一种具有自耐候功能的片状氧化铝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有自耐候功能的片状氧化铝及其制备方法。该方法特点是在制备片状氧化铝的过程中，加入一定量的七水合氯化铈，构建独特的氧化铝

【技术实现步骤摘要】
一种具有自耐候功能的片状氧化铝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及片状氧化铝的制备方法
，特别涉及一种具有自耐候功能的片状氧化铝及其制备方法。

技术介绍

[0002]珠光颜料以其独特的光学效果和物化性质，广泛应用油墨印刷、化妆品、皮革、塑料等行业。珠光颜料是以透明或半透明的薄片为核心，采用特殊的化学工艺，在其表面包覆一层或交替包覆多层金属/非金属氧化物，形成一种平面夹心体。当光线照射到珠光颜料表面时，在反射大部分入射光的同时，余下的光透射到下一层颜料晶片上，经过多重反射和透射，产生一种立体感的珠光效果。
[0003]影响珠光效果的主要因素是基材和包覆工艺。其中，基材的因素是折射率、颗粒尺寸、形状、表面平整度、洁净度等。氧化铝晶体的折射率低、透光性好、化学稳定性好、耐高温，是制备珠光颜料的最佳原料。
[0004]尤其是在汽车漆、外墙涂料等高耐候需求领域，珠光颜料会在水气、紫外线和氧气等综合作用下，附着力、颜色和光泽度等会发生变化，影响美观和性能，制约着珠光颜料的使用寿命。因此，需要在珠光颜料表面包覆保护性涂层，才能实现具有耐候功能的目的。
[0005]针对片状的氧化铝，国内外学者开展了一系列的研究工作且部分研究成果已转化成商品。片状氧化铝(αAl2O3)目前的制备方法有高温烧结法、水热法、溶胶
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凝胶法、机械法和熔盐法等。
[0006]其中，专利NO.111239/1982公开了一种具有颗粒直径大于10μm且纵横比(粒径/厚度)为5
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10的六边形薄片形式的α
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氧化铝。专利CN101541681通过水解包含有水溶性助熔剂的铝、锌和锡前体水溶液，经过老化、干燥和结晶，制得≤0.5μm平均颗粒厚度，≥30μm的平均颗粒尺寸的片状氧化铝。US5702519A中公开了一种具有约5
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60μm的平均颗粒直径、小于1μm的厚度和>20的纵横比的氧化铝薄片。专利CN1150165A公开了一种平均粒径为5
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60μm、厚度小于1μm的薄片状氧化铝，采用熔盐法，将水溶性铝盐和钛盐的水溶液与一种碱金属碳酸盐水溶液混合，蒸发干燥凝胶，高温煅烧得到所述的薄片状氧化铝。专利CN110436501A采用熔盐法，将氢氧化铝、硫酸铝、氯化铝等铝源，与水混合，加入硫酸镁，搅拌，高温煅烧，得到片状氧化铝。专利CN103359764A将纳米三氧化二铝粉与硫酸钠、硫酸钾混合，蒸馏，煅烧，过滤干燥得到片状α氧化铝。专利CN101941728A公开了一种片状氧化铝的制备方法，其特征在于采用氢氧化铝为原料，硫酸钠作合成介质，乙醇活化分散，经高温煅烧制得片状氧化铝。专利CN114920272A公开了一种快速制备片状氧化铝的方法，其在铝源中加入了矿化剂，并加入添加剂、水等形成混合溶液，通过加热，高温煅烧，过滤干燥得到片状氧化铝。专利CN113173590A采用含铝液态金属为介质，在液态金属介质上的熔盐和氧化铝进行反应生成片状氧化铝。专利CN114958035 A公开了一种采用熔盐为反应介质，添加氟化铝，形成氟化铝熔盐体系，进行片状α氧化铝的制备，粒径为15 28μm，厚度约0.2μm片状α氧化铝。专利CN105347377A公开了一种厚度≤1.0μm、径向尺寸为5
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20高纯片状氧化铝的制备方法，以高
纯异丙醇铝、异丙醇为主要原料，氟化氢铵或氟化铵控制晶体形貌，形成水合氧化铝，依次经过过滤、干燥、煅烧得到片状氧化铝。专利CN110182834A采用拟薄水铝石作为铝源，加入晶体生产调节剂，干燥，煅烧，得到D50为18μm
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28μm，厚度为0.3μm
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0.5μm的片状α氧化铝。专利CN114590827A提供了一种制备大粒径、高径厚比片状α氧化铝，将片状氧化铝晶种与前驱体混合，在特定条件下煅烧，得到平均粒径在38μm左右，厚度约0.5μm的片状氧化铝。专利CN112479241A将氢氧化铝与强碱溶液混合，经过陈化获得片状氢氧化铝，与熔盐混合并在特定条件下煅烧，得到平均粒径在10μm左右，厚度为0.5μm的片状氧化铝。
[0007]然而，上述专利中制备的片状氧化铝，均未提及自身具有耐候功能。
[0008]此外，在现有技术下，都是采用在传统珠光粉表面，通过液相沉积法，首先在珠光颜料表面包覆氧化物或者氢氧化物(氧化铝、氧化铈、氢氧化铝、氢氧化铈、二氧化硅的两种或者两种以上)，然后在表面进一步包覆硅烷偶联剂或者活性有机硅聚合物，使得珠光颜料具有耐候功能，而片状氧化铝本身是不具备耐候功能的。

