本技術(shù)涉及云母珠光顏料領(lǐng)域，尤其是涉及一種高耐候云母珠光顏料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、珠光顏料是一種高級功能性材料，由云母薄片作為基材，通過在其表面化學(xué)沉積一層或多層金屬氧化物薄層而形成。這類顏料因其獨特的表面結(jié)構(gòu)、較高的折射率和良好的透明度，能夠創(chuàng)造出類似珍珠光澤的視覺效果，廣泛應(yīng)用在涂料、油墨、塑料、印刷、化妝品和食品包裝等行業(yè)，能夠顯著提升產(chǎn)品的外觀吸引力和附加值。

2、然而，珠光顏料在某些應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車噴漆、室外建筑裝飾等，面臨著嚴峻的耐候性考驗。具體而言，傳統(tǒng)云母珠光顏料多以二氧化鈦（tio2）和/或三氧化二鐵（fe2o3）作為包覆層，存在光化學(xué)活性高的問題。在光照下，tio2、fe2o3能夠生成高活性的氧自由基，不僅容易導(dǎo)致高分子鏈斷裂，破壞與之結(jié)合的有機材料，還會引起漆膜或其他有機物質(zhì)的粉化，嚴重影響其使用壽命。這一問題在汽車面漆中的表現(xiàn)尤為明顯，未經(jīng)耐候性處理的珠光顏料可能在一年內(nèi)就出現(xiàn)變色和失光現(xiàn)象。

3、為解決這一難題，目前的行業(yè)實踐主要集中在提高tio2的金紅石型轉(zhuǎn)化率或?qū)χ楣忸伭线M行表面改性處理上。如cn103421357a中公開的一種具有高耐候性能的云母基珠光顏料的制備工藝，其對珠光顏料的表面處理主要涉及在tio2包膜外再包覆一層或多層非金屬氧化物或光穩(wěn)定性的金屬氧化物，如氧化鈰（ceo2）、氧化鋅（zno）、氧化硅（sio2）等，以阻隔或屏蔽紫外線，降低其光催化活性。其中，金屬氧化物的包覆成型主要通過溶膠凝膠法實現(xiàn)。溶膠凝膠法具有原料選擇廣泛、制備工藝靈活等優(yōu)點，但在結(jié)構(gòu)控制和成膜致密性方面存在不足，尤其是凝膠中含有較多水分，在干燥煅燒時易于開裂，降低氧化層阻隔效果，不利于提高耐候性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種高耐候云母珠光顏料及其制備方法，能夠有效改善金屬氧化物包覆膜的致密性，提高其對紫外光、可見光的隔絕作用，增強其耐候性。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種高耐候云母珠光顏料，其包括片狀云母鈦珠光顏料，順次沉積于片狀云母鈦珠光顏料的sio2層和金屬氧化物層；通過溶膠凝膠法在片狀云母鈦珠光顏料表面制得sio2層，在sio2層表面自組裝得到mof金屬-有機骨架結(jié)構(gòu)，煅燒后得到金屬氧化物層；所述金屬氧化物選自al2o3、ceo2、zno中的一種或幾種。

3、優(yōu)選的，所述云母珠光顏料基材為云母鈦珠光顏料、云母鐵珠光原料和/或云母鐵鈦珠光顏料。

4、本技術(shù)的云母鈦珠光顏料是指表面包覆有二氧化鈦的云母珠光顏料，同理云母鐵珠光顏料、云母鐵鈦珠光顏料即為表面包覆有tio2和/或fe2o3的云母珠光顏料，其包覆層具有較高的光催化活性，耐候性表現(xiàn)較差。

5、優(yōu)選的，所述云母鐵鈦珠光顏料的tio2包覆率為20～60%。

6、優(yōu)選的，云母鐵鈦珠光顏料表面包覆的tio2為金紅石型二氧化鈦。

7、優(yōu)選的，所述云母珠光顏料基材的d50粒徑為5～50微米。

8、本技術(shù)通過在二氧化硅表面自組裝形成mof金屬-有機骨架結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過高溫煅燒，可得到具有高致密性、阻隔性的金屬氧化物膜層，從而實現(xiàn)云母珠光顏料的高耐候性。mof金屬-有機骨架結(jié)構(gòu)由金屬離子或金屬團簇與有機配體通過自組裝相互連接而成，是具有高度的有序性和周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在煅燒過程中，金屬離子和有機配體能夠按照原有的結(jié)構(gòu)框架進行熱解和重組，從而形成更為致密的金屬氧化物膜。而溶膠凝膠法的前驅(qū)體在形成過程中往往缺乏明確的晶體結(jié)構(gòu)，致密性差，且在高溫干燥過程中可能會產(chǎn)生較多的收縮和開裂。

9、優(yōu)選的，所述金屬氧化物層為硅摻雜金屬氧化物層。

10、此外，本技術(shù)高耐候云母珠光顏料表面形成的具有光穩(wěn)定性作用的防護層不限于sio2層與金屬氧化物層，根據(jù)實際應(yīng)用需要，可進一步在sio2層內(nèi)層或金屬氧化物外層沉積或組裝煅燒得到其他防護層。

