一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氧化鐵顏料的制備領(lǐng)域，具體涉及一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氧化鐵紅又稱鐵氧紅、鐵丹或銹紅，化學(xué)式為Ct-Fe2O3,是氧化鐵系顏料中產(chǎn)量和用 量最大的產(chǎn)品。氧化鐵紅為紅色或深紅色無(wú)定型粉末，因制備途徑不同，產(chǎn)生粒子的大小及 形狀也不盡相同，其顏色在紅黃到紅紫相間變動(dòng)，可根據(jù)具體的用途選擇合適的色相。氧化 鐵紅具有優(yōu)越的耐光、耐高溫、耐堿及耐大氣影響等優(yōu)點(diǎn)，原料簡(jiǎn)單易得，毒性小，廣泛應(yīng)用 于建筑、橡膠、涂料及塑料等工業(yè)領(lǐng)域。
[0003] 目前，氧化鐵紅的制備工藝較多，國(guó)外氧化鐵紅的生產(chǎn)方法主要有綠礬煅燒法、液 相沉淀法、鐵黃煅燒法、鐵黑煅燒法和有機(jī)還原物煅燒法等，國(guó)際上大型氧化鐵生產(chǎn)公司主 要有德國(guó)Bayer公司、英國(guó)Harcros公司和Laporte公司等。而我國(guó)氧化鐵紅的生產(chǎn)起步較 晚，絕大多數(shù)采用液相沉淀法生產(chǎn)，以亞鐵鹽和鐵皮為原料，經(jīng)成核、沉淀、水洗、干燥制得 產(chǎn)品。而又根據(jù)晶種制備和采用亞鐵鹽不同，可分為硫酸法、硝酸法及混酸法。采用液體沉 淀法生產(chǎn)制備的鐵紅著色強(qiáng)度一般較低，通常在建筑涂料中使用。此外，一般采用氧化鐵黑 煅燒制得的氧化鐵紅色相較暗，不鮮艷，呈紫紅相；而用鐵黃煅燒制得的氧化鐵紅顏色鮮 艷，著色強(qiáng)度高，但氧化鐵紅的吸油量較高，無(wú)法達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。
[0004] 普通氧化鐵紅干粉雖耐熱性較好，但與塑料混合，應(yīng)用到塑料加工領(lǐng)域中時(shí)，其耐 溫性能迅速下降，當(dāng)溫度達(dá)280°C時(shí)，普通鐵紅的色差已非常明顯，無(wú)法達(dá)到理想的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服普通氧化鐵紅在應(yīng)用到塑料領(lǐng)域中，存在著較大色差和分散性不好等缺 點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法，通過(guò)摻雜其它金屬離子(鎂、鋁）， 改變?cè)需F紅的晶體結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出一款具有良好耐溫性和分散性的塑料用耐溫性氧化鐵 紅。
[0006] -種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0007] (1)將氧化鐵黃、氫氧化鋁及堿式碳酸鎂按65:1~5:30~40的比例投加到混拼機(jī) 中，混拼0.5~2h，再將混合物置于氣流粉碎機(jī)中粉碎混勻，隨后再次置于混拼機(jī)中混拼0.5 ~2h，使各物質(zhì)間充分混合均勻；
[0008] (2)步驟1得到的混合物在推板窯中于750~900°C煅燒，煅燒冷卻后，置于混拼機(jī) 中混拼10~20min，即得塑料用耐溫氧化鐵紅產(chǎn)品。
[0009] 市售普通鐵紅干粉因遮蓋力好、著色力強(qiáng)、耐光/溫性能好而廣泛應(yīng)用于著色涂料 行業(yè)，但當(dāng)普通鐵紅應(yīng)用于塑料加工領(lǐng)域時(shí)，與塑料混合后，其耐溫能力急劇下降，存在著 色差較大和分散性不好等問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)摻雜其它金屬，改變其原有的晶體結(jié)構(gòu)，使制備 得到的耐溫氧化鐵紅與塑料混合后耐溫性能達(dá)260~280°C。
[0010] 作為優(yōu)選，步驟1中氧化鐵黃為普通的市售氧化鐵黃粉末。
[0011] 作為優(yōu)選，步驟1中氧化鐵黃、氫氧化鋁、堿式碳酸鎂的質(zhì)量投加比例為65 : 2~4: 33 ~38。
[0012] 作為優(yōu)選，本發(fā)明制備得到的耐溫氧化鐵紅適用于有機(jī)硅耐高溫涂料、色母料、草 絲母料、卷材涂料、氟碳涂料、粉末涂料、陶瓷涂料或耐高溫混凝土砌塊。
[0013] 本發(fā)明耐溫鐵紅制備方法中所使用的混拼機(jī)、氣流粉碎機(jī)和推板窯為工業(yè)中常用 設(shè)備，可根據(jù)具體的規(guī)模選擇合適的規(guī)格設(shè)備。
[0014] 與普通氧化鐵紅生產(chǎn)工藝相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：針對(duì)普通鐵紅應(yīng)用于塑料領(lǐng) 域存在著的缺點(diǎn)，通過(guò)摻雜其它金屬(鋁、鎂），生產(chǎn)出具有良好耐溫性和分散性的塑料用耐 溫氧化鐵紅，化學(xué)結(jié)構(gòu)為鐵酸鎂，具有尖晶石型結(jié)構(gòu)。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本發(fā)明一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：
[0017]實(shí)施例
