一种碳酸盐作为中和溶液制备云母钛珠光颜料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种以碳酸盐作为中和溶液合成云母钛珠光颜料的制备方法。制备过程是：将基质云母投入水中形成云母悬浊液，并用盐酸调节pH值至1.5~2.5得反应母液；将四氯化锡溶液滴加到反应母液中，碳酸盐水溶液调节pH值至1.5~2.5得珠光颜料的预产物；用碳酸盐水溶液调节珠光颜料的预产物的pH值至1.8~3.0，搅拌均匀；将四氯化钛溶液加入到珠光颜料预产物中，反应体系颜色逐步发生变化，停止加四氯化钛溶液，干燥后充分焙烧，冷却，得到相应颜色的云母钛珠光颜料。本发明专利技术用碳酸盐作为加碱中和法制备云母钛珠光颜料，pH值易于控制、不出现游离现象，同时制备的珠光颜料具有相当优异的珠光性能。

Method for preparing mica titanium pearlescent pigment by using carbonate as neutralizing solution

The invention relates to a method for preparing mica titanium pearlescent pigment by using carbonate as neutralizing solution. The preparation process is: Mica and mica into water to form suspension, using hydrochloric acid to adjust the pH value to the 1.5~2.5 reaction of mother liquor; four tin chloride solution is dripped into the reaction solution, carbonate solution to adjust the pH value to 1.5~2.5 preproduct pearlescent pigment; pre product with carbonate water solution of the regulation of pearlescent pigment the value of pH to 1.8~3.0, stirring evenly; the solution of titanium chloride is added to the pre four pearlescent pigment products, color reaction system gradually changed, with four stop solution of titanium chloride, after drying fully roasting, cooling, get the corresponding color of mica titanium pearlescent pigment. The invention uses the carbonate as the alkali neutralization method to prepare the mica titanium pearlescent pigment, the pH value is easy to control, free phenomenon is not appeared, and the pearlescent pigment prepared at the same time has excellent pearl luster property.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种珠光颜料的制备方法，特别是涉及一种以碳酸盐作为中和溶液合成云母钛珠光颜料的制备方法。
技术介绍