技术实现思路

[0009]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是：提供一种具有自耐候功能的片状氧化铝及其制备方法，使得采用该片状氧化铝制成的珠光颜料在不需要表面包覆氧化物或氢氧化物的前提下，就具有较好的耐候性，此外，其还具有片分散性好、表面平滑、透光性好、粒径分布均匀、径厚比大和耐高温等优点。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0011]一种具有自耐候功能的片状氧化铝，其包含氧化铝和氧化铈作为主要成分，其中氧化铈的含量在1～4wt％。
[0012]进一步优选技术方案，所述片状氧化铝的平均粒径为5～65μm，厚度为0.2～0.8μm。
[0013]一种具有自耐候功能的片状氧化铝的制备方法，包括如下步骤：
[0014]S1、制备A溶液：按质量份分别称取：90～110份的水合硫酸铝、10～30份的七水合氯化铈、30～40份的无水硫酸钾和40～50份的硫酸钠，将其溶于的60～80℃去离子水中，获得A溶液；
[0015]S2、制备B溶液：按质量份分别称取：1～2份的十二水合磷酸钠和50～60份的无水碳酸钠，并将其溶于常温去离子水中，获得B溶液；
[0016]S3、在匀速搅拌下，向所述A溶液中缓慢滴加所述B溶液，从而制得白色凝胶；
[0017]S4、将所述白色凝胶放置于水浴锅中进行蒸发处理，然后再放到真空干燥箱中进行干燥处理，从而制得白色固体；
[0018]S5、将所述白色固体在气氛马弗炉中进行高温煅烧，然后再自然冷却；
[0019]S6、将冷却后的所述白色固体再依次进行水洗、抽滤和干燥，最终得到具有自耐候功能的片状氧化铝。
[0020]进一步优选技术方案，所述水浴锅的温度设定为80～90℃。
[0021]进一步优选技术方案，所述真空干燥箱的温度设定在110～120℃。
[0022]进一步优选技术方案，所述白色固体在高温煅烧过程中，确保在煅烧温度为1100～1300℃的区间内，持续煅烧3～4小时。
[0023]进一步优选技术方案，在A溶液的制备过程中，所述十八水合硫酸铝可以采用氯化铝代替，且用量不变。
[0024]进一步优选技术方案，在A溶液的制备过程中，所述硫酸钾可以采用氯化钾代替，且用量不变。
[0025]进一步优选技术方案，在A溶液的制备过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有自耐候功能的片状氧化铝，其特征在于，其包含氧化铝和氧化铈作为主要成分，其中氧化铈的含量在1～4wt％。2.如权利要求1所述的一种具有自耐候功能的片状氧化铝，其特征在于，所述片状氧化铝的平均粒径为5～65μm，厚度为0.2～0.8μm。3.一种具有自耐候功能的片状氧化铝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备A溶液：按质量份分别称取：90～110份的水合硫酸铝、10～30份的七水合氯化铈、30～40份的无水硫酸钾和40～50份的硫酸钠，将其溶于的60～80℃去离子水中，获得A溶液；S2、制备B溶液：按质量份分别称取：1～2份的十二水合磷酸钠和50～60份的无水碳酸钠，并将其溶于常温去离子水中，获得B溶液；S3、在匀速搅拌下，向所述A溶液中缓慢滴加所述B溶液，从而制得白色凝胶；S4、将所述白色凝胶放置于水浴锅中进行蒸发处理，然后再放到真空干燥箱中进行干燥处理，从而制得白色固体；S5、将所述白色固体在气氛马弗炉中进行高温煅烧，然后再自然冷却；S6、将冷却后的所述白色固体再依次进行水洗、抽滤和干燥，最终得到具有自耐候功能的片状氧化铝。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆毅，吴雄伟，袁占辉，刘自得，
申请(专利权)人：江苏贝丽得新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：