含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料，其包括如下层组成的层结构：(A)基材；(B)包覆在基材表面的第一SiO2涂层；(C)包覆在第一SiO2涂层表面的第二SnO2涂层；(D)包覆在第二SnO2涂层表面的第三TiO2涂层；(E)包覆在第三TiO2涂层表面的第四SiO2涂层；(F)包覆在第四SiO2涂层表面的第五TiO2涂层。相对于现有技术，本发明专利技术珠光颜料具有色彩饱和度高、亮度好和金属感强的特点，提升了珠光颜料的使用价值，能够满足汽车、涂料、皮革、纺织、塑料、电子、油墨和化妆品等领域的使用要求。此外，本发明专利技术还公开了一种珠光颜料的制备方法，本方法工艺简单、易于操作、所得产品纯度高，可通过调整氧化物的包覆层厚度来控制最终色相。

Pearlescent pigment containing rutile and anatase TiO2 layer and preparation method thereof

The present invention discloses a pearlite pigment containing rutile and anatase TiO2 layer, including a layer structure such as a lower layer: (A) base material; (B) a first SiO2 coating coated on the substrate surface; (C) a second SnO2 coating coated on the surface of the first SiO2 coating; (D) a third TiO2 coating clad on the surface of the second SnO2 coating; (E) coating A fourth SiO2 coating on the surface of the third TiO2 coating; (F) fifth TiO2 coating on the surface of the fourth SiO2 coating. Compared with the existing technology, the pearl pigment has the characteristics of high color saturation, good brightness and strong metal feeling, which improves the use value of pearlite pigment, and can meet the requirements of automobile, coating, leather, textile, plastics, electronics, ink and cosmetics. In addition, the invention also discloses a preparation method of pearlite pigment. The method is simple, easy to operate, and the product has high purity, and the final color can be controlled by adjusting the thickness of the coating layer of the oxide.

【技术实现步骤摘要】
含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料及其制备方法
本专利技术属于珠光颜料
，更具体地说，本专利技术涉及一种含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料及其制备方法。
技术介绍
珠光颜料是以天然云母或人工合成云母或氧化铝薄片或玻璃薄片作为基材，并使用特殊的化学工艺方法在基材表面包覆一层或多层金属氧化物形成的粉体颜料，这样的颜料是一种平面夹心体的结构，它能使复合光分解成各种单色光，经过光的干涉作用形成各种不同颜色的干涉色，显示出璀璨的珍珠光泽和金属光泽。作为一种具有高附加值的颜料，因其耐候性好、耐酸碱、高光泽、无毒无害以及生产制造成本低等特点，因而被广泛应用于汽车、涂料、皮革、纺织、塑料、电子、橡胶、食品包装、油墨、化妆品和特种纸等各个领域中。目前，大部分的珠光颜料是以一种或数种金属氧化物包覆在云母基材表面，形成层状的结构，通过光的干涉而形成的一种具有珠光效果的颜料。可以改变包覆在基材表面的金属氧化物厚度，使其产生不同的光的干涉作用，从而得到不同的颜色和珠光效果的珠光颜料。但其色彩的饱和度和亮度由于受到基材质量、金属氧化物的包覆效果、包覆条件等因素的影响，很难达到所需求的色彩饱和度和亮度，从而影响其在涂料、油墨、化妆品等很多重要领域中的使用效果。