本发明涉及日用化工领域，具体而言，涉及一种高色度的玻璃基珠光颜料及其制备方法和应用。
背景技术：
珠光颜料是一种特殊的颜料，具有类似天然珍珠的独特光泽和迷人色彩，因其独特的光学性能广泛应用于涂料、塑料、陶瓷、造纸、皮革、玻璃、化妆品、装饰品、建筑材料和汽车工业等领域。随着市场对珠光颜料的质量、色泽、亮度等要求越来越髙，珠光颜料的研究也越发深入。珠光颜料的结构也越来越复杂，从原来的单覆层向多覆层转变，单一金属氧化物包覆变为一种或者多种的组合，同时也出现不同基材的珠光颜料。如合成云母、片状二氧化硅、片状氧化铝、玻璃鳞片等为基质材料的珠光颜料，它们各自表现出了不同于早期的天然云母基材珠光颜料所表现的珠光效果。
近年来，玻璃基材珠光颜料被广泛应用推广。因其具有超高光泽和几乎无色透明的小角度透过色，是目前其他任何基材都不能做到的。但作为珠光颜料基材使用要求来讲，玻璃基片的自身材质存在一定的缺陷，与云母相比，其表面更平滑，在相同粒径范围下，比表面积较小，表面活性较差。在相同的粒径范围和相同的色相情况下，玻璃基材的珠光的包覆率不到云母基材珠光包覆率的一半。在包膜过程中，由于玻璃基材表面活性不够及比表面小致使金属氧化物离子的水解速度和玻璃基材表面吸附金属氧化物纳米粒子的速度不匹配，易产生包膜沉积材料的游离，包覆沉积率低，不但浪费昂贵的包覆原材料(如sncl4、ticl4等)，而且这些游离的包膜材料严重影响珠光颜料的品质，造成光泽(亮度)差，色饱和度差。
针对此问题，国内外研究者也开展了一定的研究工作。公开号为cn101768379b的专利文件通过采用一定浓度的氟化铵对玻璃基材进行预处理，然后在其表面包覆一层氧化铝，以达到提高比表面积及表面活性，最后在活化基材表面包覆单层高折射金属氧化物，相比于未处理玻璃基片，活性有所提高，但是用氟化铵刻蚀玻璃的程度也很难控制。公开号为cn101104748b的专利文件描述了一种通过设计高折射率金属氧化物与低折射率氧化物的交替包覆来实现增加色浓度的方式来实现，从包覆材料的结构上来实现色浓度提高，未解决玻璃基材自身的低活性问题。公开号为cn101006140a的专利文件描述了通过在玻璃基片上包覆一层二氧化硅，再进一步包覆高折射率的金属氧化物，而包覆二氧化硅的目的是为了防止玻璃基材在后期的应用过程中玻璃基片中成分的渗出。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种高色度的玻璃基珠光颜料的制备方法，所述的制备方法，采用氯化亚锡处理增加表面活性点，接着采用带有胺基的硅烷偶联剂进一步对其进行化学接枝处理增加表面的吸附能力，胺基官能团对铁、钛离子有着很强的络合力，进一步解决金属离子在水解速度和基材表面吸附速度的平衡匹配。处理后的玻璃基材在包覆率上大大提高，色浓度也显著提高。
本发明的第二目的在于提供一种所述的高色度的玻璃基珠光颜料，该珠光颜料，在相同粒径和相同色相下，处理后的玻璃基材包覆率提高10％左右，色浓度和亮度有明显提高。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种高色度玻璃基珠光颜料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将玻璃基材加水进行搅拌打浆，调节温度和ph，然后加入无机盐处理剂，再加入有机硅烷偶联剂，反应后过滤洗涤，然后再次加水打浆；
优选的，所述无机盐处理剂为氯化亚锡；
优选的，在所述将玻璃基材加水进行搅拌打浆的步骤中，所述水的质量是所述玻璃基材质量的10-50倍，更优选的15-25倍，更进一步优选的18-22倍；
(2)、打浆后调节温度和ph值，添加金属氧化物相对应的金属盐对玻璃基材进行包膜，最后洗涤、烘干、煅烧，得到该高色度玻璃基珠光颜料；
优选的，所述温度为75-85℃；
优选的，所述ph＝2.0-2.5。
优选的，在步骤(1)中，所述无机盐处理剂为所述玻璃基材质量的0.1％-5％，更优选的0.3％-2％，更进一步优选的0.5％-1.5％。
