一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及氧化铁颜料的制备领域，具体涉及一种塑料用耐温氧化铁红的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 氧化铁红又称铁氧红、铁丹或锈红，化学式为Ct-Fe2O3,是氧化铁系颜料中产量和用 量最大的产品。氧化铁红为红色或深红色无定型粉末，因制备途径不同，产生粒子的大小及 形状也不尽相同，其颜色在红黄到红紫相间变动，可根据具体的用途选择合适的色相。氧化 铁红具有优越的耐光、耐高温、耐碱及耐大气影响等优点，原料简单易得，毒性小，广泛应用 于建筑、橡胶、涂料及塑料等工业领域。
[0003] 目前，氧化铁红的制备工艺较多，国外氧化铁红的生产方法主要有绿矾煅烧法、液 相沉淀法、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法和有机还原物煅烧法等，国际上大型氧化铁生产公司主 要有德国Bayer公司、英国Harcros公司和Laporte公司等。而我国氧化铁红的生产起步较 晚，绝大多数采用液相沉淀法生产，以亚铁盐和铁皮为原料，经成核、沉淀、水洗、干燥制得 产品。而又根据晶种制备和采用亚铁盐不同，可分为硫酸法、硝酸法及混酸法。采用液体沉 淀法生产制备的铁红着色强度一般较低，通常在建筑涂料中使用。此外，一般采用氧化铁黑 煅烧制得的氧化铁红色相较暗，不鲜艳，呈紫红相；而用铁黄煅烧制得的氧化铁红颜色鲜 艳，着色强度高，但氧化铁红的吸油量较高，无法达到使用标准。
[0004] 普通氧化铁红干粉虽耐热性较好，但与塑料混合，应用到塑料加工领域中时，其耐 温性能迅速下降，当温度达280°C时，普通铁红的色差已非常明显，无法达到理想的效果。
【发明内容】
[0005] 为了克服普通氧化铁红在应用到塑料领域中，存在着较大色差和分散性不好等缺 点，本发明提供了一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，通过掺杂其它金属离子(镁、铝）， 改变原有铁红的晶体结构，生产出一款具有良好耐温性和分散性的塑料用耐温性氧化铁 红。
[0006] -种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007] (1)将氧化铁黄、氢氧化铝及碱式碳酸镁按65:1~5:30~40的比例投加到混拼机 中，混拼0.5~2h，再将混合物置于气流粉碎机中粉碎混匀，随后再次置于混拼机中混拼0.5 ~2h，使各物质间充分混合均匀；
[0008] (2)步骤1得到的混合物在推板窑中于750~900°C煅烧，煅烧冷却后，置于混拼机 中混拼10~20min，即得塑料用耐温氧化铁红产品。
[0009] 市售普通铁红干粉因遮盖力好、着色力强、耐光/温性能好而广泛应用于着色涂料 行业，但当普通铁红应用于塑料加工领域时，与塑料混合后，其耐温能力急剧下降，存在着 色差较大和分散性不好等问题。本发明通过掺杂其它金属，改变其原有的晶体结构，使制备 得到的耐温氧化铁红与塑料混合后耐温性能达260~280°C。
[0010] 作为优选，步骤1中氧化铁黄为普通的市售氧化铁黄粉末。
[0011] 作为优选，步骤1中氧化铁黄、氢氧化铝、碱式碳酸镁的质量投加比例为65 : 2~4: 33 ~38。
[0012] 作为优选，本发明制备得到的耐温氧化铁红适用于有机硅耐高温涂料、色母料、草 丝母料、卷材涂料、氟碳涂料、粉末涂料、陶瓷涂料或耐高温混凝土砌块。
[0013] 本发明耐温铁红制备方法中所使用的混拼机、气流粉碎机和推板窑为工业中常用 设备，可根据具体的规模选择合适的规格设备。
[0014] 与普通氧化铁红生产工艺相比，本发明的优势在于：针对普通铁红应用于塑料领 域存在着的缺点，通过掺杂其它金属(铝、镁），生产出具有良好耐温性和分散性的塑料用耐 温氧化铁红，化学结构为铁酸镁，具有尖晶石型结构。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016] 下面通过实施例对本发明做进一步说明：
[0017]实施例
[0018] 步骤1、市售普通氧化铁黄313 650kg、氢氧化铝30kg及碱式碳酸镁350kg混合投加 至混拼机(双螺旋锥形混合机ZHJ-15W(DSH-15))中，混拼lh，再将混合物置于气流粉碎机 (汇生3R2620)中粉碎均匀，然后再次于混拼机中混拼lh，使各物质充分混合均匀。
