一种具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法技术

本发明专利技术涉及天然纳米非金属矿深加工及相关新材料制备技术领域，公开了一种具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法，通过乳液聚合法使苯胺原位聚合于纳米凹土的表面，制备出具有吸波性能的聚苯胺/凹土复合材料；随后通过高温烘焙技术将聚苯胺/凹土复合材料和有机颜料进行有机/无机杂化，制备出具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料。本发明专利技术制备的类玛雅蓝颜料具有着色、吸波及补强三重功效，可应用于家用电器、手机外壳、新能源汽车等领域。新能源汽车等领域。新能源汽车等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法


[0001]本专利技术涉及天然纳米非金属矿深加工及相关新材料制备
，特别涉及一种利用凹土、有机颜料和导电高分子聚合物制备具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法。

技术介绍

[0002]电磁辐射是继空气、水和噪声污染后的又一重大污染源，可穿透包括人体在内的多种物质，长期处于过量电磁辐射下会出现头晕、头疼、记忆力减退等症状，严重的还会诱发白血病。随着现代科技的发展，越来越多的自动化装备、通讯设施、家用电气出现在我们的工作和生活中，人们在享受这些高科技带来便利的同时，也暴露在电磁辐射中。因此，专利技术一种具有抗电磁辐射功效即吸波性能的涂层材料显得尤为重要。
[0003]市面上现有的吸波涂层一般呈灰色或黑色，色谱不全的特性限制了其应用和发展。为了获得鲜艳色彩的吸波涂层，通常将吸波材料与有机颜料直接添加至涂层中，但存在分散不均的难题，且有机颜料一般具有致癌性。
[0004]针对以上问题，本专利技术提供了一种具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法，可直接应用于聚合物涂层中，具有着色、吸波和补强三重功效。可应用于家用电器、手机外壳、新能源汽车等领域。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法，通过乳液聚合法使苯胺原位聚合于纳米凹土的表面，制备出具有吸波性能的聚苯胺/凹土复合材料；再通过高温烘焙技术，利用凹土的多孔结构及吸附性能，有机染料分子通过分子热运动进入凹土孔道内，形成沟槽结构，制备出彩色类玛雅蓝颜料。本专利技术制备的类玛雅蓝颜料具有着色、吸波和补强三重功效。适用于家用电器、手机外壳、新能源汽车等领域。
[0006]技术方案：本专利技术提供了一种具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法，包括以下步骤：S1、聚苯胺/凹土复合材料的制备：取纳米凹土于适量去离子水中第一次超声，接着向其中依次加入苯胺、甲苯，第二次超声，然后在冰水浴下第一次搅拌；向第一次搅拌后的混合物中加入HCl溶液，第二次搅拌；向第二次搅拌后的混合物中加入引发剂过硫酸铵，冰水浴下第三次搅拌，离心、洗涤、干燥、研磨，得具有吸波性能的聚苯胺/凹土复合材料；S2、类玛雅蓝颜料的制备：将所述聚苯胺/凹土复合材料与有机颜料分子混合均匀，置于烘箱中烘焙，然后将烘焙后的混合物用乙醇浸泡，离心、烘干、研磨，得具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料。
[0007]进一步地，S1中，所述纳米凹土与去离子水的质量比为0.05
‑
0.2 : 1；和/或，S1中，所述苯胺与纳米凹土的质量比为0.1
‑
0.3 : 1；
和/或，S1中，所述苯胺与甲苯的质量比为0.3
‑
0.6 : 1；和/或，S1中，所述过硫酸铵与苯胺的摩尔比为0.5
‑
2 : 1。
[0008]进一步地，S2中，所述有机颜料分子、乙醇与聚苯胺/凹土复合材料的质量比为0.05
‑
0.1 :10
‑
20 : 1。
[0009]进一步地，S2中，所述有机颜料分子为天然有机颜料如靛红、靛蓝、甲基紫、亚甲基蓝、刚果红、茜素黄等或市售酸性或碱性有机颜料。
[0010]进一步地，S2中，所述烘焙的具体条件为100
‑
200 ℃烘箱中烘焙24
‑
48 h。
[0011]优选地，S1中，所述离心、洗涤具体为依次用无水乙醇和0.1 mol/L HCl进行离心、洗涤多次。
[0012]优选地，S1中，所述干燥具体为40
‑
50 ℃真空干燥箱中干燥22
‑
24 h。
[0013]进一步地，S1中，所述 HCl溶液的浓度为0.1 mol/L。
[0014]进一步地，S1中，所述第一次超声时间为20
‑
30 min；和/或，S1中，所述第二次超声时间为5
‑
10 min。
[0015]优选地，S1中，所述第一次搅拌时间为5