优选的，在步骤(1)中，所述有机硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种的组合。
优选的，在步骤(1)中，所述有机硅烷偶联剂为所述玻璃基材质量的0.1％-5％，更优选的0.3％-2％，更进一步优选的0.5％-1.5％。
优选的，在步骤(2)中，所述金属盐选自四氯化锡、四氯化钛、三氯化铁中的一种或者多种的组合。
优选的，在步骤(1)中，所述温度为50-95℃，更优选的为55-90℃，更进一步优选的为60-70℃。
优选的，在步骤(1)中，所述ph＝1.0-3.0，更优选的ph＝1.5-2.0，更进一步优选为1.2-1.8。
优选的，所述包膜的膜层结构由内到为依次为氧化锡层、二氧化硅层；
更优选的，所述二氧化硅层外包覆有氧化锡层、二氧化钛层、三氧化二铁层中的一种，
更进一步优选的，所述氧化锡层外包覆有二氧化钛层；
更进一步优选的，所述二氧化钛层外包覆有三氧化二铁。
所述的高色度玻璃基珠光颜料的制备方法所制备的高色度玻璃基珠光颜料。
所述的高色度玻璃基珠光颜料的制备方法所制备的高色度玻璃基珠光颜料在油漆、涂料、塑料、皮革着色、壁纸、粉末涂料、化妆品领域中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本申请所提供的高色度玻璃基珠光颜料的制备方法，采用氯化亚锡处理增加表面活性点，接着采用带有胺基的硅烷偶联剂进一步对其进行化学接枝处理增加表面的吸附能力，胺基官能团对铁、钛离子有着很强的络合力，进一步解决金属离子在水解速度和基材表面吸附速度的平衡匹配。
(2)本申请所提供的高色度玻璃基珠光颜料的制备方法，经过处理后，金属离子的水解速度与玻璃表面对金属氧化物的吸附速度能较好的匹配，大大降低了体系中游离的金属氧化物粒子。
(3)本申请所提供的高色度玻璃基珠光颜料，相比于未处理的玻璃基材，在相同粒径和相同色相下，处理后的玻璃基材包覆率提高10％左右，色浓度和亮度有明显提高。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
一种高色度玻璃基珠光颜料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将玻璃基材加水进行搅拌打浆，调节温度和ph，然后加入无机盐处理剂，再加入有机硅烷偶联剂，反应后过滤洗涤，然后再次加水打浆；
优选的，所述无机盐处理剂为氯化亚锡；
优选的，在所述将玻璃基材加水进行搅拌打浆的步骤中，所述水的质量是所述玻璃基材质量的10-50倍，更优选的15-25倍，更进一步优选的18-22倍；
(2)、打浆后调节温度和ph值，添加金属氧化物相对应的金属盐对玻璃基材进行包膜，最后洗涤、烘干、煅烧，得到该高色度玻璃基珠光颜料；
优选的，所述温度为75-85℃；
优选的，所述ph＝2.0-2.5。
现有理论认为，在制备珠光颜料的众多影响因素中，基材的品质对产品的品质占主导因素。基于尽量降低破环玻璃基片的表面平滑度前提下，本专利采用氯化亚锡处理增加表面活性点，接着采用带有胺基的硅烷偶联剂进一步对其进行化学接枝处理增加表面的吸附能力，胺基官能团对铁、钛离子有着很强的络合力，进一步解决金属离子在水解速度和基材表面吸附速度的平衡匹配。处理后的玻璃基材在包覆率上大大提高，色浓度也显著提高。
优选的，在步骤(1)中，所述无机盐处理剂为所述玻璃基材质量的0.1％-5％，更优选的0.3％-2％，更进一步优选的0.5％-1.5％。
优选的，在步骤(1)中，所述有机硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种的组合。
优选的，在步骤(1)中，所述有机硅烷偶联剂为所述玻璃基材质量的0.1％-5％，更优选的0.3％-2％，更进一步优选的0.5％-1.5％。
