一种红外反射钴绿颜料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术属于反射涂颜料术领域，具体涉及一种红外反射钴绿颜料及其制备工艺。本发明专利技术研制的产品中，包括1#钴绿颜料，所述1#钴绿颜料是由空心玻璃微珠，以及负载于所述空心玻璃微珠表面的钴绿颜料层构成；2#钴绿颜料，所述2#钴绿颜料是由氧化石墨烯，以及负载于所述氧化石墨烯层间的钴绿颜料层构成；在制备时，将混合溶液和聚乙二醇混合，再加入碳酸钠溶液以及空心玻璃微珠，水热反应后，过滤，洗涤和干燥，再经高温煅烧，冷却，出料，即得1#钴绿颜；将混合溶液和纳米苯丙乳液混合，再加入氧化石墨烯，超声分散均匀后，再加入碳酸钠溶液，水热反应后，抽滤，洗涤和干燥，再于惰性气体保护状态下，高温煅烧，冷却，出料，即得2#钴绿颜料。即得2#钴绿颜料。

【技术实现步骤摘要】
一种红外反射钴绿颜料及其制备工艺


[0001]本专利技术属于反射颜料
更具体地，涉及一种红外反射钴绿颜料及其制备工艺。

技术介绍

[0002]钴绿是一种具有独特黄光绿色、色调鲜明的颜料。与其他绿色颜料相比，有较好的耐热性、耐光性、耐酸性、耐碱性以及高的红外反射率，且无毒。因此，在一些要求超耐久性的应用领域中，特别是高保色性、保光性和抗粉化性等领域，常常需要使用这种颜料。由钴绿颜料的结构和显色机理可知，在制备钻绿颜料中可掺杂原子半径相近的其他金属离子，以改变CO
2+
的配位状态，使钻绿颜料色相发生变化，这样可以形成一系列的改性钴绿颜料，从而改善钴绿颜料的应用性能，扩大钴绿颜料的应用领域。
[0003]钴颜料传统制备方法为固相法。但是，固相反应法所需能耗高，并且反应速度受扩散动力学的影响，物化反应不易充分进行，所制备的颜料粒径分布不均匀，颜料色泽、化学稳定性也较差，其应用性能存在一定缺陷。而液相共沉淀法是将反应物在液相下均匀混合，反应物问可充分反应，制得颜料的粒度小、纯度高，煅烧温度也比固相反应低且易控制，并且具有优良的高温稳定性和化学稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有钴绿颜料在实际使用过程中，只能单一依靠颜料自身对光线的反射或折射，因此，难以进一步突破材料自身的性能瓶颈的缺陷和不足，提供一种红外反射钴绿颜料及其制备工艺。
[0005]本专利技术的目的是提供一种红外反射钴绿颜料。
[0006]本专利技术另一目的是提供一种红外反射钴绿颜料的制备工艺。
[0007]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种红外反射钴绿颜料，包括：
[0009]1#钴绿颜料，所述1#钴绿颜料是由空心玻璃微珠，以及负载于所述空心玻璃微珠表面的钴绿颜料层构成；
[0010]2#钴绿颜料，所述2#钴绿颜料是由氧化石墨烯，以及负载于所述氧化石墨烯层间的钴绿颜料层构成；
[0011]所述空心玻璃微珠的D50为10
‑
15μm；
[0012]所述氧化石墨烯的D50为1
‑
3μm；
[0013]所述1#钴绿颜料和所述2#钴绿颜料的质量比为1：3
‑
1：5。
[0014]进一步的，所述空心玻璃微珠的粒径分布范围为5
‑
20μm，并且，所述氧化石墨烯的粒径分布范围为0.5
‑
4μm。
[0015]上述技术方案通过选用球形结构的空心玻璃微珠，将钴绿颜料负载于其表面，作为1#钴绿颜料，并且利用层状结构的氧化石墨烯，将钴绿颜料负载于其层间，作为2#钴绿颜
料；
[0016]其中，1#钴绿颜料自身可以利用球形玻璃微珠的反射和折射效果，以及球形玻璃微珠和其表面吸附的钴绿颜料之间的界面，强化颜料的反射和折射效果；同时，球形的玻璃微珠粒径相较于层状的氧化石墨烯更大，并且其密度较大，因此，一部分氧化石墨烯会夹设于不同玻璃微珠的界面处，一部分则分布于整体涂层的表面，如此，在涂层的不同玻璃微珠的界面处，构建光的反射和折射界面，同时，在表层和底层构建不同反射和折射效果的界面，通过丰富的界面效应，强化了产品对红外光的反射效果。
[0017]进一步的，所述钴绿颜料层为连续钴绿颜料层。
[0018]进一步的，构成所述2#钴绿颜料层中，间隔分布有球形多孔炭。
[0019]一种红外反射钴绿颜料的制备工艺，具体制备步骤包括：
[0020]原料准备：
[0021]按钴、锌、铬三种元素的摩尔比为0.5
‑
1.0：0.1
‑
0.3：1.5
‑
2.0，准备硫酸钴溶液、硫酸锌溶液、硝酸铬溶液，将三者混合均匀，得混合溶液；
[0022]1#钴绿颜料的制备：
[0023]将混合溶液和聚乙二醇按质量比为5：1
