复合颜料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明通常设及复合颜料。所述复合颜料可在涂料配方中使用，W提高该涂料配 方的不透明度。
【背景技术】
[0002] 纳米材料在各种工业中的应用在工业和学术上已经聚集了极大的兴趣。运种趋势 的主要推动力是纳米材料因其接近原子的尺寸而大幅度提高最终产品的性能的能力。
[0003] 例如，纳米材料已经用于涂料应用中。像纳米二氧化铁和二氧化娃等金属氧化物 已被广泛用于配制聚合物涂层，W提供例如光催化和优异的耐磨性等性能。
[0004] 二氧化铁(Ti〇2)主要由于其出色的散射可见光的能力，是涂料工业中普遍使用 的、不受质疑的颜料。因此，Ti〇2具有非常高的折射率，并且已被普遍用于提高涂料的不透 明度。但是，近年来Ti化的价格波动非常大，并且价格显著提高。运阻碍了基于Ti化的涂料的 经济竞争力。此外，外部建筑使用的常规涂料因暴露于太阳福射下而常常遭遇"泛黄"。热带 地区的高湿度和频繁降雨也会导致墙壁上的细菌和藻类的生长。
[0005] 涂料的不透明度或遮盖力取决于多个因素，例如颗粒尺寸，颜料的晶相，颜料和聚 合物的折射率，W及单独颜料颗粒的分散或拥挤。所有运些因素影响单独颜料颗粒对光的 背散射。在涂料设计中，Ti〇2的颜料拥挤效应是最重要的考虑因素。运是因为，虽然通过将 Ti化在涂料中的含量增加至某一点W上，使Ti化赋予涂料不透明性，但也使颜料颗粒相互接 近，从而干扰了运样的颜料对光进行有效地散射的能力。
[0006] 为了克服颜料拥挤的问题，具有更小尺寸的体质颜料被用作间隔单元，W分离 Ti化颜料，并增加涂料的遮盖力。
[0007] 将间隔材料与Ti化颜料一起使用W改进涂料的不透明性的设想已经存在了一段 时间。例如，存在一种已知的产品，其使用不同材料之间的折射率差异，W增强散射。其他已 知产品物理地包覆Ti化颜料，W增强分离效果。粘±也可用于运样的应用中，因为它们有高 的表面积。然而，已难W将此类应用用于商业上，运是由于需要大量的间隔材料，导致涂料 具有高的比较成本。此外，粘±作为间隔材料也易于降低最终涂料膜的光泽度，并改变涂料 的流变性能。
[000引可替代地，折射率为2.Ol的商业微米尺寸的氧化锋颗粒可W用作颜料。然而，商业 微米尺寸的氧化锋具有较大的平均颗粒尺寸，因此，导致其具有较小的表面积。其结果是， 商业微米尺寸的氧化锋对Ti化颜料所提供的不透明度具有很小或可忽略的影响能力。此 夕h虽然纳米尺寸的氧化锋颗粒能提高涂料配方的不透明度，但已经显示当储存较长时间 例如2-3个月时，运样的涂料配方并不稳定（如由达到凝胶点涂料配方的粘度增加所证实 的）。此外，使用化0的水性涂料的配方需要认真考虑各种参数和材料。在水性涂料中普遍存 在的碱性抑值范围内，氧化锋与Ti化的相互作用非常强。运必然导致涂料的稳定性差，使得 涂料在室溫下粘度逐步增加并有可能形成不可逆胶凝。涂料在60°C下储存14天所进行的加 速胆存试验经常会失败。
[0009] 并且，其它颜料，如铅白、硫化锋、锋领白和氧化錬也被用作涂料中的可替代的颜 料。但是，Ti〇2颜料由于其较高的折射率而总是最终被选用。
[0010] 因此，需要提供一种涂料配方，其能克服或至少改进上述的一个或多个缺点。需要 提供一种稳定的涂料配方，其能克服或至少改进上述的一个或多个缺点。
[00川发明概述
[0012] 根据第一个方面，提供了一种涂料配方，所述涂料配方包含复合颜料，所述复合颜 料选自由金属氧化物/二氧化娃、金属氧化物/娃酸盐、金属氧化物/氧化侣、金属氧化物/金 属氧化物和金属氧化物/氧化错组成的组，其中，对所述复合颜料的尺寸和含量进行选择， W提高所述涂料配方的不透明度。
