【技术实现步骤摘要】
本申请涉及稀土化合物制备，具体而言，涉及一种稀土紫外屏蔽材料及其制备方法。
技术介绍
1、紫外线(ultraviolet，uv)是电磁波谱中波长从10～400nm辐射的总称。依据紫外线自身波长的不同，可将紫外线分为长波紫外线(315～400nm，uva)、中波紫外线(280～315nm，uvb)、短波紫外线(200～280nm，uvc)和真空紫外线(100～200nm)。短波紫外线属于可杀菌波段范围，能杀死细菌和病毒。uva射线会导致晒黑，uvb射线波长较短，能灼伤皮肤，uvc则一般会被臭氧层阻隔。紫外线照射会让皮肤产生大量自由基，导致细胞膜的过氧化反应，使黑色素细胞产生更多的黑色素，并往上分布到表皮角质层，造成黑色斑点。紫外线可以说是造成皮肤皱纹、老化、松弛及黑斑的最大元凶。同时紫外线照射高分子材料后，当光子所具有的能量高于高分子材料的键能时，聚合物分子链断裂，形成活泼的游离基，游离基进一步引发分子链发生降解，最终造成聚合物的老化降解，影响其使用寿命和美观。因此，紫外线是引起高分子材料老化的最主要因素。
2、目前市场上常见的紫外屏蔽材料为钛白粉与氧化锌。钛白粉，分子式为tio2，被广泛用于涂料、塑料、造纸、食品、化妆品等领域，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，它结构致密，比较稳定，光学活性小，同时有较高的遮盖力，消色力。
3、2017年，世界卫生组织便已宣布将二氧化钛列为2b类致癌物。2020年2月18日，欧盟委员会根据2017年的一份提案，最终将二氧化钛归为通过吸入可能引起癌症的2类疑似致癌物
4、目前，市场上可用于制备稀土紫外屏蔽材料二氧化铈的生产技术有以下5个：
5、(1)日本专利，专利号：gd1190692，该专利主要是铈加硼络合后再进行焙烧，从而得到白色氧化铈，但该方法的主要缺点是工艺复杂，而且生产成本高，含硼的白色二氧化铈在市场上不被认可。
6、(2)中国专利，专利号：cn91109167.x，该专利以黄色二氧化铈、硝酸铈或草酸铈为原料，通过加入浓硫酸或者硫酸铵处理后经焙烧后得到白色二氧化铈。该方法为目前市场上白色二氧化铈的主流工艺，但该工艺存在的最大的缺点和问题是在生产和制造白色二氧化铈的过程中会产生so2、so3等气体，这些气体对环境污染大，随着环保督查的严格，该工艺逐渐被淘汰。
7、(3)中国专利，专利号：cn106044829，该专利以氯化铈为铈源通过和氯化铈和碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐或者碱金属强碱一起碾磨再放入马弗炉中高温焙烧得到白色二氧化铈，该方法存在最大的缺点就是焙烧的温度需要达到1000℃，耗费大量能量。
8、(4)中国专利，专利号：cn109928417a，该专利将黄色二氧化铈加入去离子水中，得到混合液a；将混合液a超声后加入反应器中，检查反应器的气密性，经检查无漏气后用氢气排空，再通入氢气；将反应器放入400～450℃的沙浴流体中，反应0.5～1h，反应完成后过滤洗涤，然后真空干燥得到白色二氧化铈。该方法操作复杂，加氢反应，存在严重的安全隐患，生产效率低下，不适于工业化生产。
9、(5)碳酸铈合成过程中掺入3％～6％的氟化盐，再经过高温煅烧，得到掺氟的白色二氧化铈，但该产品由于含氟，所以不被市场认可。
10、综上所述，就目前市场而言，没有一种更加安全、环保的工艺进行大规模的生产稀土紫外屏蔽材料二氧化铈的方法。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，以安全环保地大规模制备高品质的纯白稀土紫外屏蔽材料。
2、本申请的还一目的在于提供一种通过上述方法制备的高品质的纯白稀土紫外屏蔽材料。
3、为解决上述问题，本专利技术采用的技术方法为：
4、一方面，本申请实施例提供一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，包括如下步骤：
5、称取铈盐、工业纯水、表面改性剂和助熔剂；
6、将工业纯水加热，向工业纯水中加入表面改性剂，搅拌溶解，得到溶剂1；
7、向溶液中加入铈盐，恒温加热搅拌，得到混合浆液；
8、将混合浆液固液分离，得到滤饼和过滤母液，过滤母液回收到溶剂中循环使用；
9、向滤饼中加入助熔剂，混合均匀后，得到混合滤饼；
10、将混合滤饼烘干，得到改性前驱体；
11、将改性前驱体煅烧，冷却后，得到稀土紫外屏蔽材料成品。
12、另一方面，本申请实施例提供一种通过上述方法制备得到的稀土紫外屏蔽材料。