有鉴于此，确有必要提供一种具有高色彩饱和度和高亮度的同时含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种具有高色彩饱和度和高亮度的同时含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料及其制备方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料，其中，包括如下层组成的层结构：(A)基材；(B)包覆在基材表面的第一SiO2涂层；(C)包覆在第一SiO2涂层表面的第二SnO2涂层；(D)包覆在第二SnO2涂层表面的第三TiO2涂层；(E)包覆在第三TiO2涂层表面的第四SiO2涂层；以及(F)包覆在第四SiO2涂层表面的第五TiO2涂层。本申请的申请人经过深入研究发现，绝大多数珠光颜料只包覆了1～4层金属氧化物，这些珠光颜料对于光线的折射最多为两次。然而在金属氧化物包覆层之间包覆上一层SiO2包覆层，通过调节这层SiO2包覆层的厚度，使光线在不同介质的氧化物包覆层间发生多次折射，并使它们的折射光线恰好重叠，从而使某一折射光得到大大增强，使珠光颜料的色彩饱和度和亮度得到极大提升，可得到一种高纯度干涉色系列的珠光颜料。作为本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的一种改进，所述第一SiO2涂层的包覆率为1％～10％，第二SnO2涂层的包覆率为0.1％～3％，第三TiO2涂层的包覆率为10％～45％，第四SiO2涂层的包覆率为1％～20％，第五TiO2涂层的包覆率为10％～40％。作为本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的一种改进，所述第三TiO2涂层中的TiO2以金红石型存在且所述第五TiO2涂层中的TiO2以锐钛矿型存在。作为本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的一种改进，所述基材为天然云母、合成云母、二氧化硅、三氧化二铝中的一种或几种。作为本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的一种改进，还包括包覆在第五TiO2涂层表面的保护层，所述保护层包括一层或多层氧化物涂层，和/或一层或多层亲水、亲油表面活性剂。作为本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的一种改进，所述氧化物涂层选自氧化铝、氧化锌、氧化钙、氧化镁中的一种或几种，所述表面活性剂选自硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的一种或几种。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种上述所述的含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的制备方法，包括以下步骤：1)将基材加入与去离子水中，搅拌形成第一悬浮液；2)将第一悬浮液加热至一定温度继续进行搅拌，调节悬浮液的pH值至7.0～10，得到第二悬浮液；3)在搅拌条件下，以一定速率向第二悬浮液中滴加Na2SiO3溶液进行水解包覆，同时滴入稀酸来维持悬浮液pH值的稳定，得到第三悬浮液；4)调节第三悬浮液的pH值至1.0～1.8，并向悬浮液中以一定速率滴加SnCl4溶液进行水解包覆，得到第四悬浮液；5)调节第四悬浮液的pH值至1.7～2.2，并向悬浮液中以一定速率滴加TiCl4溶液进行水解包覆，同时滴入碱液维持悬浮液pH值的稳定，直到达到所需色相后，停止加料，得到第五悬浮液；6)调节第五悬浮液的pH值至7.0～10，搅拌一段时间后，向第五悬浮液中以一定速率滴加Na2SiO3溶液进行水解包覆，同时滴入稀酸来维持所述悬浮液pH值的稳定，直到达到所需色相后，停止加料，得到第六悬浮液；7)调节第六悬浮液的pH值至1.7～2.2，并向悬浮液中以一定速率滴加TiCl4溶液进行水解包覆，同时滴入碱液来维持所述悬浮液pH值的稳定，直到达到所需色相后，停止加料，得到第七悬浮液；8)将第七悬浮液进行抽滤，用纯水洗涤，烘干，并煅烧，得到所需的珠光颜料。作为本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的制备方法的一种改进，步骤1)中，基材粒径为1～700μm，第一悬浮液的固液比为1:12～1:25；步骤2)中，将第一悬浮液加热至65～80℃；步骤3)中，用10％～30％稀盐酸来维持悬浮液pH值的稳定，其中，Na2SiO3水解形成的SiO2包覆在基材表面形成第一包覆层，包覆率为1％～10％；步骤4)中，SnCl4水解形成的SnO2包覆在第一包覆层上，形成第二包覆层，包覆率为0.1％～3％；步骤5)中，用10％～50％NaOH溶液维持悬浮液pH值的稳定，其中，TiCl4水解形成的TiO2包覆在第二包覆层上，形成第三包覆层，包覆率为10％～45％；步骤6)中，用10％～30％稀盐酸来维持所述悬浮液pH值的稳定，其中，Na2SiO3水解形成的SiO2包覆在第三包覆层上，形成第四包覆层，包覆率为1％～20％；步骤7)中，用10％～50％NaOH溶液来维持悬浮液pH值的稳定，其中，TiCl4水解形成的TiO2包覆在第四包覆层上，形成第五包覆层，包覆率为10％～40％。