专利名称：一种金色效应颜料及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及无机颜料领域，具体为一种金色效应颜料及其生产工艺。
背景技术：
所谓效应颜料，也叫光泽颜料，主要包括两类，即珠光颜料和金属效应颜料。其中珠光颜料等非金属颜料我们称之为效应颜料。所有这些颜料都具有小而薄的片状体，在应用体系中以平行排列定向从而显示强的光泽效应。以往的金色颜料(金粉)，大多数是以铜、锌及铝等组成的黄铜合金，其制备方法是将合金熔融雾化成粗粉末，然后放入球磨机中湿磨成片状中粗粉末，经回火消除内应力，再经过干球磨粉碎，最后经过风选分级，抛光表面处理而成。这种金色颜料加工工艺复杂，且易燃易爆，同时应用时不耐酸碱，耐候性极差，容易氧化失光失色。 目前的效应颜料属于新型颜料产品，其具有理化型稳定、无毒无害、色彩丰富等特点。在各个行业得到较广泛的应用。国内外最为有影响力的德国默克公司在中国申请专利，专利申请公开号为CN1384858A，该专利涉及一种金黄色珠光颜料及其制备应用，其工艺要求至少包覆五层金属氧化物。就目前的产品而言，普遍存在色饱和度不高，包膜层数繁多，生产工艺复杂，难于控制，导致现有效应颜料价格昂贵，尤其以金色效应颜料为价格偏高，且难以稳定生产。
发明内容
本发明正是针对以上技术问题，提供一种可解决现有金色效应颜料色浓度差，且生产工艺复杂、难以稳定控制的问题，具体为一种金色效应颜料及其生产工艺。本发明的具体技术方案如下
一种具金色效应颜料，包括内核和包覆金属氧化物，内核为小片状基材，小片状基材的表面依次包覆金属氧化物，小片状基材的厚度为0.1-10微米，粒径为1-1000微米，小片状基材为天然云母、人工合成云母、玻璃鳞片、氧化铝或硼酸盐中的任意一种。在所述小片状基材表面依次交替包覆金属氧化物。共包覆三层，各层结构依次为
第一层，二氧化钛和二氧化锡混合层；
第二层，三氧化二铁和三氧化二铝混合层；
第三层，二氧化钛和二氧化锡混合层。一种金色效应颜料的生产工艺，包括以下步骤
a)将内核的小片状基材投入到去离子水中，制成固液质量比为I: (5-50)的悬浮液；
b)依次进行包覆金属氧化物，第一层，用无机酸将步骤a)中的悬浮液的pH值调至
I.6-2. 5，再将TiCl4溶液与SnCl4溶液混合，缓慢加入到调整pH值后的悬浮液中，同时用无机碱调整pH值为3-4并保持稳定，控制反应温度为70-85 °C，总包覆光学厚度控制为150_170nm ；C)第二层，向步骤b)中反应后的物质中缓慢加入FeCl3与AlCl3的混合溶液，用碱液控制PH值为3-4，反应温度控制在80-95°C，总包覆光学厚度控制为200_240nm ；
d)第三层，用无机酸将步骤a)中的悬浮液的pH值调至1.6-2.5，再将TiCl4溶液与SnCl4溶液混合，缓慢加入到调整pH值后的悬浮液中，同时用无机碱维持pH值稳定在
I.6-2. 5并保持稳定，控制反应温度为70-85°C，总包覆光学厚度控制为400_420nm ；
e)三层包覆完毕后，搅拌30min，经洗涤、过滤，在100-20(TC的温度下烘干，然后在700-900°C煅烧后成品。步骤b)和步骤d)中的无机碱为NaOH溶液或氨水,无机酸为盐酸。步骤b)和步骤d)中所述的TiCl4溶液的浓度为10%-30%，SnCl4溶液的浓度为50%， TiCl4溶液与SnCl4的体积比为(30-150) :1。步骤c)中FeCl3溶液的浓度为50_120g/L，AlCl3溶液的浓度为100_300g/L，FeCl3溶液与AlCl3溶液的体积比为(60-100) : I。上述工艺中提到包覆率，其定义为单位质量的云母薄片制成颜料所需的氧化物占总体颜料质量的百分比。本发明的积极效果体现在