云母钛珠光颜料是以天然片状云母或合成片状氧化物为基材，在其表面包覆一层或多层二氧化钛或其它氧化物的一种新型装饰材料。云母钛珠光颜料的制备方法有气相沉积法和液相沉积法。气相沉积法工艺要求较高，尚未达到工业化程度，目前国内外普遍采用的是液相沉积法。液相沉积法有很多种，包括：硫酸沸腾水解法、钛液全转换法、金属盐转换热水水解法、酒石酸-尿素缓冲法、并流富氧水解法、氧化还原水解法、硫酸加压水解法等，一般采用的是加碱中和法和尿素均相沉积法制备云母钛珠光颜料。采用尿素均相沉积法，不需控制反应的pH值，但需要加入较多的尿素，增加了生产成本；此外，由于尿素的分解速度很难与钛盐的水解速度保持同步，较容易产生游离的偏钛酸粒子，影响颜料的光泽；且一旦产生大量游离的偏钛酸粒子，使悬浮液的过滤和洗涤发生困难，因而用这种方法很难得到高质量的产品。武汉工程大学用尿素对云母钛珠光颜料的制备工艺进行了相关研究，他们采用分步均相沉淀剂——尿素对加入云母钛珠光颜料光泽性能的影响因素进行了研究。包括：尿素与钛盐的质量比、pH值、反应温度、钛盐溶液质量分数、加料速度、搅拌速度等因素（杨娇等.云母钛珠光颜料的制备工艺研究.非金属矿.2009.32(6):42-44.）。但是这种方法制备的云母钛珠光颜料实验操作较繁琐，反应时间长，成本较高。采用加碱中和法制备云母钛珠光颜料是目前全世界珠光颜料工业化生产应用最普遍的方法，但是我国大多数珠光颜料生产厂家都采用氢氧化钠作为碱中和来制备云母钛珠光颜料。天津大学谭俊如等研究了用氢氧化钠作为碱液中和反应制备云母钛珠光颜料。研究了沉淀剂的选择、加料速度、反应温度、煅烧温度和煅烧时间、反应pH值等方面的因素对云母钛珠光颜料性能的影响（谭俊茹,张金玲.银白色云母钛珠光颜料的制备及性能研究.化学工业与工.1995.12(4):16-22.）。美国专利US5433779（Rutiletitaniumdioxidecoatedmicaceouspigmentsformedwithouttin）在Fe离子或一种以上的Ca、Mg和Zn离子存在下（不使用Sn离子），将云母薄片与FeCl3水溶液和ZnCl2水溶液混合，加热用盐酸水溶液将pH值调至酸性条件，再将TiCl4水溶液加入体系水解包覆制备金红石型二氧化钛包覆云母珠光颜料，反应过程用氢氧化钠水溶液调节体系pH值。用氢氧化钠水溶液调节pH虽然能够获得珠光性能较好的珠光颜料，但是制备过程中pH值极难控制，易产生白浊现象且反应时间长。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以碳酸盐作为加碱中和法的中和溶液制备云母钛珠光颜料的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：1.将基质云母投入水中形成质量分数为5～12%的云母悬浊液，并用6mol/L的盐酸调节云母悬浊液pH值至1.5~2.5，搅拌均匀，得反应母液；2.将预先配制好的四氯化锡溶液在2小时内滴加到65~75℃水浴条件下的反应母液中，通过质量分数为5%~15%的碳酸盐水溶液调节反应母液pH值至1.5~2.5，同时不断进行搅拌，搅拌速度380r/min，搅拌时间2.0~2.5小时，促进体系内各组分间的均匀反应，得珠光颜料的预产物。滴加四氯化锡溶液后的反应母液中基质云母与四氯化锡的质量比为40︰1。所述的四氯化锡溶液预先配制，方法是：先取25g的SnCl4·5H2O，加浓盐酸和蒸馏水溶解后定容于50mL的容量瓶中，再从容量瓶中取出1.25ml溶液加蒸馏水定容于50mL的容量瓶备用。3.调高水浴温度至75~85℃，并用质量分数为5%~15%的碳酸盐水溶液调节珠光颜料的预产物的pH值至1.8~3.0，搅拌均匀。4.将四氯化钛溶液以0.30~0.82mL/min的速率在380r/min持续搅拌条件下加入到上述珠光颜料的预产物中，随着四氯化钛溶液的加入，反应体系颜色逐步发生变化，依次呈现银白色、黄色、红色、蓝色、绿色的颜色变化过程，任一过程中停止加四氯化钛溶液，继续搅拌30min，即可得到相应颜色的珠光颜料粗产物悬浊液。5.对珠光颜料粗产物悬浊液实施固液分离，并干燥得到固体物质；6.在600~1000℃下，充分焙烧已干燥的固体物质，冷却，得到相应颜色的云母钛珠光颜料。所述的四氯化钛溶液，浓度为2mol/L；所述的碳酸盐为碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸镁或碳酸氢镁；所述的基质云母可以是天然的，也可以是人工合成的。本专利技术用碳酸盐作为加碱中和法的中和溶液制备云母钛珠光颜料的制备方法并未见报道，寻找一种制备过程中pH值易于控制、不出现游离现象和大大缩短反应时间的中和溶液势在必行，同时制备的珠光颜料具有相当优异的珠光性能，碳酸盐是一种性能良好且可带来较好经济效益的中和溶液。具体实施方法为了更好地对本专利技术的理解，现结合实施例，对本专利技术做进一步的说明。实施例11.将25g人工合成的云母投入300mL水中形成悬浊液，并用6mol/L的盐酸调节悬浊液pH值至2.0，搅拌均匀，得反应母液。2.