一种稀土着色剂的混合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土着色剂的混合物及其制备方法。本发明专利技术的混合物可以明显地抑制了稀土硫化物颜料在水中产生硫化氢气体。本发明专利技术的混合物分散在水中，硫化氢气体浓度可以控制在0.01ppm以下，甚至无法检测到。本发明专利技术的混合物采用简单的工艺和设备获得，适合大规模工业化生产。本发明专利技术提高稀土硫化物成品色料的性能，大大拓宽其应用领域。

A mixture of rare earth colorants and its preparation method

The invention discloses a mixture of rare earth colorants and a preparation method thereof. The mixture of the invention can obviously inhibit the hydrogen sulfide gas produced by rare earth sulfide pigments in water. The mixture of the invention is dispersed in water, and the concentration of hydrogen sulfide gas can be controlled below 0.01 ppm, or even can not be detected. The mixture of the invention is obtained by simple process and equipment, and is suitable for large-scale industrial production. The invention improves the performance of rare earth sulphide finished product color and greatly broadens its application field.

【技术实现步骤摘要】
一种稀土着色剂的混合物及其制备方法
本专利技术涉及一种稀土着色剂混合物，尤其涉及一种含稀土化合物的着色剂混合物及其制备方法。
技术介绍
目前，市面上的红色颜料可分为有机红色颜料和无机红色颜料两大类。有机红色颜料有着着色力强，分散性好的特点，但是其缺点除了遮盖力和热稳定性差之外，它在阳光照射等条件下，它的化学键会断裂，从而释放出致癌的芳胺以及毒性持久的多氯联苯，严重危害人体健康。而目前所使用的无机红色颜料大多含有镉、铅、汞等直接危及人体健康及环境的重金属元素。随着对环境保护的要求越来越高，许多国家制定出了严格的法规限制或禁止使用这些有毒的颜料。以硫化镧、硫化铈为代表的Ln2S3系着色剂因为鲜艳、着色力强、耐热性好、耐光性好和耐候性佳，而且兼具有有机颜料和无机颜料的优点。此外，Ln2S3系着色剂不含重金属元素，是目前国际公认的新一代无机着色剂换代产品。该着色剂可以替代镉红、铅红等有毒颜料，因而具有巨大的市场前景。为了扩展其应用范围，Ln2S3系颜料的稳定性仍然需要进一步提高。在实际使用硫化镧、硫化铈等Ln2S3系颜料的使用过程中，本专利技术的专利技术人发现这些稀土着色剂与水反应生成硫化氢等有毒气体，这将导致其应用范围大大缩小。因此，目前迫切需要解决Ln2S3系着色剂在水中产生硫化氢等有毒气体的问题。包覆法可以提高Ln2S3系颜料的耐热性，但是其在水中的稳定性仍然有待于验证。此外，包覆法的工艺条件较为复杂，尚不适合大规模工业化生产。该方法需要烘干或煅烧等工序，能耗较高。包覆层的存在还可能会影响颜料的色泽。同时传统的颜料贮存稳定性差，抗变性差，放置时间久了就会降低产品的品质，影响着色效果。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本申请的专利技术人研究了一种稀土着色剂的混合物，其可以明显抑制该颜料在水中产生硫化氢气体。本专利技术的目的在于提供一种稀土颜料混合物及其制备方法，该混合物中的稀土硫化物在水中产生的硫化氢气体极少，几乎无法检测到。一种稀土着色剂的混合物，它是由下述重量份的原料组成的：稀土硫化物100-110、有机化氧化锌0.5-30、酯化分散液1-2、聚乙二醇10000.1-0.14。所述的有机化氧化锌是由下述重量份的原料组成的：氧化锌50-60、硅烷偶联剂kh5601.7-2、硬脂酸锌0.1-0.14；制备方法为：取硅烷偶联剂kh560，加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀；取氧化锌、硬脂酸锌混合，送入到聚四氟乙烯反应釜中，升高温度为180-190℃，保温搅拌20-30分钟，出料，加入到上述硅烷偶联剂kh560的乙醇溶液中，超声5-10分钟，蒸馏除去乙醇，常温干燥，即得。所述的稀土硫化物为Ln2S3、其中Ln选自镧、铈、镨、钕、钐、铕或钇中的一种或多种。所述的酯化分散液是由下述重量份的原料组成的：硬脂酸20-30、三羟甲基丙烷17-24、催化剂0.1-0.12、乙二醇2-3、氧化锌5-7。所述的催化剂为对甲基苯磺酸。所述的酯化分散液的制备方法包括以下步骤：(1)取催化剂，加入到其重量50-60倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取氧化锌，加入到其重量37-40倍的无水乙醇中，加入三羟甲基丙烷，升高温度为50-60℃，保温搅拌1-2小时，蒸馏，除去乙醇，常温干燥，得烷基化氧化锌；(3)取硬脂酸，加热到70-80℃，加入上述烷基化氧化锌，保温搅拌3-5分钟，滴加上述催化剂水溶液，滴加完毕后降低温度为50-60℃，搅拌反应2-3小时，加入上述乙二醇，搅拌至常温，即得所述酯化分散液。一种稀土着色剂的混合物的制备方法，包括以下步骤：将上述有机化氧化锌、酯化分散液混合，搅拌均匀，加入聚乙二醇1000，升高温度为70-75℃，保温搅拌10-20分钟，加入上述稀土硫化物，送入到烘箱中，在50-60℃下干燥3-4小时，出料冷却，即得所述稀土着色剂的混合物。专利技术优点：本专利技术的混合物可以明显地抑制了稀土硫化物颜料在水中产生硫化氢气体。本专利技术的混合物分散在水中，硫化氢气体浓度可以控制在0.01ppm以下，甚至无法检测到。本专利技术的混合物采用简单的工艺和设备获得，适合大规模工业化生产。本专利技术提高稀土硫化物成品色料的性能，大大拓宽其应用领域；本专利技术采用硬脂酸盐处理氧化锌，在高温下硬脂酸盐熔化，对氧化锌中的锌离子具有较强的亲和性，能在氧化锌表面化学吸附，覆盖于氧化锌表面，形成一层有机的结构层，同时采用硅烷偶联剂处理，增强了其表面有机结构层的稳定性，从而提高了成品混合物的贮存稳定性；本专利技术的酯化分散液中，通过三羟甲基丙烷改性氧化锌，然后与硬脂酸混合，在对甲基苯磺酸的催化作用下酯化，得到表面有机酯化的氧化锌，该酯化分散液不仅有效的改善成品着色剂的黏度，提高着色率，还可以改善氧化锌与各物料间的相容性，提高成品的贮存稳定性，同时引入的乙二醇还具有很好的抗冻融效果，提高了成品的耐寒稳定性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。本专利技术的重量份仅仅表示各个组分之间的质量配比，并不严格限制各个组分的具体用量。本专利技术的稀土硫化物的粒径并没有特别限定，可以为微米级。本专利技术的稀土着色剂混合物主要以稀土硫化物作为主要着色剂，还可以包括其他类型的着色剂，只要其不影响下述改性剂发生保护作用即可。一种稀土着色剂的混合物，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：稀土硫化物110、有机化氧化锌30、酯化分散液2、聚乙二醇10000.14。所述的有机化氧化锌是由下述重量份的原料组成的：氧化锌60、硅烷偶联剂kh5602、硬脂酸锌0.14；制备方法为：取硅烷偶联剂kh560，加入到其重量30倍的无水乙醇中，搅拌均匀；取氧化锌、硬脂酸锌混合，送入到聚四氟乙烯反应釜中，升高温度为190℃，保温搅拌30分钟，出料，加入到上述硅烷偶联剂kh560的乙醇溶液中，超声10分钟，蒸馏除去乙醇，常温干燥，即得。所述的稀土硫化物为Ln2S3、其中Ln为铈。所述的酯化分散液是由下述重量份的原料组成的：硬脂酸30、三羟甲基丙烷24、催化剂0.12、乙二醇3、氧化锌7。所述的催化剂为对甲基苯磺酸。所述的酯化分散液的制备方法包括以下步骤：(1)取催化剂，加入到其重量60倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取氧化锌，加入到其重量40倍的无水乙醇中，加入三羟甲基丙烷，升高温度为60℃，保温搅拌1-2小时，蒸馏，除去乙醇，常温干燥，得烷基化氧化锌；(3)取硬脂酸，加热到80℃，加入上述烷基化氧化锌，保温搅拌3-5分钟，滴加上述催化剂水溶液，滴加完毕后降低温度为50-60℃，搅拌反应3小时，加入上述乙二醇，搅拌至常温，即得所述酯化分散液。一种稀土着色剂的混合物的制备方法，包括以下步骤：将上述有机化氧化锌、酯化分散液混合，搅拌均匀，加入聚乙二醇1000，升高温度为75℃，保温搅拌20分钟，加入上述稀土硫化物，送入到烘箱中，在60℃下干燥4小时，出料冷却，即得所述稀土着色剂的混合物。实施例2一种稀土着色剂的混合物，它是由下述重量份的原料组成的：稀土硫化物100、有机化氧化锌0.5、酯化分散液1、聚乙二醇10000.1。所述的有机化氧化锌是由下述重量份的原料组成的：氧化锌50、硅烷偶联剂kh5601.7、硬脂酸锌0.1；制备方法为：取硅烷偶联剂kh560，加入到其重量2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土着色剂的混合物，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：稀土硫化物100‑110、有机化氧化锌0.5‑30、酯化分散液1‑2、聚乙二醇1000 0.1‑0.14。