有机硅烷偶联剂的量决定了玻璃基材的表面的吸附能力，胺基官能团对铁、钛离子有着很强的络合力，进一步解决金属离子在水解速度和基材表面吸附速度的平衡匹配。
优选的，在步骤(2)中，所述金属盐选自四氯化锡、四氯化钛、三氯化铁中的一种或者多种的组合。
优选的，在步骤(1)中，所述温度为50-95℃，更优选的为55-90℃，更进一步优选的为60-70℃。
优选的，在步骤(1)中，所述ph＝1.0-3.0，更优选的ph＝1.5-2.0，更进一步优选为1.2-1.8。
优选的，所述包膜的膜层结构由内到为依次为氧化锡层、二氧化硅层；
更优选的，所述二氧化硅层外包覆有氧化锡层、二氧化钛层、三氧化二铁层中的一种，
更进一步优选的，所述氧化锡层外包覆有二氧化钛层；
更进一步优选的，所述二氧化钛层外包覆有三氧化二铁。
所述的高色度玻璃基珠光颜料的制备方法所制备的高色度玻璃基珠光颜料。
所述的高色度玻璃基珠光颜料的制备方法所制备的高色度玻璃基珠光颜料在油漆、涂料、塑料、皮革着色、壁纸、粉末涂料、化妆品领域中的应用。
实施例1
称取100g粒径为10-60μm玻璃薄片，置于5l的烧杯中，加入2000ml去离子水，放于水浴锅中，并以200-300rps速率搅拌，升温至60-70℃之间，调节溶液ph值在1.2-1.8之间，加入0.5％的氯化亚锡，搅拌半小时后，继续加入2.5％的n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷，1小时加完后过滤洗涤，再次加入去离子水搅拌均匀，升温至75-85℃之间，调节溶液ph值在2.0-2.5之间，，以1ml/min的速率滴加2mol/l的四氯化钛溶液，并以naoh溶液维持溶液ph值不变，反应2-3小时后，过滤，滤饼烘干后放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至600℃，保温1小时，取出，冷却至室温，即得到银白玻璃基珠光颜料。
实施例2
称取100g粒径为10-60μm玻璃薄片，置于2l的烧杯中，加入1500ml去离子水，放于水浴锅中，并以200-300rps速率搅拌，升温至60-70℃之间，调节溶液ph值在1.2-1.8之间，加入0.5％的氯化亚锡，搅拌半小时后，继续加入2.5％的n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷，1小时加完后过滤洗涤，再次加入去离子水搅拌均匀，升温至75-85℃之间，调节溶液ph值在3-4之间，，以2ml/min的速率滴加10％三氯化铁溶液，并以30％的naoh溶液维持溶液ph值不变，反应3-4小时后，过滤，滤饼烘干后放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至600℃，保温1小时，取出，冷却至室温，即得到红色的云母铁珠光颜料。
实施例3
称取100g粒径为10-60μm玻璃薄片，置于5l的烧杯中，加入2000ml去离子水，放于水浴锅中，并以200-300rps速率搅拌，升温至60-70℃之间，调节溶液ph值在1.2-1.8之间，加入0.5％的氯化亚锡，搅拌半小时后，继续加入2.5％的n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷，1小时加完后过滤洗涤，再次加入去离子水搅拌均匀，然后升温至75-85℃之间，调节溶液ph值在1.5-2.5之间，，以1ml/min的速率滴加2mol/l四氯化钛溶液的，并以naoh溶液维持溶液ph值不变，反3-4小时后，调节溶液ph值在3-4之间，，以2ml/min的速率滴加10％三氯化铁溶液，并以30％的naoh溶液维持溶液ph值不变，反应1-2小时后过滤，滤饼烘干后放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至600℃，保温半小时，取出，冷却至室温，即得到金色的云母珠光颜料。
实施例4
