本发明涉及一种幻彩普鲁士蓝珠光颜料的制备方法。
背景技术：
普鲁士蓝是六氰合亚铁酸盐的总称，是fe(ⅱ)的配合物，也称为米洛丽蓝或特恩布尔蓝。近年来由于有机颜料酞菁蓝具有比普鲁士蓝更鲜艳的色彩，耐酸、耐碱、耐光、耐候性强，已经逐步取代普鲁士蓝作为重要的涂料和塑料着色颜料。但对珠光颜料却是一个例外，因为云母薄片和珠光颜料片对酞菁蓝的吸附性能差，容易从云母薄片或珠光颜料片表面剥离。而用普鲁士蓝包覆珠光颜料却能获得致密而坚韧的包膜。
珠光颜料作为一种反射效果颜料，在油墨，涂料，塑料等行业应用越来越广泛，普通的干涉系列珠光颜料，由于只采用透明的氧化物包覆层，所以一定角度上不可避免的只会呈现单彩光效果，例如，黄，红，紫，蓝，绿等效果，这种效果已经无法满足人们对色彩的需求。虽然有包覆有机色浆的珠光颜料，但是由于其稳定性差，易脱色，且应用领域极窄，并不能很好的被市场接受。所以，研发一种多色的，异色效果，高亮度，高稳定性的珠光颜料是市场所需求的。
一种幻彩普鲁士蓝珠光颜料的制备方法，其特征包括以下步骤：首先制备片状基体材料，然后对片状基体材料进行表面包覆；片状基体材料的制备方法：反应釜放入3000重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入200～250重量份的固体氧氯化锆，待固体氧氯化锆完全溶解后，向反应釜中加入50～80重量份的氢氟酸，氢氟酸浓度为41～42%，搅拌30分钟，向反应釜中加入160～220重量份的磷酸，磷酸浓度为90～93%，搅拌30分钟，开始升温，当温度达到60～90℃时，开始保温，保温时间2～4小时，保温结束后，待反应釜温度自然冷却至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到片状基体材料滤饼；
片状基体材料表面包覆分2次进行，第一次表面包覆方法：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到片状基体材料滤饼，开始升温，当温度达到78～82℃时，开始保温，先用四氯化钛溶液将体系的ph值调至1.8～2.0，然后将四氯化钛溶液和浓度为20～25%的氢氧化钠溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至1.8～2.0，四氯化钛溶液的加入总量为900～950体积份，控制四氯化钛溶液和20～25%的氢氧化钠溶液的加入时间为7～8小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到第一次表面包覆珠光颜料滤饼；将滤饼在110～130℃下进行干燥，然后在820～850℃下进行煅烧1小时，得到幻彩干涉蓝珠光颜料，所述的四氯化钛溶液的浓度为4.0摩尔/升；
第二次表面包覆方法：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到第一次表面包覆得到幻彩干涉蓝珠光颜料，开始升温，当温度达到65～75℃时，开始保温，先用硫酸铁铵溶液将体系的ph值调至4.0～4.5，然后将硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.0～4.5，硫酸铁铵溶液的加入总量为160～180体积份，控制硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液的加入时间为3～4小时，加入完毕后用同样的方法加入亚铁氰化钾，将亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.0～4.5，亚铁氰化钾溶液的加入总量为120～140体积份，控制亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液的加入时间为2～3小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料滤饼；将滤饼在110～130℃下进行干燥，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料；所述的硫酸铁铵溶液的浓度为2.0摩尔/升；所述的亚铁氰化钾溶液的浓度为1.5摩尔/升。
本发明创新点：采用可溶性锆盐、磷酸和氢氟酸为原料，采用常规精细化工流程，在常压条件下，反应温度为60～90℃，反应时间2～4小时，得到片状基体材料，这种合成方法得到的片状基体材料直径和厚度均匀且可控，片状基体材料直径3～5μm和厚度50～70nm，使颜料的性能更好。另外，本发明进行中间洗涤两次包覆，制备的珠光颜料色彩更鲜艳。
技术实现要素：
一种幻彩普鲁士蓝珠光颜料的制备方法，其特征包括以下步骤：首先制备片状基体材料，然后对片状基体材料进行表面包覆；片状基体材料的制备方法：反应釜放入3000重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入200～250重量份的固体氧氯化锆，待固体氧氯化锆完全溶解后，向反应釜中加入50～80重量份的氢氟酸，氢氟酸浓度为41～42%，搅拌30分钟，向反应釜中加入160～220重量份的磷酸，磷酸浓度为90～93%，搅拌30分钟，开始升温，当温度达到60～90℃时，开始保温，保温时间2～4小时，保温结束后，待反应釜温度自然冷却至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到片状基体材料滤饼；
片状基体材料表面包覆分2次进行，第一次表面包覆方法：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到片状基体材料滤饼，开始升温，当温度达到78～82℃时，开始保温，先用四氯化钛溶液将体系的ph值调至1.8～2.0，然后将四氯化钛溶液和浓度为20～25%的氢氧化钠溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至1.8～2.0，四氯化钛溶液的加入总量为900～950体积份，控制四氯化钛溶液和20～25%的氢氧化钠溶液的加入时间为7～8小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到第一次表面包覆珠光颜料滤饼；将滤饼在110～130℃下进行干燥，然后在820～850℃下进行煅烧1小时，得到幻彩干涉蓝珠光颜料，所述的四氯化钛溶液的浓度为4.0摩尔/升；