【技术特征摘要】
1.一种稀土着色剂的混合物，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：稀土硫化物100-110、有机化氧化锌0.5-30、酯化分散液1-2、聚乙二醇10000.1-0.14。2.根据权利要求1所述的一种稀土着色剂的混合物，其特征在于，所述的有机化氧化锌是由下述重量份的原料组成的：氧化锌50-60、硅烷偶联剂kh5601.7-2、硬脂酸锌0.1-0.14；制备方法为：取硅烷偶联剂kh560，加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀；取氧化锌、硬脂酸锌混合，送入到聚四氟乙烯反应釜中，升高温度为180-190℃，保温搅拌20-30分钟，出料，加入到上述硅烷偶联剂kh560的乙醇溶液中，超声5-10分钟，蒸馏除去乙醇，常温干燥，即得。3.根据权利要求1所述的一种稀土着色剂的混合物，其特征在于，所述的稀土硫化物为Ln2S3、其中Ln选自镧、铈、镨、钕、钐、铕或钇中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种稀土着色剂的混合物，其特征在于，所述的酯化分散液是由下述重量份的原料组成的：硬脂酸20-30、三羟甲基丙烷17-24、催化剂0.1-0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周效，梁磊，邢旺，池建义，安岩，
申请(专利权)人：中国科学院包头稀土研发中心，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15