一种环保型绿色无机颜料及其制备方法与流程

本发明涉及陶瓷无机颜料的
技术领域：
，特别涉及一种环保型绿色无机颜料及其制备方法。
背景技术：
：钛钻绿是一种良好的无机颜料,因具有很好的耐热性、耐光性、耐候性和耐化学品性,广泛应用于耐高温涂料、塑料、陶瓷、搪瓷、玻璃等着色及美术颜料等领域。其粉体颜料及其制备过程一直被研究探索。现有的制备钛钻绿的方法主要为：1、工艺简单、成熟的有固相合成法,其工艺主要是,用氧化钻和二氧化钛经过研磨粉碎、充分混合,高温煅烧，再经过粉碎至需要细度制得成品；固相法制备钛钻绿，物料混合均匀性差，原料颗粒大，烧成温度较高，烧出来的成品色调不均匀，着色力差。2、湿法合成主要是共沉淀法，其采用钛酸四丁酯/偏钛酸,钻盐,氨水/尿素,通过酸碱滴定，形成前躯体，再经过水洗，烘干，高温煅烧，粉碎即得成品；所述共沉淀法工艺复杂，生产周期长，水洗盐分需要处理，产品成本高，难以实现大规模生产。可见，现有技术还有待改进和提高。技术实现要素：鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种环保型绿色无机颜料，旨在解决现有的钛钻绿颗粒大，烧成温度高，烧出来的成品色调不均匀，着色差；制备工艺复杂，生产周期长，生产成本高，难以实现大规模生产。为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：一种环保型绿色无机颜料，所述绿色无机颜料包括如下组分：碳酸钴、碳酸镍、氧化钛、氧化锌；所述组分的重量比为(24～32)∶(45～54)∶40∶13。所述的环保型绿色无机颜料中，所述碳酸钴中氧化钴的含量为60％～65％，碳酸镍中氧化镍的含量为57％～62％；所述绿色无机颜料按百分比计算，包括如下组分：15％～20％氧化钴、27％～32％氧化镍、40％氧化钛、13％氧化锌。所述的环保型绿色无机颜料中，所述无机颜料中包括水，所述水与固体的重量比为1∶(2～2.5)。所述的环保型绿色无机颜料中，所述氧化钛为锐钛型氧化钛，氧化钛的纯度为99.5％。一种环保型绿色无机颜料的制备方法，包括如下步骤：s1.称取碳酸钴、碳酸镍、氧化钛、氧化锌，加入水中，搅拌5～20分钟，得混合物；s2.将s1中的混合物加入砂磨机中，进行砂磨；s3.抽滤处理后烘干物料，物料经打粉机打粉后进行煅烧处理；s4.将s3中煅烧冷却后的物料粉碎、砂磨、抽滤、烘干，即得成品。所述的环保型绿色无机颜料的制备方法中，所述步骤s2中砂磨机的锆珠粒径为0.8～1.0μm；步骤s2中砂磨后的物料细度为d903～4μm。所述的环保型绿色无机颜料的制备方法中，所述步骤s3中烘干温度为95～105℃；煅烧条件为2～4h升温至950～1000℃下煅烧2～4h。所述的环保型绿色无机颜料的制备方法中，所述步骤s4中成品的细度为d902～3μm。所述的环保型绿色无机颜料的制备方法中，所述步骤s4烘干后还包括过200～300目的网筛。有益效果：本发明提供了一种环保型绿色无机颜料及其制备方法，通过添加活性高的碳酸钴降低了颜料的烧成温度，添加碳酸镍、氧化锌用以调节产品的色调，使颜料的发色更正，绿偏黄、偏蓝效果更佳；本发明采用新型的半湿法半固相法制备钛钻绿颜料,所述制备方法简单高效，生产成本低，物料混合均匀度高，颗粒细小，烧成温度低，烧出来的成品色调均匀；并且采用砂磨机进行磨料大大提高了球磨的效率，使物料的颗粒粒径更小、分布更为均匀。