[0019] 步骤2、步骤1得到的混合物在推板窑中于800°C煅烧2h，冷却后置于混拼机中混拼 10~20min，即得塑料用耐温氧化铁红产品。将普通铁红130及制备得到的耐温氧化铁红分 别与塑料混合，于不同温度下（190°0、220°0、250°0、280°〇进行耐温实验得到如下数据：
[0020] 表1 190°C耐温性能对比
[0022]~由表1可知，在190°C条件下，与塑料混合后，普通铁红和制备得到的耐温氧化铁红 均具有较好的色相，色泽鲜艳，色差较小，耐温效果理想。
[0023] 表2 220°C耐温性能对比
[0025]由表2可知，在220°C条件下，与塑料混合后，普通铁红色差虽有所增加，但色差仍 小于2,符合要求;而制备得到的耐温氧化铁红耐温效果仍相当理想。
[0026] 表3 250°C耐温性能对比
[0027]
[0028]由表3可知，在250°C条件下，与塑料混合后，普通铁红色差已达3.25，变色严重;而 制备得到的耐温氧化铁红色差仍较理想，耐温效果较好。
[0029] 表4 280°C耐温性能对比
[0031]由表4可知，在280°C的条件下，普通铁红已变色严重，不具备耐温性，而耐温氧化 铁红在此条件下色差依然小于0.5，具有极佳的耐温性，并且在与塑料粒子的分散性上也优 于普通铁红，在耐高温涂料，草丝母料，塑料，陶瓷涂料，氟碳涂料的应用上也有着非常大的 优势。
[0032]注:塑料用颜料耐热稳定性测试方法：
[0033] 1、测试原料:颜料、塑料介质(HDPE，PP，PS等）；
[0034] 2、测试方法:将定量颜料和塑料混合物在单螺杆挤出机多次挤出成均匀粒子。在 注塑机中按一定的恒定时间，以190°C、220°C、250°C、280°C间隔温度，逐步制造样板并进行 测试；
[0035] 3、评定:将色板冷却16h后，对色板进行色差测试。
【主权项】
1. 一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将氧化铁黄、氢氧化铝及碱式碳酸镁按65:1~5:30~40的比例投加到混拼机中，混拼 0.5~2h，再将混合物置于气流粉碎机中粉碎混匀，随后再次置于混拼机中混拼0.5~2h，使各 物质间充分混合均匀； (2) 步骤1得到的混合物在推板窑中于750~900°C煅烧，煅烧冷却后，置于混拼机中混拼 10~20min，即得塑料用耐温氧化铁红产品。2. 如权利要求1所述的一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，其特征在于，步骤1中氧 化铁黄为普通的市售氧化铁黄粉末。3. 如权利要求1所述的一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，其特征在于，步骤1中氧 化铁黄、氢氧化铝、碱式碳酸镁的质量投加比例为65: 2~4: 33~38。4. 如权利要求1所述的一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，其特征在于，制备得到的 耐温氧化铁红在塑料加工过程中耐受温度达260~280°C。5. 如权利要求1所述的一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，其特征在于，制备得到的 耐温氧化铁红适用于有机娃耐高温涂料、色母料、草丝母料、卷材涂料、氟碳涂料、粉末涂 料、陶瓷涂料或耐高温混凝土砌块。
【专利摘要】本发明公开了一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，包括以下步骤：1、将氧化铁黄、氢氧化铝及碱式碳酸镁按65：1~5:30~40的质量比例投加到混拼机中，混拼0.5~2h，再将混合物置于气流粉碎机中粉碎均匀，然后置于混拼机中继续混拼0.5~2h，使各物质充分混合均匀；2、步骤1得到的混合物在推板窑中于750~900℃煅烧2~6h，然后置于混拼机中混拼10~20min，即得塑料用耐温氧化铁红产品。本发明针对普通铁红应用于塑料领域存在着的问题，通过掺杂其它金属，生产出具有良好耐温性和分散性的塑料用耐温氧化铁红。
【IPC分类】C09C3/04, C09C1/24, C09C3/06
【公开号】CN105542513
【申请号】CN201610059797
【发明人】王迪, 刘仲明, 沈振雄, 张 成, 孔令娇, 陈丽娜
【申请人】浙江奇彩环境科技股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月28日