一种改性铁红及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种改性铁红及其制备方法与应用，属于无机颜料制备技术领域。本发明专利技术改性铁红的制备方法包括以下步骤：将铁红、阴离子表面活性剂和水混合，然后依次经恒温加热、抽滤和烘干，即得。微细颗粒铁红表面吸附阴离子表面活性剂，可以克服由于表面能过大及较强的磁性引起的团聚倾向；铁红中的铁基氧化物表面带有多余的正电荷，加入阴离子表面活性剂，可以发生化学吸附。阴离子表面活性剂的极性部分与铁红中铁氧体结合使非极性部分向外，形成高分子膜，降低铁红表面能并且阻碍了磁性离子的团聚。实施例的数据表明，本发明专利技术提供的改性铁红的接触角为76～98°，具有优异的疏水性能，能够广泛应用于涂料领域。

A Modified Iron Red and Its Preparation Method and Application

The invention provides a modified iron red and a preparation method and application thereof, belonging to the technical field of inorganic pigment preparation. The preparation method of the modified iron red comprises the following steps: mixing iron red, anionic surfactant and water, then heating, filtering and drying at constant temperature in turn. The adsorption of anionic surfactants on the surface of fine iron red particles can overcome the agglomeration tendency caused by excessive surface energy and strong magnetism. The surface of iron-based oxides in iron red has redundant positive charges and can be biochemically adsorbed by adding anionic surfactants. The polar part of the anionic surfactant combines with ferrite in iron red to make the non-polar part outward and form a polymer film, which reduces the surface energy of iron red and hinders the agglomeration of magnetic ions. The data of the embodiment show that the contact angle of the modified iron red provided by the invention is 76-98 degrees, and has excellent hydrophobic performance, and can be widely used in the field of coatings.

