一种黑色无机陶瓷颜料的制备方法与流程

文档序号:16197419发布日期:2018-12-08 06:16阅读:366来源:国知局
一种黑色无机陶瓷颜料的制备方法与流程

本发明属于陶瓷颜料技术领域,具体是涉及一种黑色无机陶瓷颜料的制备方法。

背景技术

一直以来,关于黑色颜料,从色相方面看与红色相比更优选为蓝色,进而,近年来,在广大领域中,能够实现更加鲜明的色调的颜料的市场需求正在增加,对于能够实现更加鲜明的蓝色色相的黑色颜料的需求强烈。

目前,我国建筑卫生陶瓷经过最近十多年的快速发展,已成为世界最大也是最重要的建筑卫生陶瓷生产基地,近几年发展起来的陶瓷喷墨生产技术在我国得到蓬勃发展,陶瓷喷墨技术在建筑陶瓷生产领域同时取得巨大进展和应用,喷墨打印设备在陶瓷生产线上的直接应用,大大丰富和拓展了建筑卫生陶瓷的装饰方法和技巧,有力提高了生产效率并促进自然界各种美丽图案通过电脑有机结合到建筑陶瓷装饰领域。

喷墨打印技术是二十世纪70年代末开发成功的一种非接触式的数字印刷技术。它将墨水通过打印头上的喷嘴喷射到各种介质表面上,实现了非接触、高速度、低噪音的单色或彩色的文字或图像印刷。21世纪初,美国ferro公司开发出适合在陶瓷上进行喷墨打印的油性油墨。从此经过十几年的发展使喷墨打印技术广泛应用在建筑陶瓷领域。作为一种全新的陶瓷装饰理念,陶瓷装饰用彩色打印技术可以充分利用丰富的计算机资料,把数字技术引入到传统的建筑陶瓷产品中,使陶瓷装饰紧跟时代步伐体现时尚特色,满足人们对个性化的要求,把陶瓷装饰技术推向一个崭新阶段。

然而,因为喷墨打印工艺的特殊性,对油墨中的颜料要求特别严苛,需要其在1250℃高温下依然保持稳定,在目前常用釉料基础釉中要保持发色稳定,而且颗粒粒径小于1微米,很多传统的陶瓷颜料细磨到粒径d90小于1微米就会不发色或颜色发生改变,因此目前陶瓷喷墨打印用颜料品种很少,主要有蓝色、棕色、黄色、铬锡红色等;传统的陶瓷颜料生产工艺是在高温下经原料之间的固相反应合成制得,发色体主要存在于原料之间的固相反应,然而传统陶瓷颜料生产工艺简单、粗放,原料的混合均匀程度很低,所制得的黑色颜料粉碎到1微米后,在1200℃下烧成的仿古砖釉面或透明釉下均不能发色或颜色发生改变。

申请号为201110327956.9的专利申请公开一种黑色耐高温陶瓷墨粉及其制备方法。它是用黑色无机陶瓷颜料、苯丙树脂、聚丙烯蜡、电荷调节剂、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷,经混炼、压片、粗粉碎、气流粉碎、分级、过筛等步骤而制成。这种陶瓷墨粉耐高温,但制作工艺较复杂,不利于大批量生产。



技术实现要素:

针对以上技术问题,本发明公开了一种黑色无机陶瓷颜料的制备方法。

本发明的技术方案是:一种黑色无机陶瓷颜料的制备方法,所述黑色陶瓷颜料具有ymn1-xfexo3的结构,其中:0.05≤x≤0.30;黑色陶瓷颜料的制备方法包括以下步骤:

按照y、mn、和fe的摩尔比例,分别取相应的硝酸钇、硝酸锰、硝酸铁溶于蒸馏水得到混合溶液;

将上述步骤得到的混合溶液加入到甘氨酸的水溶液中;

在60℃下利用磁力搅拌器将步骤中的混合溶液搅拌1h以上后,100~120℃下燃烧浓缩,得到前驱体粉末;

最后将上述步骤得到的前驱体粉末直接用马弗炉煅烧,煅烧温度为650~900℃,煅烧时间为2~4h,得到钙钛矿结构的黑色陶瓷颜料。

进一步地,所述步骤在将前驱体粉末用马弗炉煅烧前,将前驱体粉末倒入颜料包膜剂中浸泡1~2h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干;