作为本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的制备方法的一种改进，步骤8)中，所述烘干温度为100℃～140℃，所述煅烧温度为600℃～800℃。作为本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的制备方法的一种改进，步骤2)中，所述搅拌速度为350～450r/min，步骤3)中，所述Na2SiO3溶液浓度为1.5～2.5mol/L；步骤5)中，所述搅拌速度为380～480r/min。作为本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的制备方法的一种改进，所述去离子水的导电率小于20μS/cm。本专利技术还提供了一种含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料在如下方面中的应用，用于汽车、涂料、皮革、纺织、塑料、电子、橡胶、食品包装、油墨和化妆品中。相对于现有技术，本专利技术含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料及其制备方法具有以下技术效果：1)本专利技术珠光颜料既有金红石型又有锐钛矿型，因而同时具有金红石型和锐钛矿型的优点，金红石型珠光颜料由于金属离子的诱导作用，形成金红石型钛层包膜致密、平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料，其特征在于，包括如下层组成的层结构：(A)基材；(B)包覆在基材表面的第一SiO2涂层；(C)包覆在第一SiO2涂层表面的第二SnO2涂层；(D)包覆在第二SnO2涂层表面的第三TiO2涂层；(E)包覆在第三TiO2涂层表面的第四SiO2涂层；以及(F)包覆在第四SiO2涂层表面的第五TiO2涂层。

【技术特征摘要】
1.一种含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料，其特征在于，包括如下层组成的层结构：(A)基材；(B)包覆在基材表面的第一SiO2涂层；(C)包覆在第一SiO2涂层表面的第二SnO2涂层；(D)包覆在第二SnO2涂层表面的第三TiO2涂层；(E)包覆在第三TiO2涂层表面的第四SiO2涂层；以及(F)包覆在第四SiO2涂层表面的第五TiO2涂层。2.根据权利要求1所述的含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料，其特征在于，所述第一SiO2涂层的包覆率为1％～10％，第二SnO2涂层的包覆率为0.1％～3％，第三TiO2涂层的包覆率为10％～45％，第四SiO2涂层的包覆率为1％～20％，第五TiO2涂层的包覆率为10％～40％。3.根据权利要求1所述的含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料，其特征在于，所述第三TiO2涂层中的TiO2以金红石型存在且所述第五TiO2涂层中的TiO2以锐钛矿型存在。4.根据权利要求1所述的含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料，其特征在于，所述基材为天然云母、合成云母、二氧化硅、三氧化二铝中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料，其特征在于，还包括包覆在第五TiO2涂层表面的保护层，所述保护层包括一层或多层氧化物涂层，和/或一层或多层亲水、亲油表面活性剂。6.根据权利要求5所述的含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料，其特征在于，所述氧化物涂层选自氧化铝、氧化锌、氧化钙、氧化镁中的一种或几种，所述表面活性剂选自硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的含有金红石和锐钛矿型TiO2层的珠光颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将基材加入与去离子水中，搅拌形成第一悬浮液；2)将第一悬浮液加热至一定温度继续进行搅拌，调节悬浮液的pH值至7.0～10，得到第二悬浮液；3)在搅拌条件下，以一定速率向第二悬浮液中滴加Na2SiO3溶液进行水解包覆，同时滴入稀酸来维持悬浮液pH值的稳定，得到第三悬浮液；4)调节第三悬浮液的pH值至1.0～1.8，并向悬浮液中以一定速率滴加SnCl4溶液进行水解包覆，得到第四悬浮液；5)调节第四悬浮液的pH值至1.7～2.2，并向悬浮液中以一定速率滴加TiCl4溶液进行水...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏尔田，谢思维，熊小寒，余慧忠，曾珠，杨静，
申请(专利权)人：广西七色珠光材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45