(一)、颜料的色浓度超强，具有黄金般色泽，光鲜艳丽。(二 )、工艺简单，易于控制，较普通多层包覆工艺更适合于工业化生产。(三)、与目前市场上最接近的生产工艺相比，我们的工艺只需要三层包覆，且涉及到的包覆原料也仅仅有四种。这样从生产成本、可操作性上来衡量，本工艺更具有极大的市场经济价值。
图I为本发明的产品结构示意图
其中，I—基材，2——第一层包覆金属氧化物、3——第二层包覆金属氧化物、4——
第三层包覆金属氧化物。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。实施例I :
把合成云母小薄片投入到去离子水中，制成固液质量比为I :(5-50)的悬浮液，然后依次进行以下三层包覆金属氧化物包覆第一层，用无机酸将上述悬浮液PH值调至I. 6-2. 5，将浓度为10%-30%的TiCl4溶液与浓度为50%的SnCl4溶液充分混合均匀，缓慢加入到上述悬浮液中，TiCl4溶液与SnCl4溶液的体积比为(30-150) :1。同时用无机碱调节过程pH值保持稳定。反应温度控制在70-85°C。总包覆光学厚度控制为150-170nm;第二层，向上述反应体系中加入FeCl3与AlCl3的混合溶液，其中FeCl3溶液浓度为50_120g/L，AlCl3溶液浓度为100- 300g/L, FeCl3与AlCl3的溶液体积比为(60-100) :1，反应体系pH值控制在3-4，反应温度控制在80-95°C。总包覆光学厚度控制为200-240nm ;第三层，用无机酸将步骤a)中的悬浮液的pH值调至I. 6-2. 5，再将TiCl4溶液与SnCl4溶液混合，缓慢加入到调整PH值后的悬浮液中，同时用无机碱维持pH值稳定在I. 6-2. 5并保持稳定，控制反应温度为70-85°C，总包覆光学厚度控制为400-420nm ；
三层包覆完毕后，搅拌30min，经洗涤、过滤，在100-20(TC的温度下烘干，然后在700-900°C煅烧后成品。实施例2: 取厚度为10微米的人工合成云母粉50g，将其投入至去离子水中，制成固液 比为I :6的悬浮液，然后开始第一层包覆金属氧化物，用盐酸将上述悬浮液pH值调至
2.2，将浓度为20%的TiCl4溶液与浓度为50%的SnCl4溶液充分混合均匀，体积比为50 :1，缓慢加入到上述悬浮液中。同时用NaOH溶液调节过程pH值保持稳定在2. 2。反应温度控制在70°C。光学厚度控制在180nm。第二层，向上述反应体系中加入50g/L的FeC13溶液与300g/L A1C13的混合溶液，体积比为80 :1，反应体系pH值控制在3. 3，反应温度控制在90°C。光学厚度控制在250nm。第三层，用盐酸将上述悬浮液pH值调至2. 2，将浓度为20%的TiC14溶液与浓度为50%的SnC14溶液充分混合均匀，体积比为50 :1，缓慢加入到上述悬浮液中。同时用NaOH溶液调节过程PH值保持稳定在2. 2。反应温度控制在70°C，将总体光学厚度控制到400nm。三层膜包覆完毕后，搅拌30min，经洗涤、过滤、120°C烘干、760°C煅烧后即成成品。成品色浓度超强，具有黄金般色泽，光鲜艳丽。实例3、
取厚度为10微米，粒径为555微米的合成云母粉60g，制成固液质量比为I :
50的悬浮液。第一层，用盐酸将上述悬浮液pH值调至2. 0，将浓度为16%的TiCl4溶液与浓度为50%的SnCl4溶液充分混合均匀，体积比为100 :1，缓慢加入到上述悬浮液中。同时用NaOH溶液调节过程PH值保持稳定在2. O。反应温度控制在75°C。光学厚度控制在150nm。第二层，向上述反应体系中加入50g/L的FeC13溶液与300g/L A1C13的混合溶液，体积比为100 :1，反应体系pH值控制在3. 3，反应温度控制在90°C。光学厚度控制在230nm。第三层，用盐酸将上述悬浮液pH值调至2. 0，将浓度为16%的TiC14溶液与浓度为50%的SnC14溶液充分混合均匀，体积比为100 :1，缓慢加入到上述悬浮液中。同时用NaOH溶液调节过程PH值保持稳定在2. O。反应温度控制在70°C，将总体光学厚度控制到400nm。三层膜包覆完毕后，搅拌30min，经洗涤、过滤、120°C烘干、760°C煅烧后即成成品。成品色浓度超强，具有黄金般色泽，光鲜艳丽。
