一种表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及功能材料领域，特别涉及一种表面包覆氟化镁的镭射铝粉光变颜料的制备方法。
【背景技术】
[0002]自然界中鱼鳞、珠宝出现的色变，油膜、肥皂泡呈现的彩虹现象都是光学变色，它是由多层薄膜的平行界面对光的反射、折射及干涉等物理现象引起的结果。
[0003]世界上第一个高级光变颜料是1999年德国BASF公司推出的“变色龙”(Var1crom),其制造工艺是利用高真空蒸发镀膜或离子派射方法，将全反射层(内核)、介电层和半透明层等物质依次沉积在一起，形成多层薄膜片，当视角改变时，入射光经多层薄膜的平行界面发生反射、折射及干涉等物理现象，从而产生色变，其色变通常成对出现，如红-绿，绿-蓝，金-银等。
[0004]镭射铝浆是新一代光变颜料，其变色原理不同于变色龙。自然界中的雨虹(彩虹)是一种光变现象，当太阳光照射到半空中的水滴，光线被折射及反射，形成拱形七彩光谱。镭射浆的变色原理类似雨虹，它是在薄片金属/化合物的表面利用激光刻蚀形成凹凸结构，当具有这种结构的小薄片在表面排列后产生变色现象。与变色龙相比镭射浆可呈现更多颜色、色泽更加鲜艳明亮、且具有独特“彩虹”现象，概况而言具有三大特点:①异角变色，即在不同视角呈现不同颜色直射光照下呈现“彩虹环”现象，因此又称为彩虹浆颜料；③光线越强色泽越鲜艳。第一个镭射铝浆产品是德国爱卡的BG-P彩虹浆，2012年中山市天键金属材料有限公司研发生产出镭射铝浆，2013年“镭射铝浆的制备方法”获得国家发明专利(专利号:ZL201210105500.2)，镭射铝浆在高级装饰和防伪领域的应用正处在快速增长期。
[0005]但是镭射铝浆在实际应用中存在以下不足:一是铝不耐酸碱且容易氧化，一旦发生哪怕是轻微的酸碱腐蚀或氧化，其变色效果就会大打折扣，镭射铝浆要求配套使用的树脂是低酸值的，而应用中许多场合对附着力和表面罩光都有特殊要求，此时所采用的树脂往往是高酸值的，镭射铝浆不耐腐蚀，其应用受到限制；二是异角变色存在死角，在死角范围颜色暗淡、发灰，特别是喷涂使用时，死角范围呈现暗淡发灰的小麻点，极大地影响了表面装饰效果；三是铝遇水会氧化释氢，不能长期接触水，因此镭射铝浆不能用于水性体系；四是镭射铝浆中约80%是有机溶剂，给产品的储运带来极大不便。本发明针对镭射铝浆的上述缺点，通过在金属铝片的表面包覆一层氟化镁，并将产品制成粉末，制得一种表面包覆氟化镁的镭射铝粉光变颜料。该镭射铝粉耐酸碱、耐氧化，各种酸值的树脂都可使用，可以用于水性体系，由于氟化镁透明层的折射作用，消除了变色死角，变色效果更加鲜艳。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于对现有镭射铝浆的制备方法进行改进，提供一种通过真空镀膜法，在塑料薄膜表面依次分别镀上氟化镁、铝、氟化镁，镭射模压产生镭射幻彩效果，利用激光切割技术粉碎，再进行表面化学处理，镀膜剥离，最后干燥和分级，制备一种耐酸碱、耐氧化、变色效果更加鲜艳的镭射铝粉光变颜料的方法。
[0007]本发明的目的通过下述技术方案实现:
本发明一种表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法，包括下述步骤:
(1)在真空下于塑料薄膜上依次分别蒸镀高纯氟化镁(MgF2)、高纯铝和高纯氟化镁(MgF2),形成三层复合镀膜；
(2)在高温下将所述三层复合镀膜在镭射模压板下进行压模，使镀层表面形成高低不平、大小不一的光折射点，获得具有镭射幻彩效果的镭射镀膜；
(3)将所述镭射镀膜利用激光切割技术进行粉碎，得到片状镭射粉末；
(4)将所述片状镭射粉末与有机溶剂按一定比例混合，在一定温度下对镭射片状粉末进行处理，使镀层与塑料剥离，并利用旋流分级器将复合镀层与塑料基材分离，获得含有复合镀层和溶剂的镭射浆液；
(5)在所述镭射浆液中加入适量表面处理剂，并在一定温度下干燥，最后过筛，得到表面包覆氟化镁的镭射铝粉。
[0008]在对上述表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法的改进方案中，在步骤(I)中，所述塑料薄膜可以是厚度12?16 μπι的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(ΡΡ)。
[0009]在对上述表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法的改进方案中，在步骤(I)中，所述高纯氟化镁的纯度多99.9%，所述高纯铝的纯度多99.9% ;所述三层复合镀膜是指由氟化镁/铝/氟化镁构成的镀膜，三层镀层的厚度依次为20?40 nm / 30?60 nm / 20?40nm范围内变化。
[0010]在对上述表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法的改进方案中，在步骤(I)中，所述真空度在10_2?10 _4 Pa范围内变化。
[0011 ] 在对上述表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法的改进方案中，在步骤(2)中，所述高温在100?130°C范围内变化。
[0012]在对上述表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法的改进方案中，在步骤(3)中，所述片状镭射粉末粒径在10?50 μ m范围内变化。
[0013]在对上述表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法的改进方案中，在步骤(4)中，所述有机溶剂是纯度大于99.5%的乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、异丙醇等中的一种或几种组入口 ο
[0014]在对上述半透明镭射浆的制备方法的改进方案中，在步骤(4)中，所述混合比例是指片状镭射粉末与有机溶剂的重量配比为2?10: 90?98范围变化；所述温度在30?50°C范围内变化的。
[0015]在对表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法的改进方案中，在步骤(5)中，所述表面处理剂是硬脂肪酸或聚乙烯蜡，其作用是防止干燥后镭射铝粉颗粒粘连，并改善铝粉与树脂的相容性，其添加量为产品干基重量的0.3%?0.5%。
[0016]在对上述表面包覆氟化镁的镭射铝粉的制备方法的改进方案中，在步骤(5)中，所述干燥温度为100?150°C ;最终成品固含量彡99 %。
[0017]本发明产品与现有镭射铝浆相比具有如下优点和效果:
(I)本发明所采用的工艺制