进一步地,所述颜料包膜剂通过包膜剂制备装置制成,所述包膜剂制备装置主要包括搅拌主舱、搅拌副舱一、搅拌副舱二,所述搅拌主舱、搅拌副舱一、搅拌副舱二结构完全相同,现仅对搅拌主舱进行说明,搅拌主舱包括变压口、变压阀、进出料口、压力阀、进液口、进液阀、液位计、出液阀、出液口、搅拌装置、底座,所述底座顶部通过所述搅拌装置与舱体底部连接,所述舱体顶部通过所述进出料口与所述变压发底部连接,所述变压口安装于变压阀左侧,所述压力阀安装于舱体前端面靠近顶部处,所述进液口共两个,分别安装于舱体左右两端靠近顶部处,所述进液阀共两个,分别安装于两个进液口上,所述液位计安装于舱体左端,所述出液阀安装于舱体右端靠近底部处,所述出液口与出液阀连接;搅拌装置外设有主叶扇、副叶扇与转盘,搅拌装置内设有转轴与电机,所述电机位于搅拌装置内,电机顶部通过所述转轴与所述转盘底部连接,转盘位于搅拌装置顶部,转盘顶部分别与所述主叶扇、副叶扇连接,并且主叶扇包覆于副叶扇顶部;搅拌副舱一与搅拌副舱二关于搅拌主舱对称安置,并且搅拌副舱一余搅拌副舱二的出液口通过管道分别与搅拌主舱的两个进液口连接。

进一步地,所述颜料包膜剂具体制备方法为:

a、将γ-氧化铝与乙醇溶剂按照质量比为80~85:100的比例混合加入搅拌主舱内,随后在0.3~0.5mpa的压力下搅拌50~60min,得到浆液;

b、将硅酸乙酯、丙烯酸酯、聚硅氧烷、硅氧烷基和乙醇溶剂按照质量比为7~10:3~5:1~1.8:3~4:40的比例混合加入搅拌副舱一内,常温下搅拌30~40min得到混合液a,对步骤a得到的浆液继续进行搅拌的同时匀速滴加三分之一浆液体积的混合液a至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应2~3h,得到混合液b;

c、将乙酸丁酯、过氧化苯甲酰、二氧化氯、甲基丙烯酸丙酯和乙醇溶剂按照质量比为10~13:8~10:3~5:3~5:60的比例混合加入搅拌副舱二内,在常温下搅拌20~25min,得到混合液c,对步骤b得到的混合液b继续进行搅拌的同时匀速滴加四分之一混合液b体积的混合c至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应2~3h,得到混合液d;

c、随后改变主舱内的压强至-0.1~-0.12mpa,温度调至55~65℃对乙醇进行回收;随后加入去离子水对主舱内的粉末反复洗涤4~6次,随后在0.1~0.2mpa的压力下干燥3~4h,得到颜料包膜剂粉末

进一步地,所述黑色陶瓷颜料具有ymn1-xfexo3的结构,其中:0.15≤x≤0.20;

进一步地,所述黑色陶瓷颜料具有ymn1-xfexo3的结构,其中:x=0.15;

优选地,所述步骤中煅烧温度为900℃;

优选地,所述步骤中煅烧时间为3~4h;

进一步地,所述黑色陶瓷颜料为低分子、低毒甚至无毒性无机物;

进一步地,所述步骤中搅拌速度为80转/分~100转/分;

本发明的制备方法中,搅拌的时间优选为1.5~2h,反应时间小于1h,产物不能充分的扩散反应,导致产物的相不均匀。

本发明的制备方法中,浓缩的温度要求在100℃以上,为了能使其充分燃烧,得到蓬松的前驱体粉末,优选温度为120℃。前驱体煅烧的温度为650~900℃,优选900℃。

本发明的制备方法中,前驱体的煅烧时间优选为2h以上,更优选2~4h,还更优选为3~4h。

本发明的有益效果:

1.本发明的黑色无机颜料掺杂离子进入钙钛矿结构中,形成单一稳定的固溶体,难以溶出,具有热稳定好、化学稳定性好的优点;

2.本发明的产品中不含铅铬等有毒元素,绿色环保;

3.本发明所述的制备方法简单,原料易得,所得产物粒子分散性好、粒度分布均匀,合成温度低,工艺简单可控,适于规模化生产。

附图说明

图1是钙钛矿结构黑色陶瓷颜料的ymn1-xfexo3在800℃高温下煅烧x射线衍射图谱,其中x=0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30,横坐标为衍射角,纵坐标为衍射强度;

