技术领域本发明属于精细无机化工技术领域，具体涉及一种改性铝颜料及其制备方法。
背景技术：
铝颜料是一种重要的金属效应颜料，主要应用于涂料、油墨、印染、塑料制品、造纸、橡胶制品和陶瓷等行业，随着下游行业的快速发展，对颜料的需求不断扩大，中国颜料行业的发展前景十分广阔。铝颜料是用纯铝金属生产的，它具有铝金属本身的许多特性；铝颜料实际上是表面包覆有脂肪酸薄膜的具有颜料特性的片状物，这种形态使其具有独有特征，因其优越的耐腐蚀性能和装饰性能，其应用非常广泛。铝颜料的制造方法主要有两种：第一种方法是球磨法。分为“干法”和“湿法”。用球磨机生产，在球磨机中放入钢球，铝粉和润滑剂，利用钢球击碎铝粉之后成为鳞片状铝粉。生产过程中在球磨机和管道内充满惰性气体，称为“干法生产”；“湿法生产”是在球磨机内加入石油溶剂(有机溶剂)代替惰性气体，将铝粉与有机溶剂、润滑剂(如脂肪酸)等按一定比例混合后置于球磨机中研磨。之后经筛分、压滤，制成滤饼，再经捏合而表面处理成为铝银浆。目前行业标准中规定的湿法铝颜料产品一般包括如下组分：片状铝粉60～70wt％，有机溶剂25～35wt％和脂肪酸3～5wt％。另一种方法是采用物理气相沉积法(PVD)生产，称为真空镀铝颜料(电镀银或称为VMP颜料或PVD颜料)。现在大量的铝颜料的生产方法基本上均采用湿法球磨生产。在铝颜料生产过程中(球磨)和表面处理过程中(捏合)使用脂肪酸(如：油酸或硬脂酸)作为表面处理剂。但如此所得的铝颜料的储存稳定性和耐腐蚀性能还有待进一步提高。
技术实现要素：
因此，本发明提供一种改性铝颜料，包括如下组分：片状铝粉60～70wt％、有机溶剂25～35wt％和以原料氧化石墨烯与脂肪酸形成的组合物3～5wt％。在一种具体的实施方式中，所述改性铝颜料由以下三种组分组成，片状铝粉60～70wt％、有机溶剂25～35wt％和所述组合物3～5wt％。在一种具体的实施方式中，所述改性铝颜料包括：片状铝粉65～67wt％、有机溶剂30～32wt％和所述组合物3～5wt％。在一种具体的实施方式中，所述组合物中原料氧化石墨烯与脂肪酸的质量比为1.5～2.5：100。在一种具体的实施方式中，所述片状铝粉为微米级片状铝粉，所述有机溶剂为C9烃类有机溶剂，所述脂肪酸为C12或以上的长链脂肪酸。在一种具体的实施方式中，所述有机溶剂选自C9直链烷烃和C9芳香烃，所述长链脂肪酸选自油酸、硬脂酸和月桂酸。在一种具体的实施方式中，所述组合物为氧化石墨烯与脂肪酸在80～90℃下反应而得。本发明还提供一种如上所述改性铝颜料的制备方法，包括如下步骤，步骤A、制备所述组合物：氧化石墨烯与脂肪酸在80～90℃下搅拌反应5小时以上得到所述组合物；步骤B、将球形铝粉球磨成片状铝粉：将有机溶剂、微米级球形铝粉以及步骤A制备得到的组合物加入球磨机中球磨，将球形铝粉球磨成片状铝粉，经压滤后得到含片状铝粉的滤饼；步骤C、筛分分级：通过添加有机溶剂将步骤B所得滤饼中的片状铝粉筛分为两级以上不同直径的片状铝粉；步骤D、压滤洗涤：步骤C的产物用有机溶剂洗涤和压滤；步骤E、捏合：将步骤D中压滤洗涤后的滤饼、有机溶剂、步骤A制备得到的组合物送入捏合机中捏合形成所述改性铝颜料。在一种具体的实施方式中，筛分分级步骤中所用的筛网包含120目筛和500目筛。