第二次表面包覆方法：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到第一次表面包覆得到幻彩干涉蓝珠光颜料，开始升温，当温度达到65～75℃时，开始保温，先用硫酸铁铵溶液将体系的ph值调至4.0～4.5，然后将硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.0～4.5，硫酸铁铵溶液的加入总量为160～180体积份，控制硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液的加入时间为3～4小时，加入完毕后用同样的方法加入亚铁氰化钾，将亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.0～4.5，亚铁氰化钾溶液的加入总量为120～140体积份，控制亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液的加入时间为2～3小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料滤饼；将滤饼在110～130℃下进行干燥，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料；
所述的硫酸铁铵溶液的浓度为2.0摩尔/升；
所述的亚铁氰化钾溶液的浓度为1.5摩尔/升。
具体实施方式
实施例1
片状基体材料的制备：反应釜放入3000kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入200kg的固体氧氯化锆，待固体氧氯化锆完全溶解后，向反应釜中加入浓度为41%的氢氟酸50kg，搅拌30分钟，向反应釜中加入浓度为90%的磷酸160kg，搅拌30分钟，开始升温，当温度达到60℃时，开始保温，保温时间4小时，保温结束后，待反应釜温度自然冷却至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到片状基体材料滤饼；
片状基体材料进行第一次表面包覆：反应釜放入2200kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到片状基体材料滤饼，开始升温，当温度达到78℃时，开始保温，先用四氯化钛溶液将体系的ph值调至1.8，然后将四氯化钛溶液和浓度为20%的氢氧化钠溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至1.8，四氯化钛溶液的加入总量为900升，四氯化钛溶液的浓度为4.0摩尔/升，控制四氯化钛溶液和20%的氢氧化钠溶液的加入时间为7小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到第一次表面包覆珠光颜料滤饼；将滤饼在110℃下进行干燥，然后在820℃下进行煅烧1小时，得到幻彩干涉蓝珠光颜料；
进行第二次表面包覆：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到第一次表面包覆得到幻彩干涉蓝珠光颜料，开始升温，当温度达到65℃时，开始保温，先用硫酸铁铵溶液将体系的ph值调至4.0，然后将硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.0，硫酸铁铵溶液的加入总量为160升，硫酸铁铵溶液的浓度为2.0摩尔/升，控制硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液的加入时间为3小时，加入完毕后用同样的方法加入亚铁氰化钾，将亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.0，亚铁氰化钾溶液的加入总量为120升，亚铁氰化钾溶液的浓度为1.5摩尔/升，控制亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液的加入时间为2小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料滤饼；将滤饼在110℃下进行干燥，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料。
实施例2
片状基体材料的制备：反应釜放入3000kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入250kg的固体氧氯化锆，待固体氧氯化锆完全溶解后，向反应釜中加入浓度为42%的氢氟酸80kg，搅拌30分钟，向反应釜中加入浓度为93%的磷酸220kg，搅拌30分钟，开始升温，当温度达到90℃时，开始保温，保温时间2小时，保温结束后，待反应釜温度自然冷却至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到片状基体材料滤饼；
片状基体材料进行第一次表面包覆：反应釜放入2200kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到片状基体材料滤饼，开始升温，当温度达到82℃时，开始保温，先用四氯化钛溶液将体系的ph值调至2.0，然后将四氯化钛溶液和浓度为21%的氢氧化钠溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至2.0，四氯化钛溶液的加入总量为950升，四氯化钛溶液的浓度为4.0摩尔/升，控制四氯化钛溶液和21%的氢氧化钠溶液的加入时间为8小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到第一次表面包覆珠光颜料滤饼；将滤饼在130℃下进行干燥，然后在850℃下进行煅烧1小时，得到幻彩干涉蓝珠光颜料；