图2是不同温度钙钛矿结构的黑色陶瓷颜料的ymn1-xfexo3粉体在x=0.15时的xrd图;

图3为本发明的液体混合搅拌装置示意图;

其中,1-搅拌主舱、2-搅拌副舱一、3-搅拌副舱二、11-变压口、12-变压阀、13-进出料口、14-压力阀、15-进液口、16-进液阀、17-液位计、18-出液阀、19-出液口、20-搅拌装置、21-底座、201-主叶扇、202-副叶扇、203-转盘、204-转轴、205-电机;

图4为本发明的包膜剂制备装置中搅拌装置的内部结构示意图。

具体案例

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述,但要求保护的范围并不局限于此。

实施例1

将3.83g硝酸钇、2.87g硝酸锰和1.49g氯化钾溶入到100ml水中搅拌得到溶液1。将甘氨酸3.01g溶入到50ml水中得到溶液2,将溶液1倒入溶液2中,在60℃下搅拌至澄清溶液3,利用超声波振荡以80转/分的速度搅拌2小时,然后在120℃下浓缩燃烧,生成疏松的粉体即前驱体,将粉末倒入颜料包膜剂中浸泡1h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干,并将风干的前驱体粉末在900℃温度下煅烧4小时,再次研磨即可得到最终样品ymno3。

实施例2

将3.83g硝酸钇、2.73g硝酸锰、0.21g硝酸铁和1.49g氯化钾溶入到100ml水中搅拌得到溶液1。将甘氨酸3.01g溶入到50ml水中得到溶液2,将溶液1倒入溶液2中,在60℃下搅拌至澄清溶液3,利用超声波振荡以90转/分的速度搅拌2小时,然后在120℃下浓缩燃烧,生成疏松的粉体即前驱体,将粉末倒入颜料包膜剂中浸泡1h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干,并将风干的前驱体粉末在900℃温度下煅烧4小时,再次研磨即可得到最终样品ymn0.95fe0.05o3。

实施例3

将3.83g硝酸钇、2.59g硝酸锰、0.41g硝酸铁和1.49g氯化钾溶入到100ml水中搅拌得到溶液1。将甘氨酸3.01g溶入到50ml水中得到溶液2,将溶液1倒入溶液2中,在60℃下搅拌至澄清溶液3,利用超声波振荡以100转/分的速度搅拌2小时,然后在120℃下浓缩燃烧,将粉末倒入颜料包膜剂中浸泡1h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干,并将风干的前驱体粉末在900℃温度下煅烧4小时,再次研磨即可得到最终样品ymn0.9fe0.1o3。

实施例4

将3.83g硝酸钇、2.44g硝酸锰、0.61g硝酸铁和1.49g氯化钾溶入到100ml水中搅拌得到溶液1。将甘氨酸3.01g溶入到50ml水中得到溶液2,将溶液1倒入溶液2中,在60℃下搅拌至澄清溶液3,利用超声波振荡以90转/分的速度搅拌2小时,然后在120℃下浓缩燃烧,将粉末倒入颜料包膜剂中浸泡1h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干,并将风干的前驱体粉末在900℃温度下煅烧4小时,再次研磨即可得到最终样品ymn0.85fe0.15o3。

实施例5

将3.83g硝酸钇、2.87g硝酸锰和1.49g氯化钾溶入到100ml水中搅拌得到溶液1。将甘氨酸3.01g溶入到50ml水中得到溶液2,将溶液1倒入溶液2中,在60℃下搅拌至澄清溶液3,利用超声波振荡以80转/分的速度搅拌2小时,然后在120℃下浓缩燃烧,得到前驱体粉末,将前驱体粉末倒入颜料包膜剂中浸泡1h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干;颜料包膜剂通过包膜剂制备装置制成,包膜剂制备装置主要包括搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3,搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3结构完全相同,现仅对搅拌主舱1进行说明,搅拌主舱1包括变压口11、变压阀12、进出料口13、压力阀14、进液口15、进液阀16、液位计17、出液阀18、出液口19、搅拌装置20、底座21,底座21顶部通过搅拌装置20与舱体底部连接,舱体顶部通过进出料口13与变压发12底部连接,变压口11安装于变压阀12左侧,压力阀14安装于舱体前端面靠近顶部处,进液口15共两个,分别安装于舱体左右两端靠近顶部处,进液阀16共两个,分别安装于两个进液口15上,液位计17安装于舱体左端,出液阀18安装于舱体右端靠近底部处,出液口19与出液阀18连接;搅拌装置20外设有主叶扇201、副叶扇202与转盘203,搅拌装置20内设有转轴204与电机205,电机205位于搅拌装置20内,电机205顶部通过转轴204与转盘203底部连接,转盘203位于搅拌装置20顶部,转盘203顶部分别与主叶扇201、副叶扇202连接,并且主叶扇201包覆于副叶扇202顶部;搅拌副舱一2与搅拌副舱二3关于搅拌主舱1对称安置,并且搅拌副舱一2余搅拌副舱二3的出液口19通过管道分别与搅拌主舱1的两个进液口13连接;