‑
10 min；和/或，S1中，所述第二次搅拌时间为5
‑
10 min；和/或，S1中，所述第三次搅拌时间为22
‑
24 h。
有益效果
[0016]本专利技术首先通过乳液聚合法使苯胺原位聚合于纳米凹土的表面，制备出具有吸波性能的聚苯胺/凹土复合材料；随后通过高温烘焙技术将聚苯胺/凹土复合材料和有机颜料进行有机/无机杂化，制备出具有着色、吸波和补强三重功效的彩色类玛雅蓝颜料。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：本专利技术通过乳液聚合法在凹土表面原位沉积一层聚苯胺，由于聚苯胺为常用的具有吸波性能的导电高分子聚合物，凹土表面存在大量硅羟基，与聚苯胺中的氨基通过氢键相互作用，从而制备出具有吸波性能的聚苯胺/凹土复合材料，赋于其抗电磁辐射性。且可通过调节苯胺与凹土的组成比，制备具有不同吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料。
[0018]本专利技术所用颜料主体为纳米凹土，有机颜料分子在高温下通过分子热运动深度嵌合于凹土孔道内部，通过乙醇浸泡，洗脱去除游离的有机颜料分子，制备出类玛雅蓝颜料，具有安全环保，对人体无害的优点。另一方面，凹土作为类玛雅蓝颜料的基体，为常用的聚合物增强剂。
[0019]因此，本专利技术制备出的彩色类玛雅蓝颜料具有着色、吸波及补强三重功效。
附图说明
[0020]图1为实施方式1中制备出的彩色类玛雅蓝
‑
靛蓝颜料的吸波性能曲线图；图2为实施方式2中制备出的彩色类玛雅蓝
‑
大红颜料的吸波性能曲线图。
具体实施方式
[0021]下面结合实施方式对本专利技术进行详细的介绍。
[0022]实施方式1：
（1）聚苯胺/凹土复合材料的制备：取11.25 g纳米凹土于100 ml去离子水中，超声分散30 min，依次加入1.25 g苯胺、2.5 g甲苯，继续超声5 min；置于冰水浴中搅拌5 min后加入0.1 mol/L HCl溶液15 ml，继续搅拌5 min后；加入引发剂过硫酸铵（APS），其中APS与苯胺的摩尔比为2:1，在冰水浴中继续搅拌24 h ；依次用无水乙醇和0.1 mol/L HCl进行离心、洗涤三次后，于50 ℃真空干燥箱中干燥24 h，研磨后制备出具有吸波性能的聚苯胺/凹土复合材料。
[0023]（2）类玛雅蓝颜料的制备：将5.0 g聚苯胺/凹土复合材料与0.5 g靛蓝混合均匀，放入150 ℃烘箱中烘焙48 h，随后将其浸泡在20 ml乙醇中24 h，离心、烘干、研磨，制备出具有吸波性能的彩色类玛雅蓝
‑
靛蓝颜料。
[0024]制备出的彩色类玛雅蓝
‑
靛蓝颜料的吸波性能如图1所示。
[0025]由图1可知，实施方式1中制备出的彩色类玛雅蓝
‑
靛蓝颜料具有较好的吸波性能，在涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、聚苯胺/凹土复合材料的制备：取纳米凹土于适量去离子水中第一次超声，接着向其中依次加入苯胺、甲苯，第二次超声，然后在冰水浴下第一次搅拌；向第一次搅拌后的混合物中加入HCl溶液，第二次搅拌；向第二次搅拌后的混合物中加入引发剂过硫酸铵，冰水浴下第三次搅拌，离心、洗涤、干燥、研磨，得具有吸波性能的聚苯胺/凹土复合材料；S2、类玛雅蓝颜料的制备：将所述聚苯胺/凹土复合材料与有机颜料分子混合均匀，置于烘箱中烘焙，然后将烘焙后的混合物用乙醇浸泡，离心、烘干、研磨，得具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料。2.根据权利要求1所述的具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法，其特征在于： S1中，所述纳米凹土与去离子水的质量比为0.05～0.2 : 1；和/或，S1中，所述苯胺与纳米凹土的质量比为0.1～0.3 : 1；和/或，S1中，所述苯胺与甲苯的质量比为0.3～0.6 : 1；和/或，S1中，所述过硫酸铵与苯胺的摩尔比为0.5～2 : 1。3. 根据权利要求1所述的具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法，其特征在于：S2中，所述有机颜料分子、乙醇与聚苯胺/凹土复合材料的质量比为0.05～0.1 :10～20 : 1。4.根据权利要求1所述的具有吸波性能的彩色类玛雅蓝颜料的制备方法，其特征在于：S2中，所述有机颜料分子为天然有机颜料如靛红、靛蓝、甲基紫、亚甲基蓝、刚果红、茜素黄等或市售酸性或碱性有机颜料。5. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨，高晓燕，徐正卿，闵丹丹，皇甫春雪，江子轩，商康烨，吴雨菲，鲁雨衡，刘沈怡，夏诗雨，刘文琪，倪伶俐，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：