一定時(shí)間取出得重質(zhì)氧化鐵黃，總球磨時(shí)間見表l。實(shí)施例1011重質(zhì)氧化鐵黃由氧化鐵黃粉及助劑制成，在研磨前加入助劑，將氧化鐵黃粉及助劑同時(shí)送入機(jī)械式球磨機(jī)球磨機(jī)內(nèi)，磨球采用鐵磨球，進(jìn)行連續(xù)研磨、振動(dòng)，取出得重質(zhì)氧化鐵黃。實(shí)施例12重質(zhì)氧化鐵黃由氧化鐵黃粉及助劑制成，先將氧化鐵黃粉送入轉(zhuǎn)動(dòng)臥式桶體球磨機(jī)內(nèi)，磨球采用不銹鋼材質(zhì)的磨球，進(jìn)行間歇式研磨，先球磨30分鐘，再加入助劑繼續(xù)研磨30分鐘，取出得重質(zhì)氧化鐵黃。實(shí)施例13重質(zhì)氧化鐵黃由氧化鐵黃粉及助劑制成，先將氧化鐵黃粉送入轉(zhuǎn)動(dòng)臥式桶體球磨機(jī)內(nèi)，磨球采用不銹鋼材質(zhì)的磨球，進(jìn)行間歇式研磨，先球磨l小時(shí)，再加入助劑繼續(xù)研磨1小時(shí)，取出得重質(zhì)氧化鐵黃。實(shí)施例213制備過程中的技術(shù)參數(shù)見表2表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求1、一種重質(zhì)氧化鐵黃，其特征在于所述的重質(zhì)氧化鐵黃含有高密度氧化鐵黃粉末組成，所述的高密度氧化鐵黃粉末是將氧化鐵黃粉經(jīng)過球磨機(jī)的振動(dòng)球磨或球磨制得。2、如權(quán)利要求1所述的重質(zhì)氧化鐵黃，其特征在于所述的球磨機(jī)的振動(dòng)球磨或球磨時(shí)間至少為半分鐘。3、如權(quán)利要求2所述的重質(zhì)氧化鐵黃，其特征在于所述的重質(zhì)氧化鐵黃由高密度氧化鐵黃粉末組成:.所述的高密度氧化鐵黃粉末是將氧化鐵黃粉經(jīng)過球磨機(jī)的振動(dòng)球磨或球磨1分鐘2小時(shí)制得。4、如權(quán)利要求2所述的重質(zhì)氧化鐵黃，其特征在于所述的重質(zhì)氧化鐵由高密度氧化鐵黃粉末和一種或幾種助劑組成，所述的助劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑，所述的助劑占氧化鐵黃粉的O.13%。5、如權(quán)利要求14之一所述的重質(zhì)氧化鐵黃，其特征在于所述的重質(zhì)氧化鐵黃堆積密度為氧化鐵黃粉末振動(dòng)球磨或球磨前堆積密度的110%170%。6、制備如權(quán)利要求1所述的重質(zhì)氧化鐵黃的方法，其特征在于所述的方法是將氧化鐵黃粉送入球磨機(jī)內(nèi)，啟動(dòng)球磨機(jī)進(jìn)行振動(dòng)球磨或球磨至少半分鐘，制成高密度氧化鐵黃末。7、如權(quán)利要求6所述的重質(zhì)氧化鐵黃的制備方法，其特征在于所述的重質(zhì)氧化鐵黃還含有助劑，所述的方法是將助劑在球磨機(jī)振動(dòng)球磨或球磨氧化鐵黃粉前或球磨機(jī)振動(dòng)球磨或球磨氧化鐵黃粉過程中加入，與氧化鐵黃粉同時(shí)振動(dòng)球磨或球磨。8、如權(quán)利要求6或7所述的重質(zhì)氧化鐵黃的制備方法，其特征在于所述的振動(dòng)球磨或球磨為連續(xù)式或間歇式進(jìn)行。9、權(quán)利要求8所述的重質(zhì)氧化鐵黃的制備方法，其特征在于所述的球磨機(jī)為機(jī)械式、轉(zhuǎn)動(dòng)立式桶體或臥式桶體，球磨機(jī)的研磨球材質(zhì)為鐵、碳鋼、不銹鋼、或石材。10、權(quán)利要求6所述的重質(zhì)氧化鐵黃的制備方法，其特征在于所述的方法包括如下步驟將氧化鐵黃粉送入連續(xù)式球磨機(jī)內(nèi)，所述的球磨機(jī)為機(jī)械式球磨機(jī)，磨球采用不銹鋼材質(zhì)的磨球，開啟球磨機(jī)進(jìn)行振動(dòng)球磨或球磨1分鐘5分鐘，取出即得重質(zhì)氧化鐵黃。全文摘要本發(fā)明涉及一種重質(zhì)氧化鐵黃，所述的重質(zhì)氧化鐵黃含有高密度氧化鐵黃粉末組成，所述的高密度氧化鐵黃粉末是將氧化鐵黃粉經(jīng)過球磨機(jī)的振動(dòng)球磨或球磨制得，通過球磨方法制得的重質(zhì)氧化鐵黃的堆積密度比普通氧化鐵黃提高了10％～70％，因而同質(zhì)量的氧化鐵黃顏料所占用的貯存及運(yùn)輸?shù)亩逊趴臻g大大減小，降低了運(yùn)輸成本。并且制備工藝簡(jiǎn)單，成本低。文檔編號(hào)C09C1/22GK101191022SQ20061015499公開日2008年6月4日申請(qǐng)日期2006年12月1日優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日發(fā)明者胡云芳,顧水榮申請(qǐng)人:德清凱孚顏料有限公司