颜料包膜剂具体制备方法为:

a、将γ-氧化铝与乙醇溶剂按照质量比为80:100的比例混合加入搅拌主舱内,随后在0.3mpa的压力下搅拌50min,得到浆液;

b、将硅酸乙酯、丙烯酸酯、聚硅氧烷、硅氧烷基和乙醇溶剂按照质量比为7:3:1:3:40的比例混合加入搅拌副舱一内,常温下搅拌30min得到混合液a,对步骤a得到的浆液继续进行搅拌的同时匀速滴加三分之一浆液体积的混合液a至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应2h,得到混合液b;

c、将乙酸丁酯、过氧化苯甲酰、二氧化氯、甲基丙烯酸丙酯和乙醇溶剂按照质量比为10:8:3:3:60的比例混合加入搅拌副舱二内,在常温下搅拌20min,得到混合液c,对步骤b得到的混合液b继续进行搅拌的同时匀速滴加四分之一混合液b体积的混合c至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应2h,得到混合液d;

c、随后改变主舱内的压强至-0.1mpa,温度调至55℃对乙醇进行回收;随后加入去离子水对主舱内的粉末反复洗涤4次,随后在0.1mpa的压力下干燥3h,得到颜料包膜剂粉末;

将风干的前驱体粉末在650℃温度下煅烧2小时,再次研磨即可得到最终样品ymno3

实施例6

将3.83g硝酸钇、2.59g硝酸锰、0.41g硝酸铁和1.49g氯化钾溶入到100ml水中搅拌得到溶液1。将甘氨酸3.01g溶入到50ml水中得到溶液2,将溶液1倒入溶液2中,在60℃下搅拌至澄清溶液3,利用超声波振荡以100转/分的速度搅拌2小时,然后在120℃下浓缩燃烧,得到前驱体粉末,将前驱体粉末倒入颜料包膜剂中浸泡1h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干;颜料包膜剂通过包膜剂制备装置制成,包膜剂制备装置主要包括搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3,搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3结构完全相同,现仅对搅拌主舱1进行说明,搅拌主舱1包括变压口11、变压阀12、进出料口13、压力阀14、进液口15、进液阀16、液位计17、出液阀18、出液口19、搅拌装置20、底座21,底座21顶部通过搅拌装置20与舱体底部连接,舱体顶部通过进出料口13与变压发12底部连接,变压口11安装于变压阀12左侧,压力阀14安装于舱体前端面靠近顶部处,进液口15共两个,分别安装于舱体左右两端靠近顶部处,进液阀16共两个,分别安装于两个进液口15上,液位计17安装于舱体左端,出液阀18安装于舱体右端靠近底部处,出液口19与出液阀18连接;搅拌装置20外设有主叶扇201、副叶扇202与转盘203,搅拌装置20内设有转轴204与电机205,电机205位于搅拌装置20内,电机205顶部通过转轴204与转盘203底部连接,转盘203位于搅拌装置20顶部,转盘203顶部分别与主叶扇201、副叶扇202连接,并且主叶扇201包覆于副叶扇202顶部;搅拌副舱一2与搅拌副舱二3关于搅拌主舱1对称安置,并且搅拌副舱一2余搅拌副舱二3的出液口19通过管道分别与搅拌主舱1的两个进液口13连接;