附图说明图1为现有技术中的钴绿颜料原色色浆与本发明实施例1和实施例2的绿色无机颜料原色色浆的色差对比图。图2为现有技术中的钴绿颜料冲淡色色浆与本发明实施例1和实施例2的绿色无机颜料冲淡色色浆的色差对比图。具体实施方式本发明提供环保型绿色无机颜料及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供一种环保型绿色无机颜料，所述绿色无机颜料按重量份计算包括如下组分：碳酸钴、碳酸镍、氧化钛、氧化锌；所述组分的重量比为(24～32)∶(45～54)∶40∶13。添加高温容易分解的碳酸钴，其活性较高，起到熔剂的作用，促进固相在较低温度下产生，促进固相反应进行，降低了反应温度，即降低了颜料的烧成温度；形成固溶体，使反应物晶格活化，促进结晶中心的形成，加速晶体的生长；添加碳酸镍、氧化锌用以调节产品的色调，所述绿色无机颜料的成分及配比最为合适，使颜料的结构稳定，颜料的发色更正，绿偏黄、偏蓝效果更佳。进一步的，所述碳酸钴中氧化钴的含量为60％～65％，碳酸镍中氧化镍的含量为57％～62％；所述绿色无机颜料按百分比计算，包括如下组分：15％～20％氧化钴、27％～32％氧化镍、40％氧化钛、13％氧化锌。不直接采用稳定的氧化物而是采用可分解的盐类来合成，所述碳酸盐的活性比直接采用的氧化物活性高，可降低反应温度，所述碳酸盐中氧化物的含量最为合适，有利于形成优异的发色颜料。进一步的，所述无机颜料中包括水，所述水与固体的重量比为1∶(2～2.5)。水的含量影响固体物料的溶解难易程度，以及砂磨的细度，水过多使无机颜料的组分过于分散，不利于砂磨以及后续的烘干、抽滤；水过少，混合物粘度高，物料之间的碰撞增大，应力增加，容易破坏结构，并且不利于砂磨成合适的细度。具体的，所述氧化钛为锐钛型氧化钛，氧化钛的纯度为99.5％。氧化钛具有无毒、最佳的不透明性、最佳的白度和光亮度，其粘附力强，着色力强，化学性能稳定，不易起化学变化，不易变色，而且氧化钛的表面积大，有利于物料之间反应的进行。锐钛型氧化钛的晶格空间较大，相对不稳定，耐候性差，容易泛黄，容易粉化，但白度较高，锐钛型氧化钛在高温下会转变为金红石型氧化钛，其晶格结构致密、稳定性好，光化学活性小，耐久性、耐候性佳，具有较高的硬度、遮盖力和着色力，而且锐钛型的氧化钛成本相对金红石型的氧化钛低，可降低生产成本。一种环保型绿色无机颜料的制备方法，包括如下步骤：称取碳酸钴、碳酸镍、氧化钛、氧化锌，加入水中，搅拌5～20分钟，得混合物；将混合物加入砂磨机中，砂磨机的锆珠粒径为0.8～1.0μm，进行砂磨，使物料混合均匀，砂磨后的物料细度为d903～4μm，所述细度最为合适，避免研磨过细破坏颜料结构及表面物理化学性能发生变化，或过粗，不利于物料的分散；抽滤机抽滤处理，直接抽干，无需水洗，然后在温度为95～105℃的干燥箱中烘干物料，物料经打粉机打粉，在马弗炉或电炉中950～1000℃下煅烧，升温时间为2～4h，升温至煅烧温度后保温2～4h的条件下进行煅烧处理；将煅烧冷却后的物料粉碎、砂磨、抽滤、烘干，过200～300目网筛，去除杂质，并且使烘干后块状的半成品得以分散，制得成品，其细度为d902～3μm，采用二次砂磨，可提高物料混合均匀性，保证颜料整体的细化，所述细度的成品，有利于降低其烧成温度，使烧出来的成品色调均匀度高，着色力强。