本发明专利技术涉及一种铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，该无机颜料化合物的化学式为BiaAbBcCdO4，其中：A：Si、Ti、Ge、Zr、B、Al、Ga、In或TI中的一种或几种组成；B:V、Nb或Ta中的一种或几种组成；C:Mo或W中的一种；本发明专利技术的优点是：通常没有掺杂的钒酸铋颜色发暗，掺杂的钒酸铋鲜艳度和光泽度较好。本技术制备的铋 ‑ 钒系黄色无机颜料，具有着色力高（125≥相对着色力≥100）、耐热性好（320℃≥耐热性≥250℃）、遮盖力高、耐候性优异、环保无毒的特点，广泛应用于塑料、高端汽车涂料或工业漆。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，基于铋-磷-钒或铋-硅-钒制造无机黄颜料方法和获得所述颜料。
技术介绍
钒酸铋颜料具有环保无毒的优良性能，因而可用来代替含有铅、镉、铬等有毒元素的颜料，应用于汽车、面漆、工业涂料、橡胶制品、塑料制品和印刷油墨的着色等各项性能要求很高的场合，是一种有着美好前景的新型颜料。主要有四方锆石型、单斜白钨矿型结构和四方白钨矿结构，其中单斜晶系钒酸铋适合用作黄色颜料，但耐温性不够,最多只能承受≤250℃,在尼龙、P66、PA66、聚碳酸酯树脂、ABS等达不到280℃。掺杂后的钒酸铋有着优良的耐温性稳定性，最高可承受320℃。但目前所制备的钒酸铋有的工艺复杂，有的颜色暗淡，有的着色力较差。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料的制备方法及其应用，本专利技术的技术方案是：铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，该无机颜料化合物的化学式为BiaAbBcCdO4，其中：A：Si、Ti、Ge、Zr、B、Al、Ga、In或TI中的一种或几种组成；B:V、Nb或Ta中的一种或几种组成；C:Mo或W中的一种；0＜a≤4/3；0≤b＜1；0＜c≤1；0≤d＜1。如果是0＜c和0＜b，则B为一个或多个选自钒，铌，钽的磷酸盐；如果b=0和d=0，则B不是磷酸盐。所述无机颜料的化学式为Bi4/3-x/3+xy/2A1-xBx-3xy/2CxyO4，0＜1-X＜1/8；0＜XY＜2/3；Bi为三价离子；A为硅、钛、锗或锆的四价离子中的一个或多个与硼、铝、镓、铟或铊的三价离子中的一个或多个组成；B为钒、铌或钽的五价离子中的一种或多种，其中钒离子与铌或钽在化合物中的比例是大于或等于1；C为选自钼和钨的六价离子的一种或者两者混合。优选的，d的取值为：0≤d≤2/3其中V5+：PO43-=4～100，该比值为摩尔比。一种铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）含硅、钛、锗、锆的磷酸盐、钒酸盐、硼酸盐、铝酸盐、硅酸根盐、钼酸盐、钨酸盐的水溶液或钒、铌或钽盐与铋盐溶液进行混合，水浴加热，搅拌1～2h后，形成混合溶液，反应后形成掺杂钒酸铋前驱体的沉淀物；（b）过滤上述沉淀物；（c）洗涤该沉淀物；（d）在400℃～700℃的温度下煅烧该沉淀物0.5〜5小时；（e）粉碎上述煅烧粉末，砂磨机湿法研磨，研磨到300～400目细度，得到掺杂钒酸铋无机黄色颜料。SiO32-与选自硼、铝、镓、铟和铊组成的离子的摩尔比在0～1之间。水浴加热温度为20℃～100℃。所述混合溶液通过加入碱调节pH值，2≤pH≤6。所述的碱为苛性钠、碳酸钠、氢氧化钾或氨水中的一种或多种。搅拌时，温度从0℃缓慢升至100℃。在步骤（d）和步骤（e）之间，煅烧后的颜料冷却至室温才可以取出。还包括步骤（f）,该步骤f包括在颜料进行表面处理，在颜料的表面包覆一层透明氧化物层，以改善颜料的耐候性和耐热性；所用该透明氧化物层包括磷酸盐、酯、碳酸酯、硅酸钛、铝、锑、锆、铪、硼、硅、镁、钙、钡、锶、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥元素中的一种。一种铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，在塑料或工业漆中的应用。本专利技术的优点是：通常没有掺杂的钒酸铋颜色发暗，掺杂的钒酸铋鲜艳度和光泽度较好。本技术制备的铋-钒系黄色无机颜料，具有着色力高（125≥相对着色力≥100）、耐热性好（320℃≥耐热性≥250℃）、遮盖力高、耐候性优异、环保无毒的特点，广泛应用于塑料、高端汽车涂料或工业漆。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。本专利技术涉及一种铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，颜料的制备可以通过下列步骤进行：掺杂钒酸铋前驱体的共沉淀、过滤、洗涤、煅烧烘干、粉碎，以获得颜料。获得的产品，包括钒酸铋、钼酸铋的硅酸盐或磷酸盐或其它铋化合物的混合物，通过在溶液中沉淀得到前驱体，可以得到粒度很细的不同铋的混合物，化合物和原料产品的化学计量完全可控。因此最终颜料产物是完全均匀的，煅烧温度不是很高，不需要使用的添加剂。共沉淀是通过水浴加热含钒酸盐、钼酸盐、硅酸盐、磷酸盐、钨酸盐、硼酸盐或铝酸盐离子以及钒、铌或钽盐与铋盐的酸溶液。水浴温度保持在20°和100℃之间，优选在40℃和80℃进行。将反应溶液的pH值通过滴碱性溶液保持从2～6，优选3.5～4.5。