进行第二次表面包覆：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到第一次表面包覆得到幻彩干涉蓝珠光颜料，开始升温，当温度达到75℃时，开始保温，先用硫酸铁铵溶液将体系的ph值调至4.5，然后将硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.5，硫酸铁铵溶液的加入总量为180升，硫酸铁铵溶液的浓度为2.0摩尔/升，控制硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液的加入时间为4小时，加入完毕后用同样的方法加入亚铁氰化钾，将亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.5，亚铁氰化钾溶液的加入总量为140升，亚铁氰化钾溶液的浓度为1.5摩尔/升，控制亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液的加入时间为3小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料滤饼；将滤饼在130℃下进行干燥，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料。
实施例3
片状基体材料的制备：反应釜放入3000kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入230kg的固体氧氯化锆，待固体氧氯化锆完全溶解后，向反应釜中加入浓度为41.5%的氢氟酸60kg，搅拌30分钟，向反应釜中加入浓度为91%的磷酸180kg，搅拌30分钟，开始升温，当温度达到70℃时，开始保温，保温时间3小时，保温结束后，待反应釜温度自然冷却至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到片状基体材料滤饼；
片状基体材料进行第一次表面包覆：反应釜放入2200kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到片状基体材料滤饼，开始升温，当温度达到80℃时，开始保温，先用四氯化钛溶液将体系的ph值调至1.9，然后将四氯化钛溶液和浓度为25%的氢氧化钠溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至1.9，四氯化钛溶液的加入总量为910升，四氯化钛溶液的浓度为4.0摩尔/升，控制四氯化钛溶液和25%的氢氧化钠溶液的加入时间为7.5小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到第一次表面包覆珠光颜料滤饼；将滤饼在120℃下进行干燥，然后在830℃下进行煅烧1小时，得到幻彩干涉蓝珠光颜料；
进行第二次表面包覆：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到第一次表面包覆得到幻彩干涉蓝珠光颜料，开始升温，当温度达到70℃时，开始保温，先用硫酸铁铵溶液将体系的ph值调至4.2，然后将硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.2，硫酸铁铵溶液的加入总量为170升，硫酸铁铵溶液的浓度为2.0摩尔/升，控制硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液的加入时间为3.5小时，加入完毕后用同样的方法加入亚铁氰化钾，将亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.2，亚铁氰化钾溶液的加入总量为130升，亚铁氰化钾溶液的浓度为1.5摩尔/升，控制亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液的加入时间为2.5小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料滤饼；将滤饼在120℃下进行干燥，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料。
实施例4
片状基体材料的制备：反应釜放入3000kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入240kg的固体氧氯化锆，待固体氧氯化锆完全溶解后，向反应釜中加入浓度为41.8%的氢氟酸75kg，搅拌30分钟，向反应釜中加入浓度为92.8%的磷酸215kg，搅拌30分钟，开始升温，当温度达到85℃时，开始保温，保温时间2.5小时，保温结束后，待反应釜温度自然冷却至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到片状基体材料滤饼；
片状基体材料进行第一次表面包覆：反应釜放入2200kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到片状基体材料滤饼，开始升温，当温度达到82℃时，开始保温，先用四氯化钛溶液将体系的ph值调至2.0，然后将四氯化钛溶液和浓度为22%的氢氧化钠溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至2.0，四氯化钛溶液的加入总量为940升，四氯化钛溶液的浓度为4.0摩尔/升，控制四氯化钛溶液和22%的氢氧化钠溶液的加入时间为7小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到第一次表面包覆珠光颜料滤饼；将滤饼在128℃下进行干燥，然后在845℃下进行煅烧1小时，得到幻彩干涉蓝珠光颜料；
进行第二次表面包覆：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到第一次表面包覆得到幻彩干涉蓝珠光颜料，开始升温，当温度达到68℃时，开始保温，先用硫酸铁铵溶液将体系的ph值调至4.3，然后将硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.3，硫酸铁铵溶液的加入总量为168升，硫酸铁铵溶液的浓度为2.0摩尔/升，控制硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液的加入时间为3.2小时，加入完毕后用同样的方法加入亚铁氰化钾，将亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.3，亚铁氰化钾溶液的加入总量为128升，亚铁氰化钾溶液的浓度为1.5摩尔/升，控制亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液的加入时间为2.4小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料滤饼；将滤饼在118℃下进行干燥，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料。