[0018] 步驟1、市售普通氧化鐵黃313 650kg、氫氧化鋁30kg及堿式碳酸鎂350kg混合投加 至混拼機(jī)(雙螺旋錐形混合機(jī)ZHJ-15W(DSH-15))中，混拼lh，再將混合物置于氣流粉碎機(jī) (匯生3R2620)中粉碎均勻，然后再次于混拼機(jī)中混拼lh，使各物質(zhì)充分混合均勻。
[0019] 步驟2、步驟1得到的混合物在推板窯中于800°C煅燒2h，冷卻后置于混拼機(jī)中混拼 10~20min，即得塑料用耐溫氧化鐵紅產(chǎn)品。將普通鐵紅130及制備得到的耐溫氧化鐵紅分 別與塑料混合，于不同溫度下（190°0、220°0、250°0、280°〇進(jìn)行耐溫實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)：
[0020] 表1 190°C耐溫性能對(duì)比
[0022]~由表1可知，在190°C條件下，與塑料混合后，普通鐵紅和制備得到的耐溫氧化鐵紅 均具有較好的色相，色澤鮮艷，色差較小，耐溫效果理想。
[0023] 表2 220°C耐溫性能對(duì)比
[0025]由表2可知，在220°C條件下，與塑料混合后，普通鐵紅色差雖有所增加，但色差仍 小于2,符合要求;而制備得到的耐溫氧化鐵紅耐溫效果仍相當(dāng)理想。
[0026] 表3 250°C耐溫性能對(duì)比
[0027]
[0028]由表3可知，在250°C條件下，與塑料混合后，普通鐵紅色差已達(dá)3.25，變色嚴(yán)重;而 制備得到的耐溫氧化鐵紅色差仍較理想，耐溫效果較好。
[0029] 表4 280°C耐溫性能對(duì)比
[0031]由表4可知，在280°C的條件下，普通鐵紅已變色嚴(yán)重，不具備耐溫性，而耐溫氧化 鐵紅在此條件下色差依然小于0.5，具有極佳的耐溫性，并且在與塑料粒子的分散性上也優(yōu) 于普通鐵紅，在耐高溫涂料，草絲母料，塑料，陶瓷涂料，氟碳涂料的應(yīng)用上也有著非常大的 優(yōu)勢(shì)。
[0032]注:塑料用顏料耐熱穩(wěn)定性測(cè)試方法：
[0033] 1、測(cè)試原料:顏料、塑料介質(zhì)(HDPE，PP，PS等）；
[0034] 2、測(cè)試方法:將定量顏料和塑料混合物在單螺桿擠出機(jī)多次擠出成均勻粒子。在 注塑機(jī)中按一定的恒定時(shí)間，以190°C、220°C、250°C、280°C間隔溫度，逐步制造樣板并進(jìn)行 測(cè)試；
[0035] 3、評(píng)定:將色板冷卻16h后，對(duì)色板進(jìn)行色差測(cè)試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將氧化鐵黃、氫氧化鋁及堿式碳酸鎂按65:1~5:30~40的比例投加到混拼機(jī)中，混拼 0.5~2h，再將混合物置于氣流粉碎機(jī)中粉碎混勻，隨后再次置于混拼機(jī)中混拼0.5~2h，使各 物質(zhì)間充分混合均勻； (2) 步驟1得到的混合物在推板窯中于750~900°C煅燒，煅燒冷卻后，置于混拼機(jī)中混拼 10~20min，即得塑料用耐溫氧化鐵紅產(chǎn)品。2. 如權(quán)利要求1所述的一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法，其特征在于，步驟1中氧 化鐵黃為普通的市售氧化鐵黃粉末。3. 如權(quán)利要求1所述的一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法，其特征在于，步驟1中氧 化鐵黃、氫氧化鋁、堿式碳酸鎂的質(zhì)量投加比例為65: 2~4: 33~38。4. 如權(quán)利要求1所述的一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法，其特征在于，制備得到的 耐溫氧化鐵紅在塑料加工過(guò)程中耐受溫度達(dá)260~280°C。5. 如權(quán)利要求1所述的一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法，其特征在于，制備得到的 耐溫氧化鐵紅適用于有機(jī)娃耐高溫涂料、色母料、草絲母料、卷材涂料、氟碳涂料、粉末涂 料、陶瓷涂料或耐高溫混凝土砌塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種塑料用耐溫氧化鐵紅的制備方法，包括以下步驟：1、將氧化鐵黃、氫氧化鋁及堿式碳酸鎂按65：1~5:30~40的質(zhì)量比例投加到混拼機(jī)中，混拼0.5~2h，再將混合物置于氣流粉碎機(jī)中粉碎均勻，然后置于混拼機(jī)中繼續(xù)混拼0.5~2h，使各物質(zhì)充分混合均勻；2、步驟1得到的混合物在推板窯中于750~900℃煅燒2~6h，然后置于混拼機(jī)中混拼10~20min，即得塑料用耐溫氧化鐵紅產(chǎn)品。本發(fā)明針對(duì)普通鐵紅應(yīng)用于塑料領(lǐng)域存在著的問(wèn)題，通過(guò)摻雜其它金屬，生產(chǎn)出具有良好耐溫性和分散性的塑料用耐溫氧化鐵紅。
【IPC分類】C09C3/04, C09C1/24, C09C3/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105542513
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610059797
【發(fā)明人】王迪, 劉仲明, 沈振雄, 張 成, 孔令嬌, 陳麗娜
【申請(qǐng)人】浙江奇彩環(huán)境科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月28日