颜料包膜剂具体制备方法为:

a、将γ-氧化铝与乙醇溶剂按照质量比为80:100的比例混合加入搅拌主舱内,随后在0.3mpa的压力下搅拌50min,得到浆液;

b、将硅酸乙酯、丙烯酸酯、聚硅氧烷、硅氧烷基和乙醇溶剂按照质量比为7:3:1:3:40的比例混合加入搅拌副舱一内,常温下搅拌30min得到混合液a,对步骤a得到的浆液继续进行搅拌的同时匀速滴加三分之一浆液体积的混合液a至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应2h,得到混合液b;

c、将乙酸丁酯、过氧化苯甲酰、二氧化氯、甲基丙烯酸丙酯和乙醇溶剂按照质量比为10:8:3:3:60的比例混合加入搅拌副舱二内,在常温下搅拌20min,得到混合液c,对步骤b得到的混合液b继续进行搅拌的同时匀速滴加四分之一混合液b体积的混合c至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应2h,得到混合液d;

c、随后改变主舱内的压强至-0.1mpa,温度调至55℃对乙醇进行回收;随后加入去离子水对主舱内的粉末反复洗涤4次,随后在0.1mpa的压力下干燥3h,得到颜料包膜剂粉末;

将风干的前驱体粉末在800℃温度下煅烧3小时,再次研磨即可得到最终样品ymn0.9fe0.1o3

实施例7

将3.83g硝酸钇、2.30g硝酸锰、0.81g硝酸铁和1.49g氯化钾溶入到100ml水中搅拌得到溶液1。将甘氨酸3.01g溶入到50ml水中得到溶液2,将溶液1倒入溶液2中,在60℃下搅拌至澄清溶液3,利用超声波振荡以80转/分的速度搅拌2小时,然后在120℃下浓缩燃烧,得到前驱体粉末,将前驱体粉末倒入颜料包膜剂中浸泡1h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干;颜料包膜剂通过包膜剂制备装置制成,包膜剂制备装置主要包括搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3,搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3结构完全相同,现仅对搅拌主舱1进行说明,搅拌主舱1包括变压口11、变压阀12、进出料口13、压力阀14、进液口15、进液阀16、液位计17、出液阀18、出液口19、搅拌装置20、底座21,底座21顶部通过搅拌装置20与舱体底部连接,舱体顶部通过进出料口13与变压发12底部连接,变压口11安装于变压阀12左侧,压力阀14安装于舱体前端面靠近顶部处,进液口15共两个,分别安装于舱体左右两端靠近顶部处,进液阀16共两个,分别安装于两个进液口15上,液位计17安装于舱体左端,出液阀18安装于舱体右端靠近底部处,出液口19与出液阀18连接;搅拌装置20外设有主叶扇201、副叶扇202与转盘203,搅拌装置20内设有转轴204与电机205,电机205位于搅拌装置20内,电机205顶部通过转轴204与转盘203底部连接,转盘203位于搅拌装置20顶部,转盘203顶部分别与主叶扇201、副叶扇202连接,并且主叶扇201包覆于副叶扇202顶部;搅拌副舱一2与搅拌副舱二3关于搅拌主舱1对称安置,并且搅拌副舱一2余搅拌副舱二3的出液口19通过管道分别与搅拌主舱1的两个进液口13连接;

颜料包膜剂具体制备方法为:

a、将γ-氧化铝与乙醇溶剂按照质量比为80:100的比例混合加入搅拌主舱内,随后在0.3mpa的压力下搅拌50min,得到浆液;

b、将硅酸乙酯、丙烯酸酯、聚硅氧烷、硅氧烷基和乙醇溶剂按照质量比为7:3:1:3:40的比例混合加入搅拌副舱一内,常温下搅拌30min得到混合液a,对步骤a得到的浆液继续进行搅拌的同时匀速滴加三分之一浆液体积的混合液a至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应2h,得到混合液b;

c、将乙酸丁酯、过氧化苯甲酰、二氧化氯、甲基丙烯酸丙酯和乙醇溶剂按照质量比为10:8:3:3:60的比例混合加入搅拌副舱二内,在常温下搅拌20min,得到混合液c,对步骤b得到的混合液b继续进行搅拌的同时匀速滴加四分之一混合液b体积的混合c至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应2h,得到混合液d;

c、随后改变主舱内的压强至-0.1mpa,温度调至55℃对乙醇进行回收;随后加入去离子水对主舱内的粉末反复洗涤4次,随后在0.1mpa的压力下干燥3h,得到颜料包膜剂粉末;

将风干的前驱体粉末在900℃温度下煅烧4小时,再次研磨即可得到最终样品ymn0.8fe0.2o3;