‑
10：1混合倒入反应釜中，再加入混合溶液质量30
‑
50％的质量分数为10
‑
20％的碳酸钠溶液以及混合溶液质量1.0
‑
1.5倍的空心玻璃微珠，水热反应后，过滤，洗涤和干燥，再经高温煅烧，冷却，出料，即得1#钴绿颜料；
[0024]2#钴绿颜料的制备：
[0025]将混合溶液和纳米苯丙乳液按质量比为5：1
‑
10：1混合倒入反应釜中，再加入混合溶液质量60
‑
80％的氧化石墨烯，超声分散均匀后，再加入混合溶液质量30
‑
50％的质量分数为10
‑
20％的碳酸钠溶液，水热反应后，抽滤，洗涤和干燥，再于惰性气体保护状态下，高温煅烧，冷却，出料，即得2#钴绿颜料；
[0026]将所得1#钴绿颜料和2#钴绿颜料按照质量比为1：3
‑
1：5混合均匀，即得产品。
[0027]上述技术方案通过在2#钴绿颜料制备过程中，加入纳米苯丙乳液，纳米苯丙乳液可以吸附固定沉淀形成的前驱体晶体，并将其有效固定在分散后的氧化石墨烯层间，形成连续的颜料层，再配合煅烧过程中的高温作用，苯丙乳液微球逐渐炭化形成球形空心炭，如此，可以有效丰富连续颜料层中的孔隙率，降低2#钴绿颜料的密度的同时，通过该孔隙的存在，使得在不同的颜料颗粒之间形成界面，有效提升了其表面连续颜料层的红外光反射效果。
[0028]进一步的，所述聚乙二醇选自PEG
‑
200、PEG
‑
400或PEG
‑
600中的任意一种。
[0029]进一步的，所述纳米苯丙乳液的固含量为30
‑
35％。
[0030]进一步的，所述高温煅烧为：以3
‑
8℃/min速率加热升温至1250
‑
1350℃后，保温煅烧30
‑
45min。
具体实施方式
[0031]以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。
[0032]除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
[0033]实施例1
[0034]原料准备：
[0035]按钴、锌、铬三种元素的摩尔比为0.5：0.1：1.5，准备质量分数为10％的硫酸钴溶液、质量分数为10％的硫酸锌溶液以及质量分数为15％的硝酸铬溶液，混合后，用搅拌器以搅拌转速为400r/min条件下，搅拌混合40min，得混合溶液；
[0036]1#钴绿颜料的制备：
[0037]将混合溶液和聚乙二醇按质量比为5：1混合倒入反应釜中，再加入混合溶液质量30％的质量分数为10％的碳酸钠溶液以及混合溶液质量1.0倍的空心玻璃微珠，于温度为120℃，搅拌转速为400r/min条件下，水热反应3h后，过滤，收集滤饼，并用去本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外反射钴绿颜料，其特征在于，包括：1#钴绿颜料，所述1#钴绿颜料是由空心玻璃微珠，以及负载于所述空心玻璃微珠表面的钴绿颜料层构成；2#钴绿颜料，所述2#钴绿颜料是由氧化石墨烯，以及负载于所述氧化石墨烯层间的钴绿颜料层构成；所述空心玻璃微珠的D50为10
‑
15μm；所述氧化石墨烯的D50为1
‑
3μm；所述1#钴绿颜料和所述2#钴绿颜料的质量比为1：3
‑
1：5。2.根据权利要求1所述的一种红外反射钴绿颜料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒径分布范围为5
‑
20μm，并且，所述氧化石墨烯的粒径分布范围为0.5
‑
4μm。3.根据权利要求1所述的一种红外反射钴绿颜料，其特征在于，所述钴绿颜料层为连续钴绿颜料层。4.根据权利要求3所述的一种红外反射钴绿颜料，其特征在于，构成所述2#钴绿颜料层中，间隔分布有球形多孔炭。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述的红外反射钴绿颜料的制备工艺，其特征在于，具体制备步骤包括：原料准备：按钴、锌、铬三种元素的摩尔比为0.5
‑
1.0：0.1
‑
0.3：1.5
‑
2.0，准备硫酸钴溶液、硫酸锌溶液、硝酸铬溶液，将三者混合均匀，得混合溶液；1#钴绿颜料的制备：将混合溶液和聚乙二醇按质量比为5：1
‑
10：1混合倒入反应釜中，再加入混合溶液质量30
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：王文强，周新建，赵昱恺，吕晋茹，张烨，
申请(专利权)人：湖南汇帮环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：