13、相对于现有技术，本申请的专利技术至少具有如下优点或有益效果：
14、本申请通过表面活性剂对前驱体进行表面改性处理，降低颗粒表面活性，同时在煅烧过程中加入助熔剂，一方面降低二氧化铈的熔点；另一方面诱导二氧化铈的晶型向特定方向生长，改善二氧化铈由于晶格缺陷所导致的外观颜色发黄的现象，使二氧化铈的外观颜色为白色，其白度＞92.5％，更加适合化妆品中的添加，颜色更自然，无钛白粉的苍白感；还一方面，助熔剂在煅烧过程中可以阻止氧化铈颗粒团聚，能够细化氧化铈颗粒，从而起到增强氧化铈紫外屏蔽能力(氧化铈颗粒细化后其紫外屏蔽能力更强)。整个制备过程安全且环保，无需高压、高温等条件，安全风险小，原辅料选择简单，无特殊物质，工艺过程简单、可控，易于实现工业化、规模化生产，最重要的在于该工艺方案不产生任何污染物。
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1.一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述铈盐包括碳酸铈和草酸铈中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述铈盐的质量要求如下：CeO2/TREO＞99.995％，La2O3/TREO＜0.002％，Pr6O11/TREO＜0.001％，Nd2O3/TREO＜0.001％，其他稀土杂质合量＜0.001％，Fe2O3＜0.001％。
4.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述表面改性剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵和苯磺酸钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述助熔剂包括碳酸钠、碳酸钾、乙酸锌、乙酸铵、乙酸钠和乙酸钾中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述铈盐和工业纯水的质量比为1：(2-5)，所述表面改性剂占铈盐中有效稀土含量的1-10％，
7.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述工业纯水加热至70-90℃。
8.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述溶液中加入铈盐后在70-90℃下恒温搅拌1-4h，得到混合浆液。
9.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述混合滤饼在100-150℃温度下烘干；所述改性前驱体在600-1000℃下煅烧4-6h，冷却，过100目筛后，得到稀土紫外屏蔽材料成品。
10.一种稀土紫外屏蔽材料，其特征在于，根据权利要求1～9任一项所述的稀土紫外屏蔽材料的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述铈盐包括碳酸铈和草酸铈中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述铈盐的质量要求如下：ceo2/treo＞99.995％，la2o3/treo＜0.002％，pr6o11/treo＜0.001％，nd2o3/treo＜0.001％，其他稀土杂质合量＜0.001％，fe2o3＜0.001％。
4.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述表面改性剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵和苯磺酸钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种稀土紫外屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述助熔剂包括碳酸钠、碳酸钾、乙酸锌、乙酸铵、乙酸钠和乙酸钾中的一种或几种。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢家飞，郑彩艳，李瑛，秦雅冰，宋福宝，
申请(专利权)人：内蒙古中科镧铈稀材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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