实施例8

将3.83g硝酸钇、2.15g硝酸锰、1.01g硝酸铁和1.49g氯化钾溶入到100ml水中搅拌得到溶液1。将甘氨酸3.01g溶入到50ml水中得到溶液2,将溶液1倒入溶液2中,在60℃下搅拌至澄清溶液3,利用超声波振荡以100转/分的速度搅拌2小时,然后在120℃下浓缩燃烧,得到前驱体粉末,将前驱体粉末倒入颜料包膜剂中浸泡2h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干;颜料包膜剂通过包膜剂制备装置制成,包膜剂制备装置主要包括搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3,搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3结构完全相同,现仅对搅拌主舱1进行说明,搅拌主舱1包括变压口11、变压阀12、进出料口13、压力阀14、进液口15、进液阀16、液位计17、出液阀18、出液口19、搅拌装置20、底座21,底座21顶部通过搅拌装置20与舱体底部连接,舱体顶部通过进出料口13与变压发12底部连接,变压口11安装于变压阀12左侧,压力阀14安装于舱体前端面靠近顶部处,进液口15共两个,分别安装于舱体左右两端靠近顶部处,进液阀16共两个,分别安装于两个进液口15上,液位计17安装于舱体左端,出液阀18安装于舱体右端靠近底部处,出液口19与出液阀18连接;搅拌装置20外设有主叶扇201、副叶扇202与转盘203,搅拌装置20内设有转轴204与电机205,电机205位于搅拌装置20内,电机205顶部通过转轴204与转盘203底部连接,转盘203位于搅拌装置20顶部,转盘203顶部分别与主叶扇201、副叶扇202连接,并且主叶扇201包覆于副叶扇202顶部;搅拌副舱一2与搅拌副舱二3关于搅拌主舱1对称安置,并且搅拌副舱一2余搅拌副舱二3的出液口19通过管道分别与搅拌主舱1的两个进液口13连接;

颜料包膜剂具体制备方法为:

a、将γ-氧化铝与乙醇溶剂按照质量比为83:100的比例混合加入搅拌主舱内,随后在0.4mpa的压力下搅拌55min,得到浆液;

b、将硅酸乙酯、丙烯酸酯、聚硅氧烷、硅氧烷基和乙醇溶剂按照质量比为8:4:1.5:3.4:40的比例混合加入搅拌副舱一内,常温下搅拌35min得到混合液a,对步骤a得到的浆液继续进行搅拌的同时匀速滴加三分之一浆液体积的混合液a至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应3h,得到混合液b;

c、将乙酸丁酯、过氧化苯甲酰、二氧化氯、甲基丙烯酸丙酯和乙醇溶剂按照质量比为11:9:4:4:60的比例混合加入搅拌副舱二内,在常温下搅拌25min,得到混合液c,对步骤b得到的混合液b继续进行搅拌的同时匀速滴加四分之一混合液b体积的混合c至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应2h,得到混合液d;

c、随后改变主舱内的压强至-0.12mpa,温度调至60℃对乙醇进行回收;随后加入去离子水对主舱内的粉末反复洗涤5次,随后在0.2mpa的压力下干燥3h,得到颜料包膜剂粉末;

将风干的前驱体粉末在900℃温度下煅烧4小时,再次研磨即可得到最终样品ymn0.75fe0.25o3。

实施例9

将3.83g硝酸钇、2.01g硝酸锰、1.21g硝酸铁和1.49g氯化钾溶入到100ml水中搅拌得到溶液1g。将甘氨酸3.01g溶入到50ml水中得到溶液2,将溶液1倒入溶液2中,在60℃下搅拌至澄清溶液3,利用超声波振荡以100转/分的速度搅拌2小时,然后在120℃下浓缩燃烧,得到前驱体粉末,将前驱体粉末倒入颜料包膜剂中浸泡2h,随后将浸泡完成的前驱体粉末过滤后风干;颜料包膜剂通过包膜剂制备装置制成,包膜剂制备装置主要包括搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3,搅拌主舱1、搅拌副舱一2、搅拌副舱二3结构完全相同,现仅对搅拌主舱1进行说明,搅拌主舱1包括变压口11、变压阀12、进出料口13、压力阀14、进液口15、进液阀16、液位计17、出液阀18、出液口19、搅拌装置20、底座21,底座21顶部通过搅拌装置20与舱体底部连接,舱体顶部通过进出料口13与变压发12底部连接,变压口11安装于变压阀12左侧,压力阀14安装于舱体前端面靠近顶部处,进液口15共两个,分别安装于舱体左右两端靠近顶部处,进液阀16共两个,分别安装于两个进液口15上,液位计17安装于舱体左端,出液阀18安装于舱体右端靠近底部处,出液口19与出液阀18连接;搅拌装置20外设有主叶扇201、副叶扇202与转盘203,搅拌装置20内设有转轴204与电机205,电机205位于搅拌装置20内,电机205顶部通过转轴204与转盘203底部连接,转盘203位于搅拌装置20顶部,转盘203顶部分别与主叶扇201、副叶扇202连接,并且主叶扇201包覆于副叶扇202顶部;搅拌副舱一2与搅拌副舱二3关于搅拌主舱1对称安置,并且搅拌副舱一2余搅拌副舱二3的出液口19通过管道分别与搅拌主舱1的两个进液口13连接;