【技术实现步骤摘要】
一种改性铁红及其制备方法与应用
本专利技术涉及无机颜料制备
，尤其涉及一种改性铁红及其制备方法与应用。
技术介绍
氧化铁红是以Fe2O3为主要成分的红色铁氧化物，具有耐光、遮盖力高、无毒、不渗色、成本低，且又可以形成各种色调的优点，是一种无公害颜料。在涂料工业，可用作橡胶、大理石、地面水磨石、塑料、石棉皮革拭光浆等的着色剂和填充剂；在精密仪器、光学玻璃方面可作抛光剂及制造磁性材料铁氧体元件的原料等。硫铁矿烧渣是生产硫酸时焙烧硫铁矿产生的固体废物，国内外对硫铁矿烧渣的综合利用进行了广泛的研究，分析结果说明，利用硫铁矿烧渣制备铁系产品完全可行；而且，是治理硫铁矿烧渣对环境污染、充分合理利用资源的良好途径。但是由硫铁矿烧渣废弃物转换的氧化铁红或者市售的氧化铁红的疏水性能较差，限制了铁红在涂料方面的进一步发展。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种改性铁红及其制备方法与应用。本专利技术提供的改性铁红具有优异的疏水性，能够广泛应用于涂料领域。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种改性铁红的制备方法，包括以下步骤：(1)将铁红、阴离子表面活性剂和水混合，得到混合液；(2)将所述步骤(1)得到的混合液依次经恒温加热、抽滤和烘干，得到所述改性铁红。优选地，所述阴离子表面活性剂的用量为铁红质量的10～30％。优选地，所述阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸钠或脂肪醇酰硫酸钠。优选地，所述铁红为市售铁红或硫铁矿烧渣制备得到的铁红。优选地，所述铁红的粒径为400～600nm。优选地，所述恒温加热的温度为50～90℃，时间为30～60min。优选地，所述恒温加热在搅拌的条件下进行。优选地，所述搅拌的转速为600～800r/s。本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的改性铁红，所述改性铁红的接触角为76°～98°。本专利技术还提供了上述技术方案所述改性铁红在涂料领域中的应用。本专利技术提供了一种改性铁红的制备方法，包括以下步骤：(1)将铁红、阴离子表面活性剂和水混合，得到混合液；(2)将所述步骤(1)得到的混合液依次经恒温加热、抽滤和烘干，得到所述改性铁红。在本专利技术中，所述铁红微细颗粒表面吸附阴离子表面活性剂，可以克服由于表面能过大及较强的磁性引起的团聚倾向；铁红中的铁基氧化物表面带有多余的正电荷，加入阴离子表面活性剂，可以发生化学吸附，阴离子表面活性剂的极性部分与铁红中铁氧体结合使非极性部分向外，形成高分子膜，降低铁红表面能并且阻碍磁性离子的团聚。实施例的数据表明，本专利技术提供的改性铁红的接触角为76°～98°，具有优异的疏水性，能够广泛应用于涂料领域。具体实施方式本专利技术提供了一种改性铁红的制备方法，包括以下步骤：(1)将铁红、阴离子表面活性剂和水混合，得到混合液；(2)将所述步骤(1)得到的混合液依次经恒温加热、抽滤和烘干，得到所述改性铁红。本专利技术将铁红、阴离子表面活性剂和水混合，得到混合液。在本专利技术中，所述阴离子表面活性剂的用量优选为铁红质量的10～30％，进一步优选为15～25％。在本专利技术中，所述阴离子表面活性剂优选包括十二烷基磺酸钠或脂肪醇酰硫酸钠；进一步优选为十二烷基磺酸钠。在本专利技术中，所述阴离子表面活性剂的量过少，不利于铁红和阴离子表面活性剂的充分反应；量过大的话，会导致阴离子表面活性剂包覆在铁红粒子的表面，也不能充分反应；因此，将阴离子表面活性剂的用量控制为铁红质量的10～30％。本专利技术更优选阴离子表面活性为十二烷基磺酸钠，因为十二烷基磺酸钠具有更小的界面张力，更容易与物质发生化学吸附，更好的反应，达到更好的疏水效果。本专利技术对水的用量不做具体限定，能够使阴离子表面活性剂、铁红充分溶解混合即可。在本专利技术中，所述铁红的粒径优选为400～600nm，进一步优选为400～500nm。本专利技术将铁红的粒径控制为400～600nm，保证铁红与阴离子表面活性剂充分接触，促进阴离子表面活性剂对铁红改性的同时，也避免了铁红因粒径太小易漂浮不易混合改性的缺陷。在本专利技术中，所述铁红优选包括市售铁红或硫铁矿烧渣制备得到的铁红。本专利技术对硫铁矿烧渣制备得到铁红的制备方法不做具体限定，采用本领域技术人员公知的制备方法即可。本专利技术采用硫铁矿烧渣制备得到的铁红能够提高硫铁矿烧渣的利用率。本专利技术对铁红、阴离子表面活性和水的混合方式不做具体限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。得到混合液后，本专利技术将混合液依次经恒温加热、抽滤和烘干，得到所述改性铁红。在本专利技术中，所述恒温加热的温度优选为50～90℃，进一步优选为60～80℃，更优选为70℃；所述恒温加热的时间优选为30～60min，进一步优选为40～50min。本专利技术通过控制恒温加热的温度和时间，使铁红和阴离子表面活性剂反应完全，获得疏水性优异的改性铁红。在本专利技术中，所述恒温加热优选在搅拌的条件下进行；所述搅拌的转速优选为600～800r/s，进一步优选为650～750r/s，更优选为700r/s。本专利技术在搅拌的条件下进行恒温加热，使会铁红和阴离子表面活性剂充分接触；转速太快会导致阴离子表面活性剂和铁红接触时间短，不利于充分反应；转速太慢，铁红粒子容易发生团聚，也不利于反应。本专利技术对抽滤的参数不做具体限定，只要能够使恒温加热产物固液分离即可。在本专利技术中，所述干燥的温度优选为200℃；本专利技术对干燥的时间不做具体限定，只要能够使水分完全蒸发即可。本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的改性铁红。在本专利技术中，所述改性铁红的接触角为76°～98°。显然，因为阴离子表面活性剂的改性，使改性铁红具有优异的疏水性。本专利技术还提供了上述技术方案所述改性铁红在涂料领域中的应用。本专利技术对所述改性铁红在涂料中的含量不做具体限定，本领域技术人员根据实际需要进行选择即可。因为本专利技术的改性铁红具有优异的疏水性，其在与涂料中的有机溶剂接触时，能够与有机溶剂更好的融合，提高涂料的性能。下面结合实施例对本专利技术提供的改性铁红及其制备方法与应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例1将5.00g铁红、0.50g十二烷基磺酸钠(质量分数比为10％)与100mL水混合，形成混合液；在60℃的恒温磁力加热搅拌器中进行恒温加热搅拌(搅拌速率为600r/s)，恒温时间为60min，反应结束后进行抽滤烘干，得到改性铁红；多次测试改性铁红接触角达到96.80°±0.890°。测得所得改性铁红的粒径为150～200nm，说明改性铁红粒子克服了团聚，具有优异的分散性。实施例2将5.00g铁红、1.50g十二烷基磺酸钠(质量分数比为30％)和100mL水混合，形成混合液；在60℃的恒温磁力加热搅拌器中进行恒温加热搅拌(搅拌速率为600r/s)，恒温时间为60min，反应结束后进行抽滤烘干，得到改性铁红，多次测试改性铁红接触角达到78.60°±2.320°。测得所得改性铁红的粒径为150～200nm。实施例3将5.00g铁红、0.50g十二烷基磺酸钠(质量分数比为10％)和100mL水混合，形成混合液；在80℃的恒温磁力加热搅拌器中进行恒温加热搅拌(搅拌速率为600r/s)，恒温时间为30min，反应结束后进行抽滤烘干，得到改性铁红，多次测试改性铁红接触角达到86.40°±0.690本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性铁红的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铁红、阴离子表面活性剂和水混合，得到混合液；(2)将所述步骤(1)得到的混合液依次经恒温加热、抽滤和烘干，得到所述改性铁红。

【技术特征摘要】
1.一种改性铁红的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铁红、阴离子表面活性剂和水混合，得到混合液；(2)将所述步骤(1)得到的混合液依次经恒温加热、抽滤和烘干，得到所述改性铁红。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂的用量为铁红质量的10～30％。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸钠或脂肪醇酰硫酸钠。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述铁红为市售铁红或硫铁矿烧渣制备得到的铁红。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉鹏，姜雪，李向宏，付瑶，吴琴，杨枝晨，王宇，
申请(专利权)人：吉林大学，吉林大地化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22