发明提供的改性铝颜料相比于传统铝颜料具有以下性能：优良的储存稳定性、优良的防掉银性能和优良的耐腐蚀性能。具体实施方式因此，本发明提供一种改性铝颜料，包括如下组分：片状铝粉60～70wt％、有机溶剂25～35wt％和以原料氧化石墨烯与脂肪酸形成的组合物3～5wt％。本发明中所述片状铝粉为微观状态呈片状的铝粉，具体为微米级片状铝粉，该微米级片状铝粉是微细球形铝粉(微米级的球形铝粉)经湿法球磨得到的。例如过120目筛的微粉对应的铝片直径在125微米左右，而过500目筛的微粉对应的铝片直径在28微米左右。所述有机溶剂为在铝颜料中起到分散微米级片状铝粉作用，因铝为活泼金属而不能与水份接触，因而湿法球磨过程中使用有机溶剂分散铝粉，例如可通过商购获取相应的有机溶剂，这都是本领域技术人员公知的内容。本发明中所述氧化石墨烯例如为商购的液态氧化石墨烯。现有的铝颜料以及本发明中的改性铝颜料产品中都会包含一定量的脂肪酸，脂肪酸给铝颜料起到润滑和分散作用。本发明的发明人通过实验发现，所述氧化石墨烯直接添加在铝颜料中、分散在铝粉中或添加在有机溶剂中均不能得到本发明所述的改性铝颜料产品。而只能是氧化石墨烯先与脂肪酸反应形成组合物，再将该组合物添加在微米级铝球粉球磨成微米级铝片粉的过程中，以及将其添加在球磨后的捏合步骤过程中，所得的铝颜料的性能(例如颜料的亮度)才得以明显改善。在一种具体的实施方式中，所述改性铝颜料由以下三种组分组成，片状铝粉60～70wt％、有机溶剂25～35wt％和所述组合物3～5wt％。本发明所述改性铝颜料可以只包含这三种组分，当然在这三种组分的含量均满足要求的前提下，所述改性铝颜料中还可以添加一定量的其它助剂对其进行进一步改性。在一种具体的实施方式中，所述改性铝颜料包括：片状铝粉65～67wt％、有机溶剂30～32wt％和所述组合物3～5wt％。在一种具体的实施方式中，所述组合物中原料氧化石墨烯与脂肪酸的质量比为1.5～2.5：100。氧化石墨烯用量过低时，对铝颜料的改性效果不明显；而氧化石墨烯用量过高时，一是铝颜料的总成本过高，另一个是可能会因此带来固含量的改变而影响铝颜料的性能。同样道理，所述组合物在改性铝颜料中一般占3～5wt％，组合物含量过高或过低都会影响铝颜料的性能。在一种具体的实施方式中，所述片状铝粉为微米级片状铝粉，所述有机溶剂为C9烃类有机溶剂，所述脂肪酸为C12或以上的长链脂肪酸。在一种具体的实施方式中，所述有机溶剂选自C9直链烷烃和C9芳香烃，所述长链脂肪酸选自油酸、硬脂酸和月桂酸。在一种具体的实施方式中，所述组合物为氧化石墨烯与脂肪酸在80～90℃下反应而得。本发明还提供一种如上所述改性铝颜料的制备方法，包括如下步骤，步骤A、制备所述组合物：氧化石墨烯与脂肪酸在80～90℃下搅拌反应5小时以上得到所述组合物；在该温度下，氧化石墨烯(例如其中的含氧官能团)与脂肪酸发生化学反应生成所述组合物。步骤B、将球形铝粉球磨成片状铝粉：将有机溶剂、微米级球形铝粉以及步骤A制备得到的组合物加入球磨机中球磨，将球形铝粉球磨成片状铝粉，经压滤后得到含片状铝粉的滤饼；步骤C、筛分分级：通过添加有机溶剂将步骤B所得滤饼中的片状铝粉筛分为两级以上不同直径的片状铝粉；步骤D、压滤洗涤：步骤C的产物用有机溶剂洗涤和压滤；步骤E、捏合：将步骤D中压滤洗涤后的滤饼、有机溶剂、步骤A制备得到的组合物送入捏合机中捏合形成所述改性铝颜料。