颜料包膜剂具体制备方法为:

a、将γ-氧化铝与乙醇溶剂按照质量比为85:100的比例混合加入搅拌主舱内,随后在0.5mpa的压力下搅拌60min,得到浆液;

b、将硅酸乙酯、丙烯酸酯、聚硅氧烷、硅氧烷基和乙醇溶剂按照质量比为10:5:1.8:4:40的比例混合加入搅拌副舱一内,常温下搅拌40min得到混合液a,对步骤a得到的浆液继续进行搅拌的同时匀速滴加三分之一浆液体积的混合液a至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应3h,得到混合液b;

c、将乙酸丁酯、过氧化苯甲酰、二氧化氯、甲基丙烯酸丙酯和乙醇溶剂按照质量比为13:10:5:5:60的比例混合加入搅拌副舱二内,在常温下搅拌25min,得到混合液c,对步骤b得到的混合液b继续进行搅拌的同时匀速滴加四分之一混合液b体积的混合c至主舱,滴加完毕后常温常压下搅拌反应3h,得到混合液d;

c、随后改变主舱内的压强至-0.12mpa,温度调至65℃对乙醇进行回收;随后加入去离子水对主舱内的粉末反复洗涤6次,随后在0.2mpa的压力下干燥4h,得到颜料包膜剂粉末;

将风干的前驱体粉末在900℃温度下煅烧4小时,再次研磨即可到最终样品ymn0.5fe0.5o3。

试验例

xrd测试

对不同掺量所制备的产物进行了xrd分析,如图1所示。结果可知:当fe的掺量x在0~0.30时,峰的衍射强度持续上升,所得产物结构与基质完全一致,并且大于0.30以后衍射峰也没有发生任何变化,故x=0.3效果最好。

当其他条件都相同时,不同的煅烧温度下ymn1-xfexo3所得产物的xrd图如图2所示。可看出六个温度下均能成功合成产物,随着温度的升高产物的结晶性越来越好,故选择900℃为较佳煅烧温度。

sem测试

通过扫描电镜对产物进行微观结构测试,说明通过该掺杂方法所合成的材料分散性好,粒度分布均匀。对于颜料而言,粒度越小,粒子比表面越大,比表面能越高,加之材料分散性好,在使用过程中易形成均匀的涂层,且附着力强,色度均匀。

eds分析

通过能谱仪对产物进行了面组成成分进行了测试,说明掺杂后的产物由元素y、mn、fe、o三种元素构成且表面分布十分均匀,没有出现化学偏析现象。从图中我们还可以很明显地看出:原子比y:(mn+fe)约为1:1,符合化学计量比。

这种颜料具有典型的钙钛矿结构,由于不含铅镉等有毒元素,绿色环保,在烧成过程中,发色力强、保持较稳定色调,可用于陶瓷、玻璃及印刷着色,近些年来引起广泛关注。

本发明所述制备方法节能省时,原料易得,所得产物离子分散性好、粒度分布均匀且无毒无放射性;合成温度低,工艺简单可控,适用于大规模生产;并且着色于陶瓷、玻璃上时可以填充其表面,使得陶瓷、玻璃更为坚固。

包膜剂测试

通过对比无包膜剂的颜料与有包膜剂的燃料,可以发现相比无包膜剂的颜料,有包膜剂的颜料具有更佳热稳定性,并且颜料表面更为光滑,耐酸耐腐蚀,耐光照.

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1