该过程包括在配备有高效搅拌器反应器中进行，该操作预先配制硝酸铋溶液，其他溶液的滴加时间为0.5至2小时，优选0.75至1.5小时。在整个滴加时间，水浴温度保持40℃和80℃之间，然后搅拌1～2小时。通过加入碱液调节pH值达2～6之间的值，优选3.5～4.5之间，碱包括苛性钠，碳酸钠，氢氧化钾或氨水溶液。前驱体过滤之前，可以静置0.5～5小时，倒掉含重金属离子或其他需要除杂的离子的母液，剩下的糊状物用纯水洗涤并干燥。煅烧是将前驱体转化成纯黄色结晶颜料的过程。煅烧在氧化气氛炉进行，温度400℃～700°，优选550℃～625°之间。如果煅烧温度较低，该产品将晶体结构不完善。如果工作温度过高，得到非常硬的褪色产物。煅烧是在隧道炉类型的电加热窑中进行，也可以在马弗炉或旋转炉中进行，煅烧时间变化小时0.5和5之间，产品能连续化生产，品质稳定。煅烧是在氧化气氛中或用空气和氧气的混合气体中进行。煅烧后，将颜料冷却，根据本专利技术的制备方法可以迅速冷却颜料，在不到一个小时的温度可降低150℃，不改变颜料的色调和性能。最后煅烧过的颜料用球磨机、砂磨机湿法研磨，颜料可以具有非常纯正的色彩和很细的粒度。作为三价铋盐可以使用硝酸铋，碳酸铋，乙酸铋，优选五水硝酸铋。作为钒盐可以使用如V2O5，Na3VO4，NaVO3，NH4VO3，优选偏矾酸盐。钼或钨的引入通常使用钼酸钠Na2MoO4·2H2O和钨酸钠Na2WO4·2H2O。作为磷的来源，一般使用85％的磷酸H3PO4。作为硅源可以使用无水偏硅酸钠，液体硅酸钠，液体硅酸钾，粉状硅酸钾或任何其它硅的化合物（例如硅烷）。作为铝源，可以使用碱金属的铝酸盐;作为硼的来源，可以使用铵、钾或钠的偏硼酸和四硼酸盐，以及硼酸H3BO3。颜料可以经过表面处理，以改善它的耐热性和耐候性。颜料覆盖的涂层钛、铝、锑、锆、铪的硅酸盐和磷酸盐，目前使用硼、稀土、硅、钙、钡、镁和锶。本专利技术得到的颜料是品质优良的染色塑料和工业涂料着色剂。给出以下实施例以说明本专利技术。实施例1（钼铋钒）将107.7克硝酸铋的乙酸溶液（比重1.607克/厘米3）倒入5升反应器中，加入热水调至0.570L并将温度调节到70℃。一边搅拌下的加入含14.779克钒酸钠和18.333克钼酸钠的3.6升溶液。滴加在2小时内进行。在此期间，加入反应混合物的pH值上升逐渐达到0.5;通过滴加入63ml50％苛性钠调节至4.5。水浴加热至70℃，搅拌1h后，将pH稳定为3.81h，然后将混合物过滤、洗涤，90℃干燥12小时，得到85.5本文档来自技高网...
【技术保护点】
铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，其特征在于，该无机颜料化合物的化学式为BiaAbBcCdO4，其中：A：Si、Ti、Ge、Zr、B、Al、Ga、In或TI中的一种或几种组成；B:V、Nb或Ta中的一种或几种组成；C:Mo或W中的一种；0＜a≤4/3；0≤b＜1；0 ＜c≤1； 0≤d＜1；如果是0 ＜c和0＜b，则B为一个或多个选自钒，铌，钽的磷酸盐；如果b=0和d=0，则B不是磷酸盐。
【技术特征摘要】
1.铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，其特征在于，该无机颜料化合物的化学式为BiaAbBcCdO4，其中：A：Si、Ti、Ge、Zr、B、Al、Ga、In或TI中的一种或几种组成；B:V、Nb或Ta中的一种或几种组成；C:Mo或W中的一种；0＜a≤4/3；0≤b＜1；0＜c≤1；0≤d＜1；如果是0＜c和0＜b，则B为一个或多个选自钒，铌，钽的磷酸盐；如果b=0和d=0，则B不是磷酸盐。2.根据权利要求1所述的铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，其特征在于，该无机颜料的化学式为Bi4/3-x/3+xy/2A1-xBx-3xy/2CxyO4，0＜1-X＜1/8；和0＜XY＜2/3；Bi为三价离子；A为硅、钛、锗或锆的四价离子中的一个或多个与硼、铝、镓、铟或铊的三价离子中的一个或多个组成；B为钒、铌或钽的五价离子中的一种或多种，其中钒离子与铌或钽在化合物中的比例是大于或等于1；C为选自钼和钨的六价离子的一种或者两者混合。3.根据权利要求1所述的铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，其特征在于，d的取值为：0≤d≤2/3。4.根据权利要求1所述的铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料，其特征在于，其中V5+：PO43-=4～100，该比值为摩尔比。5.一种铋钒为基础掺杂的黄色无机颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）含硅、钛、锗、锆的磷酸盐、钒酸盐、硼酸盐、铝酸盐、硅酸根盐、钼酸盐、钨酸盐的水溶液或钒、铌或钽盐与铋盐溶液进行混合，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张家松，柳斌，喻红忠，
申请(专利权)人：湖南汉瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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