一种直接用于静电粉末喷涂的珠光颜料及其制备方法技术

提供一种直接用于静电粉末喷涂用珠光颜料及其制备方法。本发明专利技术的珠光颜料包括由片状天然云母、片状合成云母、片状氧化铝、片状氧化硅、片状玻璃鳞片等片状基材制备成的珠光颜料作为底材，和在珠光颜料底材表面包覆的一层掺杂半导体氧化物层，所述掺杂半导体氧化物层是由作为主成分的选自锡、锌和铟的氧化物中的至少一种和掺杂的选自锑、铝和锡的氧化物中的至少一种的掺杂氧化物构成，其中，作为主成分的金属和作为掺杂的金属不能同时是锡，既保证了与粉末涂料中树脂导电性的匹配问题，又保证了粉末喷涂的亮度和颜色，还减少了粉末涂料中珠光颜料绑定步骤，提升了珠光颜料利用率，简化了工艺。

A pearlite pigment which is directly used for electrostatic powder spraying and its preparation method

A pearlite pigment used directly for electrostatic powder spraying and its preparation method are provided. The invention includes a pearlescent pearlescent pigment by natural flake mica flake, synthetic mica, flaky alumina, silicon oxide, flake flake glass flake flake substrate prepared as substrate, and a layer of pearl pigment base material is coated on the surface of the doped semiconductor oxide layer, the doped semiconductor oxide layer is made as the main the components selected from tin, zinc and indium oxide and at least one selected from the group consisting of doped antimony, aluminum and tin oxide in at least one of the doped oxide, which, as a main component of metal and metal as doping cannot be tin, both to ensure the matching problem with resin powder coating the conductivity, but also ensure the brightness and color of the powder, but also reduces the powder coating pearlescent pigment binding steps, improve the utilization rate of pearlescent pigment, simplifies the process.