将预先配制好的四氯化锡溶液50mL在2小时内加入到70℃水浴条件下的反应母液中，通过质量分数为5%的碳酸钾溶液调节体系pH值为2.0，同时以380r/min不断进行搅拌，促进体系内各组分间的均匀反应，待加液完成后，得珠光颜料的预产物。3.调高水浴温度至80℃，并用质量分数为5%的碳酸钾调节珠光颜料的预产物pH值至2.3，搅拌均匀。4.采用计量控制设备将浓度为2mol/L的四氯化钛溶液以0.40mL/min的速率在380r/min持续搅拌条件下加入到上述的珠光颜料的预产物中,2小时时，反应体系颜色呈现银白色，停止加四氯化钛溶液，继续搅拌30min，得银白色的珠光颜料粗产物悬浊液。5.对银白色的珠光颜料粗产物悬浊液实施固液分离，并干燥得固体物质。6.在600℃下，充分焙烧已干燥的固体物质，冷却，得到具有银白色珠光效果的珠光颜料。实施例21.将30g天然的云母投入300mL水中形成悬浊液，并用6mol/L的盐酸调节悬浊液pH值至1.8，搅拌均匀，得反应母液。2.将预先配制好的四氯化锡溶液60mL在2小时内加入到75℃水浴条件下的反应母液中，通过质量分数为15%的碳酸钠溶液调节体系pH值为1.8，同时不断进行搅拌，搅拌速度为380r/min，搅拌时间2.5小时，促进体系内各组分间的均匀反应，得珠光颜料的预产物。3.调节水浴温度至85℃，并用质量分数为15%的碳酸钠调节珠光颜料的预产物pH值至2.5，搅拌均匀。4.采用计量控制设备将浓度为2mol/L的四氯化钛溶液以0.80mL/min的速率在380r/min持续搅拌条件下加入到上述珠光颜料的预产物中，2.4小时时，反应体系颜色依次呈现银白色转黄色，停止加四氯化钛溶液，继续搅拌30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸盐作为中和溶液制备云母钛珠光颜料的制备方法，其特征是：1）将基质云母投入水中形成质量分数为5～12%的云母悬浊液，并用6mol/L 的盐酸调节云母悬浊液pH值至1.5~2.5，搅拌均匀，得反应母液；2）将预先配制好的四氯化锡溶液在2小时内滴加到65~75℃水浴条件下的反应母液中，通过质量分数为5%~15%的碳酸盐水溶液调节反应母液pH值至1.5~2.5，同时不断进行搅拌，搅拌速度380r/min，搅拌时间2.0~2.5小时，促进体系内各组分间的均匀反应，得珠光颜料的预产物；3）调高水浴温度至75~85℃，并用质量分数为5%~15%的碳酸盐水溶液调节珠光颜料的预产物的pH值至1.8~3.0，搅拌均匀；4）将四氯化钛溶液加入到上述珠光颜料的预产物中，随着四氯化钛溶液的加入，反应体系颜色逐步发生变化，停止加四氯化钛溶液，继续搅拌30 min，即可得到某一颜色的珠光颜料粗产物悬浊液；5）对珠光颜料粗产物悬浊液实施固液分离，并干燥得到固体物质；6） 在600~1000℃下，充分焙烧已干燥的固体物质，冷却，得到相应颜色的云母钛珠光颜料。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸盐作为中和溶液制备云母钛珠光颜料的制备方法，其特征是：
1）将基质云母投入水中形成质量分数为5～12%的云母悬浊液，并用6mol/L的盐酸调节云母悬浊液pH值至1.5~2.5，搅拌均匀，得反应母液；
2）将预先配制好的四氯化锡溶液在2小时内滴加到65~75℃水浴条件下的反应母液中，通过质量分数为5%~15%的碳酸盐水溶液调节反应母液pH值至1.5~2.5，同时不断进行搅拌，搅拌速度380r/min，搅拌时间2.0~2.5小时，促进体系内各组分间的均匀反应，得珠光颜料的预产物；
3）调高水浴温度至75~85℃，并用质量分数为5%~15%的碳酸盐水溶液调节珠光颜料的预产物的pH值至1.8~3.0，搅拌均匀；
4）将四氯化钛溶液加入到上述珠光颜料的预产物中，随着四氯化钛溶液的加入，反应体系颜色逐步发生变化，停止加四氯化钛溶液，继续搅拌30min，即可得到某一颜色的珠光颜料粗产物悬浊液；
5）对珠光颜料粗产物悬浊液实施固液分离，并干燥得到固体物质；
6）在600~1000℃下，充分焙烧已干燥的固体物质，冷却，得到相应颜色的云母钛珠光颜料。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸盐作...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱庆荣，柯梅珍，陈庆华，袁占辉，肖荔人，黄宝铨，许兢，刘欣萍，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35