称取100g粒径为10-60μm玻璃薄片，置于5l的烧杯中，加入2000ml去离子水，放于水浴锅中，并以200-300rps速率搅拌，升温至60-70℃之间，调节溶液ph值在1.2-1.8之间，加入0.5％的氯化亚锡，搅拌半小时后，继续加入2.5％的n-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷，1小时加完后过滤洗涤，再次加入去离子水搅拌均匀，升温至60-70℃之间，调节溶液ph值在1.5-2.0之间，加入100ml2.5％的四氯化锡水溶液，以30％的naoh溶液维持溶液ph值不变，然后升温至75-85℃之间，调节溶液ph值在2.0-2.5之间，，以1ml/min的速率滴加2mol/l的四氯化钛溶液，并以naoh溶液维持溶液ph值不变，反应3-4小时后，过滤，滤饼烘干后放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至600℃，保温1小时，取出，冷却至室温，即得到干涉金色玻璃基珠光颜料。
对比例
称取100g粒径为10-60μm玻璃薄片，置于5l的烧杯中，加入2000ml去离子水，放于水浴锅中，并以200-300rps速率搅拌，升温至60-70℃之间，调节溶液ph值在1.5-2.0之间，加入100ml2.5％的四氯化锡水溶液，以30％的naoh溶液维持溶液ph值不变，然后升温至75-85℃之间，调节溶液ph值在2.0-2.5之间，，以1ml/min的速率滴加2mol/l的四氯化钛溶液，并以naoh溶液维持溶液ph值不变，反应4-5小时后，过滤，滤饼烘干后放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至600℃，保温1小时，取出，冷却至室温，即得到干涉金色玻璃基珠光颜料。
实验例玻璃基珠光颜料性能评估
将实施例4所提供的样品采用常见的涂布划卡或者喷板的方法。将一定的珠光颜料添加到树脂或者油漆中搅拌均匀后，然后涂布或者喷板，再用x-ritema68色差仪测试色泽和光洁度。评估结果如表1所示：
表1性能评估结果
实验结果表明，相比于对比例可以看出，相比于玻璃薄片经过处理后，未处理的玻璃薄片在包膜到相同的颜色时，所耗的钛液比较多，主要是由于大量的二氧化钛粒子游离在水中，沉积到表面的少。色差仪测试数据显示也具有优异的色浓度和亮度。同时两组样品采用icp-ms进行了包覆钛含量的测试，处理过的玻璃薄片样品的包覆率提高将近10％。
应用实施例
以上实施例的珠光颜料均能应用于油漆、涂料、塑料、皮革着色、壁纸、粉末涂料、化妆品等领域。例如在油漆或者塑料添加本发明的珠光颜料，能表现出非常优异的色泽和色彩效果。
应用实施例1：以油漆喷涂为例
准确称量4.00克实施例1的珠光颜料，添加4.0克醋酸丁酯及8.0克聚酯汽车涂料树脂，置于搅拌器下搅拌分散10分钟，继续添加汽车涂料树脂体系84.0克搅拌5分钟。喷涂前先调整涂料的黏度至ford4号杯14-15秒。喷涂时控制喷涂间的温度为25摄氏度，相对湿度为60％。喷涂两遍，闪干10分钟后罩清漆，再次闪干后于140摄氏度烘烤30分钟。
应用实施例2：以注塑应用为例:
准确称取200克105℃下干燥过的聚丙烯(pp)料于塑料密封袋中，加入1毫升的光油(也叫分散油)然后振荡，让光油与聚丙烯料充分混合。用分析天平准备称取4.000克的实施例1的珠光粉加入塑料密封袋中，再次振荡，揉搓，使珠光粉充分均匀分散在pp颗粒中。料筒温度达到设定值后(通常为180℃～200℃)，把配好的聚丙烯料加入料斗里面，使用射胶和熔胶功能把料筒内原有余料挤出，直到挤出新料为止，挤出新料应有光泽，无杂质、无黑点、无烧焦、无气泡；同时，射胶时喷嘴应无堵塞现象。待出来的塑料片前后两片无异后，再生产出来的塑料片即为稳定合格的产品，可以进入自动的正常生产。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。