[0013] 该复合颜料可W具有不透明特性，因此可用于保持或增强涂料或涂料配方的不透 明度。由于复合颜料的不透明特性，该复合颜料可减少在涂料配方中所需要的二氧化铁的 量。因此，该复合颜料可W是二氧化铁的可替代物。由于使用复合颜料来代替更昂贵的二氧 化铁，生产涂料或涂料配方的成本可W被有效地降低。
[0014] 当复合颜料提高了涂料配方的不透明度时，复合颜料可W不影响涂料配方的稳定 性。因此，该复合颜料可至少保持涂料配方的稳定性，或者可W增加涂料配方的稳定性。因 此，复合颜料可W是能够提高涂料配方的不透明度，同时不影响涂料配方的稳定性，或对涂 料配方的稳定性没有任何不利影响。运是与现有技术中的不透明度增强剂相比的结果，在 现有技术中，涂料配方的稳定性随时间降低。
[0015] 当存储了一段时间时，复合颜料可能可W保持或提高涂料或涂料配方的稳定性。 该复合颜料可W使涂料或涂料配方抵抗粘度的变化。在储存一段时间期间，该复合颜料可 W阻止或至少降低涂料或涂料配方的凝胶化或凝聚。
[0016] 在第二个方面，提供了一种用于配制涂料配方的方法，所述方法包括在涂料配方 中加入有效含量的复合颜料的步骤，所述复合颜料选自由金属氧化物/二氧化娃、金属氧化 物/娃酸盐、金属氧化物/氧化侣、金属氧化物/金属氧化物和金属氧化物/氧化错组成的组 中，W增加所述涂料配方的不透明度。
[0017] 在第=个方面，提供了 一种复合颜料，其包括第一组分和第二组分，其中所述第一 组分为金属氧化物，所述第二组分选自由二氧化娃，娃酸盐，氧化侣，金属氧化物和氧化错 组成的组中。
[001引 定义
[0019] 在本文中所使用的单词或术语应具有下述指明的含义：
[0020] "纳米尺寸"一词应被广泛地解释为设及小于约lOOOnm，小于约300加1，在约200皿 至约300之间，在约5nm至约200nm之间，或小于约IOOnm的颗粒的平均颗粒尺寸。颗粒尺寸可 指基本上为球形的颗粒的直径。所述颗粒可W是非球形的，颗粒尺寸的范围可W是指该颗 粒相对于球形颗粒的当量直径。
[0021] 术语"不透明度"，W及它们的语法变体，用于指示涂层对光的不透过性。
[0022] 术语"稳定的"，当提到涂料或涂料配方时，指涂料或涂料配方（即使被储存很长一 段时间）被揽拌W形成均匀的液体的能力。涂料或涂料配方的粘度可W是涂料或涂料配方 的稳定性的度量，使得稳定的涂料或涂料配方被认为是在储存期间其粘度基本保持恒定或 基本上不增加的涂料或涂料配方。在加速胆存试验中，稳定的涂料是粘度增加约低于20KU 单位的涂料。为避免疑义，在储存一段时间后导致凝胶化或凝聚的任何涂料或涂料配方都 被认为是"不稳定的"。
[002；3]词"基本上"不排除"完全"，例如"基本上不含"Y的组合物可能完全不含Y。必要时， 可W将词"基本上"从本发明的限定中省略。
[0024] 除非另有说明，术语"包括"和"包含"，及其语法的变体，意在表示"开放"或"包括" 的语言，使得它们包括所引用的要素，但也允许包含额外的、未列举的要素。
[0025] 如本文中所使用的，术语"约"，在配方的组分的浓度的上下文中，通常是指所述值 的±5%，更典型的指所述值的±4%，更典型指所述值的±3%，更典型地，指所述值的± 2%，甚至更典型地指所述值的± 1 %，并且甚至更典型地指所述值的±0.5%。
[0026] 在贯穿本公开的内容中，某些实施例可W W范围形式公开。但是应当理解的是，范 围形式的描述仅仅是为了方便和简洁，不应该被解释为对所公开的范围的硬性限制。因此， 范围的描述应当被认为包括具体公开的所有可能的子范围W及该范围内的单独的数值。例 如，范围的描述，例如从巧化的范围，应被看做具有具体公开的子范围，如从1至3,从1至4， 从1至5，从2至4，从2至6，从3至6等，W及该范围内的单独的数值，例如，1，2，3，4，5和6。该适 用与范围的宽度无关。
[0027] 在本文中可W对某些实施例进行广泛和概括性的描述。落入一般性公开范围内的 每个更窄的种类和亚属分组也构成本公开的一部分。运包括对带有附带条