【技术实现步骤摘要】
一种直接用于静电粉末喷涂的珠光颜料及其制备方法
本专利技术涉及一种直接用于粉末喷涂珠光颜料及其制备方法，具体地说，涉及在珠光颜料表面再包覆一层导电纳米结构的掺杂半导体氧化物，如掺铝氧化锌、掺锑氧化锡和掺锡氧化铟等。
技术介绍
粉末涂料是一种新型的不含溶剂、100％固体粉末状涂料。该类末涂料是一种新型的不含溶剂产品不含毒性，不含溶剂和不含挥发有毒性的物质，故无中毒、无火灾、无“三废”的排放等公害的问题，完全符合国家环保法的要求；原材料利用率高，过喷的粉末可回收利用，最高的利用率甚至能达99％以上；被涂物前处理后，一次性施工，无需底涂，即可得到足够厚度的涂膜，易实现自动化操作，生产效率高，可降低成本；同时，涂层致密、附着力、抗冲击强度和韧性均好，边角覆盖率高，具有优良的耐化学药品腐蚀性能和电气绝缘性能；粉末涂料存贮、运输安全和方便，具有节能环保、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点，中国的粉末涂料市场越来越大，使用越来越广泛。静电粉末喷涂要求满足一定的体积电阻率，否则对施工带来不便的影响。当粉末涂料的体积电阻率在1010Ω·cm以下时，粉末粒子易脱落，在1014Ω·cm以上时，粉末涂料粒子电荷不易释放，工件表面容易聚集电荷，而当体积电阻率在1010-1014Ω·cm之间时，施工性能能，能满足涂膜厚度要求。珠光颜料，是一类在云母表面包覆一层或基层致密的金属氧化物膜层，通过形成光的干涉得到不同颜色的无机颜料。云母本身是很优异的绝缘材料，在其表面包覆上致密的氧化物膜层后，缺少电荷运动的空穴和通道，因此珠光颜料具有优异的绝缘性能，体积电阻率一般在1014Ω·cm以上。珠光颜料直接用于静电喷涂时，存在上粉率不够、容易堵枪等问题，一般需要经过绑定工艺，将其与树脂充分混合，使珠光颜料与树脂粘附在一起，称为绑定。绑定解决了珠光颜料导电性差的问题，但是，增加了工艺的复杂性，同时，容易造成粉末涂料颗粒增大，绑定不好容易团聚，造成粉末涂料流动性变差。氧化锡锑，又叫纳米掺锑二氧化锡、锑锡氧化物(AntimonyTinOxide，ATO，下同)，ATO粉体因其高电导率和浅色透明性，在许多领域有着广阔的应用前景，是近年来迅速发展的一种新型功能材料。具有永久导电性、高透明性、耐久性、化学性稳定的特点；氧化铟锡(ITO，或者掺锡氧化铟)是一种铟(III族)氧化物(In2O3)和锡(IV族)氧化物(SnO2)的混合物，主要的特性是其电学传导和光学透明的组合，是一种N型氧化物半导体透明导电膜；铝掺杂的氧化锌(AZO)，掺杂后薄膜导电性能大幅度提高，电阻率可降低到10-4ohm·cm，而且透明导电薄膜AZO薄膜在氢等离子体中稳定性要优于ITO，同时具有可同ITO相比拟的光电特性，逐渐成为ITO薄膜最佳替代者，AZO薄膜已经在平板显示器和薄膜太阳能电池中得到了部分应用。专利EP0375575A和US5472640A分别对薄片上包覆掺锑氧化锡的制备方法和导电性进行了描叙；JP60-223167和JP62-050344则对ITO包覆进行了研究，DE19811684A对AZO的导电性进行了描述，CN1350039A和CN991040260A对氟离子和磷酸根离子掺杂氧化锡导电云母进行了研究。这些专利均是为了得到导电云母而进行的处理，得到的均为浅色的、导电率在100KΩ·cm以下的珠光颜料，但是亮度极差，只能作为导电填料，而不能作为装饰效果的珠光颜料来使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可直接用于静电粉末喷涂的珠光颜料及其制备方法，其是在珠光颜料表面包覆一层薄薄的导电纳米膜层。根据本专利技术的第一个方面，提供一种直接用于静电粉末喷涂的珠光颜料，其包括珠光颜料底材和在珠光颜料底材表面包覆的一层掺杂半导体氧化物层，所述掺杂半导体氧化物层是由作为主成分的选自锡、锌和铟的氧化物中的至少一种和作为掺杂成分的选自锑、铝和锡的氧化物中的至少一种的掺杂氧化物构成，其中，作为主成分的金属和作为掺杂成分的金属不能同时是锡。按底材的重量计，由上述掺杂氧化物构成的掺杂半导体氧化物层的重量百分率是0.2-15.0wt％，优选4-10.0wt％，再优选0.5-6.0wt％，特别优选1.0-5.0wt％。在掺杂半导体氧化物层中，作为主成分的选自锡、锌和铟的氧化物(氧化锡、氧化锌、氧化铟)中的至少一种和作为掺杂成分的选自锑、铝和锡的氧化物(氧化锑、氧化铝和氧化锡)中的至少一种的重量比50～1.5:1，优选40～2.5:1，更优选20～4:1，更优选12～5:1，更优选10～6:1。在主成分含有上述多种金属氧化物的情况下，其各自的比例可以是任意的，在掺杂成分含有上述多种金属氧化物的情况下，其各自比例可以是任意的。其中，作为主成分的选自锡、锌和铟的氧化物使用锡、锌或铟的盐(优选可溶性盐或可水解盐)沉积而成，和作为掺杂成分的选自锑、铝和锡的氧化物使用锑、铝或锡的盐(优选可溶性盐或可水解盐)沉积而成。可用的珠光颜料底材或作为底材的珠光颜料，可以是由片状天然云母、片状合成云母、片状氧化铝、片状氧化硅、片状玻璃鳞片等片状基材制备成的珠光颜料，例如是在选自片状天然云母、合成云母、片状氧化铝、片状二氧化硅、片状玻璃鳞片中的一种或多种的一级基片上包覆氧化钛、氧化铁、氧化硅、氧化铝或氧化锡中的一种和/或几种的组合而得到的珠光颜料(二级基片)。优选D50粒径不大于100μm，不小于5μm的珠光颜料，特别优选D50粒径在10-90μm的珠光颜料。更优选的是，上述的直接用于静电粉末喷涂的珠光颜料还包括介于珠光颜料底材与一层掺杂半导体氧化物层之间的一层二氧化硅(层)。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种直接用于静电粉末喷涂的珠光颜料的方法，该方法包括以下步骤：将作为主成分前体的选自锡、锌和铟的盐(优选可溶性盐或可水解盐)中的至少一种和作为掺杂成分前体的选自锑、铝和锡的盐(优选可溶性盐或可水解盐)中的至少一种，加入到含有珠光颜料底材的悬浮水溶液或分散体中，通过这些盐的反应或水解形成氧化物并让该氧化物涂覆或包覆到珠光颜料底材的表面上，然后从悬浮水溶液或分散体中分离出已涂覆的珠光颜料，干燥和煅烧，制备成具有掺杂半导体氧化物层的珠光颜料。在上述方法中，优选，盐的反应或水解是在能使这些金属盐反应或水解形成氧化物并让该氧化物涂覆或包覆到珠光颜料的表面上的pH值和反应或水解温度下进行。本专利技术中，可用的珠光颜料底材或作为底材的珠光颜料，可以是由片状天然云母、片状合成云母、片状氧化铝、片状氧化硅、片状玻璃鳞片等片状基材制备成的珠光颜料，例如是在选自片状天然云母、合成云母、片状氧化铝、片状二氧化硅、片状玻璃鳞片中的一种或多种的一级基片上包覆氧化钛、氧化铁、氧化硅、氧化铝、氧化锡中的一种和/或几种的组合，而得到的珠光颜料(二级基片)。优选D50粒径不大于100μm，不小于5μm的珠光颜料，特别优选D50粒径在10-90μm的珠光颜料。本专利技术中，珠光颜料底材，在其涂覆掺杂氧化物之前，可以预先涂覆一层二氧化硅，优选的硅酸盐为水合硅酸钠。优选的用于涂覆一层二氧化硅时所使用的pH值为5.0-9.5，再优选6.0-8.5，特别优选7.0-8.0。优选的二氧化硅包覆量为0-5.0wt％，优选0.2-5.0wt％，再优选0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接用于静电粉末喷涂的珠光颜料，其包括珠光颜料底材，和在珠光颜料底材表面包覆的一层掺杂半导体氧化物层，所述掺杂半导体氧化物层是由作为主成分的选自锡、锌和铟的氧化物中的至少一种和作为掺杂成分的选自锑、铝和锡的氧化物中的至少一种的掺杂氧化物构成，其中，作为主成分的金属和作为掺杂成分的金属不能同时是锡。

