一种纳米钴蓝颜料的制备方法与流程

文档序号:12579447阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种纳米钴蓝颜料的制备方法,包括如下步骤:1)钴蓝前驱体的制备:以钴盐、铝盐、带功能基团有机大分子、pH调节剂、溶剂和助剂为原料,通过共沉淀反应,将沉淀分离、洗涤后制得钴蓝前驱体;2)将制得的钴蓝前驱体经煅烧、研磨、分散,得到原始粒径小于100nm的纳米钴蓝颜料;

其中钴盐、铝盐的摩尔投料比为3:1-1:3,钴盐用量占原料总重的1-20wt%,铝盐用量占原料总重的1-20wt%,带功能基团有机大分子用量占原料总重的1-15wt%,助剂用量占原材料总量的0-20wt%,溶剂用量占原料总重的40-96.9wt%,pH调节剂用量占原料总重的0.1-5wt%;

所述带功能基团有机大分子的分子量为1000-10000,选自表面带羟基有机大分子、表面带羧基有机大分子、表面带磺酸基有机大分子、表面带膦酸基有机大分子、表面带胺基有机大分子、表面带亚胺基有机大分子、表面带酰胺基有机大分子、表面带巯基有机大分子。

2.根据权利要求1所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,步骤1)钴蓝前驱体的制备方法包括以下步骤:

a)向带功能基团有机大分子、助剂和溶剂的混合液中搅拌加入钴盐、铝盐,使铝盐、钴盐溶解;b)之后加入pH调节剂,调节溶液pH在1-14,在5-180℃搅拌0.1-100小时得到产物悬浮液;c)将产物悬浮液离心分离,并洗涤沉淀物,制得钴蓝前驱体。

3.根据权利要求1或2所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,钴盐、铝盐摩尔投料比为2:1-1:2。

4.根据权利要求1或2所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述钴盐选自无机钴盐、碱式钴盐、酸式钴盐、有机钴盐、螯合钴盐中的1至3种;所述铝盐选自无机铝盐、碱式铝盐、酸式铝盐、有机铝盐、螯合铝盐中的1至3种。

5.根据权利要求4所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述钴盐选自硝酸钴、亚硝酸钴、硫酸钴、碱式硫酸钴、酸式硫酸钴、氯化钴、醋酸钴、甲酸钴、丙二醇钴、异丙醇钴、赖氨酸钴、甘氨酸钴、丙氨酸钴、亮氨酸钴、六氨合钴酸钾、六氨合钴酸钠、乙二酸四乙酸螯合钴、环烷酸钴、异辛酸钴中的1至3种。

6.根据权利要求4所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述铝盐选自硝酸铝、亚硝酸铝、硫酸铝、碱式硫酸铝、酸式硫酸铝、氯化铝、醋酸铝、甲酸铝、丙二醇铝、异丙醇铝、赖氨酸铝、甘氨酸铝、丙氨酸铝、亮氨酸铝、铝氨酸钾、乙二酸四乙酸螯合铝、环烷酸铝、异辛酸铝中的1至3种。

7.根据权利要求1或2所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述带功能基团有机大分子选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、缩乙基纤维素、聚羟基丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丁烯酸、聚丁烯二酸、聚乙烯基磺酸、聚丙烯基磺酸、聚乙烯基苯磺酸、聚乙烯基膦酸、聚膦酸、羟基多磷酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、聚丙二烯基膦酸、聚2,2-二羟甲基丙酸、壳聚糖、聚乳酸、聚二烯丙基胺、聚乙醇胺、聚丙烯酰胺、聚羟甲基丙烯酰胺、聚羟乙甲基丙烯酰胺、二十八烷基二羟乙基甲基氯化铵、二乙醇胺钛酸酯、三乙醇胺钛酸酯、聚烯丙硫醇、聚硫醇、N、N-二烯丙基氨基--三嗪--硫醇中的1至3种。

8.根据权利要求1或2所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述助剂选自共沉淀剂、分散剂、消泡剂的一种或几种。

9.根据权利要求8所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述共沉淀剂选自8-羟基喹啉、乙二酸四乙酸二钠、抗坏血酸钠、柠檬酸钠、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、草酸、氨基酸的一种或几种。

10.根据权利要求1或2所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述溶剂为水,或水和亲水性有机溶剂的混合溶剂。

11.根据权利要求10所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述亲水性有机溶剂选自醇、吡咯烷酮、醇醚、醇醚酯中的1至2种。

12.根据权利要求11所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述亲水性有机溶剂选自乙醇、异丙醇、1,3-丙二醇、乙二醇、丙三醇、季戊四醇、N-甲基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯的1至2种。

13.根据权利要求1或2所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述pH调节剂选自可溶于水的无机酸性化合物、有机酸性化合物、无机碱性化合物、有机碱性化合物中的1至3种。

14.根据权利要求13所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,所述pH调节剂选自硫酸、盐酸、硝酸、醋酸、草酸、丁二酸、苹果酸、柠檬酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、尿素、碳酸钠、碳酸钾、醋酸钠、醋酸钾、草酸钾、草酸钠、二乙胺、三乙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基酸、六次甲基四胺、1-氨基-2-丙醇、三乙烯四胺、四乙烯五胺、甲基-氨基乙基咪唑、四甲基咪唑、吡啶、苯丙醇胺中的1至3种。

15.根据权利要求1所述的纳米钴蓝颜料的制备方法,其特征在于,煅烧温度为500-1500℃,煅烧时间为0.5-24小时。

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