权利要求
1.一种金色效应颜料，包括内核和包覆金属氧化物，其特征在于内核为小片状基材，小片状基材的表面依次包覆金属氧化物，小片状基材的厚度为0.1-10微米，粒径为1-1000微米。
2.根据权利要求I所述的金色效应颜料，其特征在于包覆金属氧化物共有三层，第一层为二氧化钛和二氧化锡的混合层；第二层为三氧化二铁和三氧化二铝的混合层；第三层为二氧化钛和二氧化锡的混合层。
3.根据权利要求I所述的金色效应颜料，其特征在于小片状基材为天然云母、人工合成云母、玻璃鳞片、氧化铝或硼酸盐中的任意一种。
4.一种金色效应颜料的生产工艺，其特征在于包括以下步骤 将内核的小片状基材投入到去离子水中，制成固液质量比为I :5-50的悬浮液； 依次进行包覆金属氧化物，第一层，用无机酸将步骤a)中的悬浮液的pH值调至I.6-2. 5，再将TiCl4溶液与SnCl4溶液混合，缓慢加入到调整pH值后的悬浮液中，同时用无机碱调整pH值为3-4并保持稳定，控制反应温度为70-85°C，总包覆光学厚度控制为150_170nm ； 第二层，向步骤b)中反应后的物质中缓慢加入FeCl3与AlCl3的混合溶液，用碱液控制pH值为3-4，反应温度控制在80-95°C，总包覆光学厚度控制为200_240nm ； 第三层，用无机酸将步骤a)中的悬浮液的pH值调至I. 6-2. 5，再将TiCl4溶液与SnCl4溶液混合，缓慢加入到调整PH值后的悬浮液中，同时用无机碱维持pH值稳定在I. 6-2. 5并保持稳定，控制反应温度为70-85°C，总包覆光学厚度控制为400-420nm ； 三层包覆完毕后，搅拌30min，经洗涤、过滤，在100-20(TC的温度下烘干，然后在700-900°C煅烧后成品。
5.根据权利要求4所述的金色效应颜料的生产工艺，其特征在于步骤b)和步骤d)中的无机碱为NaOH溶液或氨水，无机酸为盐酸。
6.根据权利要求4所述的金色效应颜料的生产工艺，其特征在于步骤b)和步骤d)中所述的TiCl4溶液的浓度为10%-30%，SnCl4溶液的浓度为50%，TiCl4溶液与SnCl4的体积比为(30-150) :1。
7.根据权利要求4所述的金色效应颜料的生产工艺，其特征在于步骤c)中FeCl3溶液的浓度为50-120g/L，AlCl3溶液的浓度为100-300g/L，FeCl3溶液与AlCl3溶液的体积比为(60-100) :1。
全文摘要
本发明为一种金色效应颜料及其生产工艺。该颜料包括内核和包覆金属氧化物，内核为小片状基材，包覆金属氧化物共有三层，第一层为二氧化钛和二氧化锡的混合层；第二层为三氧化二铁和三氧化二铝的混合层；第三层为二氧化钛和二氧化锡的混合层。颜料的生产工艺包括以下步骤先将内核的小片状基材投入到去离子水中，制成固液质量比为1(5-50)的悬浮液；再依次进行包覆金属氧化物，待三层包覆完毕后，搅拌30min，经洗涤、过滤，在100-200℃的温度下烘干，然后在700-900℃煅烧后成品。本工艺制作出的颜料色浓度超强，具有黄金般色泽，光鲜艳丽。工艺简单，易于控制，适合于工业化生产。
文档编号C09C1/40GK102675931SQ201210141108
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者刘海洋, 李英杰, 段明华, 贺小平 申请人:四川省川宏精细化工有限公司