【技术特征摘要】
1.一种直接用于静电粉末喷涂的珠光颜料，其包括珠光颜料底材，和在珠光颜料底材表面包覆的一层掺杂半导体氧化物层，所述掺杂半导体氧化物层是由作为主成分的选自锡、锌和铟的氧化物中的至少一种和作为掺杂成分的选自锑、铝和锡的氧化物中的至少一种的掺杂氧化物构成，其中，作为主成分的金属和作为掺杂成分的金属不能同时是锡。2.根据权利要求1所述的珠光颜料，其中，按珠光颜料底材的重量计，由所述掺杂氧化物构成的掺杂半导体氧化物层的重量百分率是0.2-15.0wt％，优选0.4-10.0wt％，再优选0.5-6.0wt％，特别地优选1.0-5.0wt％。3.根据权利要求1或2所述的珠光颜料，其中，在掺杂半导体氧化物层中，作为主成分的选自锡、锌和铟的氧化物中的至少一种和作为掺杂成分的选自锑、铝和锡的氧化物中的至少一种的重量比为50～1.5:1，优选40～2.5:1，更优选20～4:1，更优选12～5:1，更优选10～6:1。4.根据权利要求1-3中任一项所述的珠光颜料，其中，作为主成分的选自锡、锌和铟的氧化物使用锡、锌或铟的盐(优选可溶性盐或可水解盐)沉积而成，和作为掺杂成分的选自锑、铝和锡的氧化物使用锑、铝或锡的盐(优选可溶性盐或可水解盐)沉积而成。5.根据权利要求1-4中任一项所述的珠光颜料，其中，所述珠光颜料底材是由选自片状天然云母、片状合成云母、片状氧化铝、片状氧化硅、片状玻璃鳞片中的片状基材制备成的珠光颜料，例如是在片状天然云母、片状合成云母、片状氧化铝、片状氧化硅、或片状玻璃鳞片(一级基片)上包覆氧化钛、氧化铁、氧化硅、氧化铝或氧化锡中的一种和/或几种的组合而得到的珠光颜料(二级基片)；优选D50粒径不大于100μm，不小于5μm的珠光颜料，特别优选D50粒径在10-90μm的珠光颜料。6.一种直接用于静电粉末喷涂的珠光颜料的制备方法或制备权利要求1-5中任何一项所述的珠光颜料的方法，该方法包括以下步骤：将作为主成分前体的选自锡、锌和铟的盐(优选可溶性盐或可水解盐)中的至少一种和作为掺杂成分前体的选自锑、铝和锡的盐(优选可溶性盐或可水解盐)中的至少一种，加入到含有珠光颜料底材的悬浮水溶液或分散体中，通过这些盐的反应或水解形成氧化物并让该氧化物涂覆或包覆到珠光颜料底材的表面上，然后从悬浮水溶液或分散体中分离出已涂覆的珠光颜料，干燥和煅烧，制备成具有掺杂半导体氧化物层的珠光颜料。7.根据权利要求6所述的方法，其中，盐的反应或水解是在能使这些金属盐反应或水解形成氧化物并让该氧化物涂覆或包覆到珠光颜料的表面上的pH值和反应或水解温度下进行。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述珠光颜料底材是由选自片状天然云母、片状合成云母、片状氧化铝、片状氧化硅、片状玻璃鳞片中的片状基材制备成的，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢秉昆，曹志成，陈继威，
申请(专利权)人：福建坤彩材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35