实施例5
片状基体材料的制备：反应釜放入3000kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入225kg的固体氧氯化锆，待固体氧氯化锆完全溶解后，向反应釜中加入浓度为41.6%的氢氟酸70kg，搅拌30分钟，向反应釜中加入浓度为92%的磷酸200kg，搅拌30分钟，开始升温，当温度达到80℃时，开始保温，保温时间3小时，保温结束后，待反应釜温度自然冷却至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到片状基体材料滤饼；
片状基体材料进行第一次表面包覆：反应釜放入2200kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到片状基体材料滤饼，开始升温，当温度达到78℃时，开始保温，先用四氯化钛溶液将体系的ph值调至1.8，然后将四氯化钛溶液和浓度为24%的氢氧化钠溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至1.8，四氯化钛溶液的加入总量为930升，四氯化钛溶液的浓度为4.0摩尔/升，控制四氯化钛溶液和24%的氢氧化钠溶液的加入时间为7小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到第一次表面包覆珠光颜料滤饼；将滤饼在122℃下进行干燥，然后在835℃下进行煅烧1小时，得到幻彩干涉蓝珠光颜料；
进行第二次表面包覆：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到第一次表面包覆得到幻彩干涉蓝珠光颜料，开始升温，当温度达到72℃时，开始保温，先用硫酸铁铵溶液将体系的ph值调至4.1，然后将硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.1，硫酸铁铵溶液的加入总量为177升，硫酸铁铵溶液的浓度为2.0摩尔/升，控制硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液的加入时间为3.7小时，加入完毕后用同样的方法加入亚铁氰化钾，将亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.1，亚铁氰化钾溶液的加入总量为133升，亚铁氰化钾溶液的浓度为1.5摩尔/升，控制亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液的加入时间为2.7小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料滤饼；将滤饼在122℃下进行干燥，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料。
实施例6
片状基体材料的制备：反应釜放入3000kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入230kg的固体氧氯化锆，待固体氧氯化锆完全溶解后，向反应釜中加入浓度为42%的氢氟酸68kg，搅拌30分钟，向反应釜中加入浓度为92%的磷酸190kg，搅拌30分钟，开始升温，当温度达到75℃时，开始保温，保温时间4小时，保温结束后，待反应釜温度自然冷却至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到片状基体材料滤饼；
片状基体材料进行第一次表面包覆：反应釜放入2200kg的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到片状基体材料滤饼，开始升温，当温度达到81℃时，开始保温，先用四氯化钛溶液将体系的ph值调至2.0，然后将四氯化钛溶液和浓度为22%的氢氧化钠溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至2.0，四氯化钛溶液的加入总量为920升，四氯化钛溶液的浓度为4.0摩尔/升，控制四氯化钛溶液和22%的氢氧化钠溶液的加入时间为7小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到第一次表面包覆珠光颜料滤饼；将滤饼在130℃下进行干燥，然后在820℃下进行煅烧1小时，得到幻彩干涉蓝珠光颜料；
进行第二次表面包覆：反应釜放入2200重量份的去离子水，开启搅拌，向反应釜中加入上述得到第一次表面包覆得到幻彩干涉蓝珠光颜料，开始升温，当温度达到71℃时，开始保温，先用硫酸铁铵溶液将体系的ph值调至4.4，然后将硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.4，硫酸铁铵溶液的加入总量为172升，硫酸铁铵溶液的浓度为2.0摩尔/升，控制硫酸铁铵溶液和浓氨水溶液的加入时间为3.3小时，加入完毕后用同样的方法加入亚铁氰化钾，将亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液同时加入到反应釜中，加入过程中始终保持体系的ph值为至4.4，亚铁氰化钾溶液的加入总量为138升，亚铁氰化钾溶液的浓度为1.5摩尔/升，控制亚铁氰化钾溶液和浓氨水溶液的加入时间为2.8小时，加入完毕保温30分钟，开冷却水对反应釜进行冷却，当温度降至50℃以下，进行过滤、洗涤，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料滤饼；将滤饼在126℃下进行干燥，得到幻彩普鲁士蓝珠光颜料。