11、第二方面，本技術(shù)提供一種高耐候云母珠光顏料的制備方法，其包括：

12、sio2層制備：將云母珠光顏料基材分散于去離子水中，制得懸浮液，升溫，用堿液調(diào)節(jié)ph至8.5～10備用；以正硅酸酯的乙醇溶液為前驅(qū)體加入懸浮液中，進行溶膠凝膠反應(yīng)，得到反應(yīng)液；過濾反應(yīng)液，水洗，烘干，得到包覆有sio2層的中間體顏料；

13、金屬氧化層制備：將中間體顏料、氨基硅氧烷化合物和金屬離子化合物混合均勻，加入有機溶劑，超聲分散，得到分散溶液，靜置；然后加入有機配體，攪拌反應(yīng)，形成mof金屬-有機骨架結(jié)構(gòu)，過濾，煅燒，得到金屬氧化層。

14、優(yōu)選的，所述片狀云母鈦珠光顏料與氨基硅烷化合物的質(zhì)量比為100:8～15。

15、優(yōu)選的，在金屬氧化層制備時，所述分散溶液所含中間體顏料與金屬離子化合物的質(zhì)量比為100：2～8；有機配體與金屬離子化合物的摩爾比為1:1～3。

16、優(yōu)選的，所述金屬離子化合物為金屬鹽；示例性的，當(dāng)金屬氧化層為al2o3層時，金屬鹽可選用氯化鋁、硫酸鋁和硝酸鋁中的一種或幾種；有機配體可選用均苯三甲酸（h3btc）和/或?qū)Ρ蕉姿幔╤2bdc）等。

17、優(yōu)選的，所述有機溶劑選用乙醇。

18、優(yōu)選的，所述攪拌反應(yīng)的時間為30～60min。

19、優(yōu)選的，所述煅燒的溫度為400～600℃。

20、優(yōu)選的，所述氨基硅氧烷化合物為氨基硅烷偶聯(lián)劑和/或氨基硅烷低聚物。

21、優(yōu)選的，所述氨基硅烷低聚物制備方法為：將氨基硅烷偶聯(lián)劑溶解于短鏈醇中，滴入醇水混合液，水解；升溫至90～100℃，進行縮聚，1～2h后減壓蒸餾回收溶劑，得初聚物；繼續(xù)升溫至120～140℃，反應(yīng)2～3h后，降至室溫，得氨基硅烷低聚物。

22、優(yōu)選的，所述氨基硅烷偶聯(lián)劑選自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基二甲基甲氧基硅烷、氨丙基二甲基乙氧基硅烷中的一種或幾種。

23、優(yōu)選的，所述短鏈醇為甲醇或乙醇。

24、本技術(shù)在sio2層表面接枝氨基硅烷化合物，一方面降低中間體顏料的表面能，促進其均勻分散，以在其表面組裝得到均勻致密的mof金屬-有機骨架結(jié)構(gòu)。另一方面，中間體顏料表面負載的氨基可通過其配位作用和極化誘導(dǎo)作用吸附金屬離子，預(yù)先在中間體顏料表面形成分布均勻的離子成核位點，再加入有機配體，則能夠組裝得到均勻的mof金屬-有機骨架結(jié)構(gòu)。相比于同時加入有機配體和金屬離子，能夠顯著改善金屬氧化物膜層的均勻性，有利于提高珠光顏料的光澤度。

25、更為重要的是，氨基硅烷偶聯(lián)劑中的硅元素，在煅燒過程中可摻雜于金屬氧化層中，形成硅摻雜金屬氧化物層，光催化活性下降，有利于提高該珠光顏料的耐候性。需要注意的是，硅烷偶聯(lián)劑的用量應(yīng)大于中間顏料體質(zhì)量的8%，以保障硅摻雜含量。

26、進一步的，通過在中間體顏料表面負載氨基硅烷低聚物，可提高氨基分布密度，進而提高離子成核位點的致密性，提高金屬氧化物層的致密性，實現(xiàn)更高耐候性云母珠光顏料的制備。

27、優(yōu)選的，所述正硅酸酯的乙醇溶液中sio2的質(zhì)量分數(shù)為14%～30%。

28、綜上所述，本技術(shù)具有如下有益效果：

29、1、本技術(shù)通過在云母珠光顏料基材表面組裝制備mof金屬有機框架，再經(jīng)過煅燒制得致密的金屬氧化物層，替代了傳統(tǒng)溶膠凝膠法工藝，實現(xiàn)了云母珠光顏料耐候性能的提升。

30、2、本技術(shù)在制備mof金屬有機框架前，預(yù)先在顏料sio2層表面接枝氨基硅烷化合物，能夠有效促進金屬離子成核位點的均勻分布，得到更為均勻的金屬氧化物膜層，有利于改善顏料的光澤度。特別的，當(dāng)氨基硅氧烷化合物采用氨基硅烷低聚物時，所得金屬氧化物層的致密性提高，有助于改善顏料的耐候性。