本领域技术人员可知的，在球磨工序中的氧化石墨烯脂肪酸组合物可能会有部分溶解在有机溶剂中并进入滤液中而不能进入及时进入产品中，但捏合工序中的氧化石墨烯脂肪酸组合物则能全部同步进入最终的改性铝颜料产品中。因此，在本发明的捏合步骤中，按照改性铝颜料产品的组分要求，在步骤D所得滤饼中补全所需的新鲜有机溶剂和氧化石墨烯脂肪酸组合物即可得到目标产品。在一种具体的实施方式中，筛分分级步骤中所用的筛网包含120目筛和500目筛。具体的，例如通过如下方法制备得到本发明中一种改性铝颜料。氧化石墨烯油酸组合物的制备：在玻璃反应釜中依次加入油酸和氧化石墨烯，控制氧化石墨烯在组合物中的最终含量在2％左右。开启搅拌机，控制转速在200转/分左右。将反应釜温度控制在80-90度，24小时后停机降温至室温，放出反应产物，静置24小时。上层清液过500目筛网以去除原料中带入的少量杂质，收集滤液即为氧化石墨烯含量在2wt％左右的氧化石墨烯油酸组合物。球磨：在卧式滚筒磨机中，采用直径1.0mm的高碳钢球作为球磨机磨介，将8μm＜d50＜10μm的微细球形铝粉按以下重量比混合均匀：微细球形铝粉∶有机溶剂∶氧化石墨烯油酸组合物＝20～50∶80～200∶1～5，在转速为40转/分下球磨24小时，出料，压滤，滤液(主要为有机溶剂)回到球磨工序循环使用，滤饼进入下一工序；精细筛分分级；滤饼进入筛分分级工序，滤饼添加有机溶剂溶解后，先过120目筛(粒径小于125微米)，再过500目筛(粒径小于28微米)，将筛分各级物料(粗细度不同的120目和500目两级物料将分别形成不同粒径的铝颜料产品)用压滤机压滤，吹干，滤液循环再用，滤饼进入下一工序；压滤洗涤：用新鲜有机溶剂洗涤；滤液回到筛分工序循环使用；捏合：洗涤后的滤饼进入捏合工序进行表面处理，捏合的目的是使得铝颜料中的三种组分混合均匀，且同时具有对铝片进行抛光的作用。具体操作：在捏合机中依次加入滤饼，新鲜有机溶剂和氧化石墨烯油酸组合物，捏合45-60分钟。使物料的最终成分控制为改性铝颜料产品所要求的组分。捏合后得到膏状物或含干粉的膏状物，包装即成为氧化石墨烯改性铝颜料产品。实施例在卧式球磨机中，装入1.0mm钢球2000kg，加入有机溶剂(200#溶剂油)300kg，D50为8.8μm的氮气雾化微细球形铝粉80kg，氧化石墨烯油酸组合物4kg，球磨24h，出料，筛分，过500目物料压滤，滤液返回球磨工序。滤饼经过捏合表面处理(在捏合时补充氧化石墨烯油酸组合物)。包装即为铝银浆产品。比较例在卧式球磨机中，装入1.0mm钢球2000kg，加入有机溶剂(200#溶剂油)300kg，D50为8.8μm的氮气雾化微细球形铝粉80kg，油酸4kg，球磨24h，出料，筛分，过500目物料压滤，滤液返回球磨工序。滤饼经过捏合表面处理(在捏合时补充油酸)。包装即为铝银浆产品。实施例和比较例产品性能指标对比见表1。表1从表1可见，本发明提供的改性铝颜料相比于传统铝颜料具有以下性能：优良的储存稳定性、优良的防掉银性能(有效防止铝粉脱落，提高铝浆在颜料中的黏附力)和优良的耐腐蚀性能。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。