采用半湿法半固相法制备绿色无机颜料，较传统固相法制备的颜料，物料混合均匀、原料颗粒小，烧成温度低，烧出来的成品色调均匀，着色效果好；较共沉淀法的制备工艺简单，生产周期短，无需水洗处理，降低了生产成本。具体的，使用打粉机打粉，使物料颗粒粒径更小，生成新的表面，增加物料颗粒的比表面积，降低反应活化能，不仅有利于物料之间的相互反应，还能降低反应温度，更加节能环保。进一步的，所述烘干条件足以除去混合物中的水分；所述煅烧条件使反应更加充分，形成的晶型结构稳定，使更多的钴离子、镍离子进入晶格中，提高颜料的纯度，使发色更为细腻。实施例1一种环保型绿色无机颜料，所述绿色无机颜料按重量份计算包括如下组分：23.88份碳酸钴、53.96份碳酸镍、40份氧化钛、13份氧化锌；所述碳酸钴中氧化钴的含量为62.8％，碳酸镍中氧化镍的含量为59.3％；所述绿色无机颜料按百分比计算，包括如下组分：15％氧化钴、32％氧化镍、40％氧化钛、13％氧化锌；所述水与固体的重量比为1∶2。一种环保性绿色无机颜料的制备方法，包括如下步骤：①按上述重量称取碳酸钴、碳酸镍、氧化钛、氧化锌，加入水中，搅拌20分钟；②将混合物加入砂磨机中，砂磨机的锆珠粒径为0.8～1.0μm，进行砂磨；每隔5分钟对物料进行细度检测，直到物料细度达到3～4μm。③抽滤机抽滤处理，直接抽干，无需水洗，然后在温度为100℃的干燥箱中烘干物料，物料经打粉机打粉，在马弗炉中960～980℃下煅烧，升温的时间为3h，升温至煅烧温度后保温2h的条件下进行煅烧处理。④将煅烧冷却后的物料粉碎、砂磨、抽滤、烘干，过200目网筛，制得成品，其细度为d902～3μm。实施例2一种环保型绿色无机颜料，所述绿色无机颜料按重量份计算包括如下组分：31.84份碳酸钴、45.53份碳酸镍、40份氧化钛、13份氧化锌；所述碳酸钴中氧化钴的含量为62.8％，碳酸镍中氧化镍的含量为59.3％；所述绿色无机颜料按百分比计算，包括如下组分：20％氧化钴、27％氧化镍、40％氧化钛、13％氧化锌；所述水与固体的重量比为1∶2.5。一种环保性绿色无机颜料的制备方法，包括如下步骤：①按上述重量称取碳酸钴、碳酸镍、氧化钛、氧化锌，加入水中，搅拌10分钟；②将混合物加入砂磨机中，砂磨机的锆珠粒径为0.8～1.0μm，进行砂磨；每隔5分钟对物料进行细度检测，直到物料细度达到3～4μm。③抽滤机抽滤处理，直接抽干，无需水洗，然后在温度为105℃的干燥箱中烘干物料，物料经打粉机打粉，在马弗炉中950～960℃下煅烧，升温的时间为2h，升温至煅烧温度后保温4h的条件下进行煅烧处理。④将煅烧冷却后的物料粉碎、砂磨、抽滤、烘干，过250目网筛，制得成品，其细度为d902～3μm。实施例3一种环保型绿色无机颜料，所述绿色无机颜料按重量份计算包括如下组分：28.33份碳酸钴、49.67份碳酸镍、40份氧化钛、13份氧化锌；所述碳酸钴中氧化钴的含量为62.8％，碳酸镍中氧化镍的含量为59.3％；所述绿色无机颜料按百分比计算，包括如下组分：17％氧化钴、29％氧化镍、40％氧化钛、13％氧化锌；所述水与固体的重量比为1∶2.3。一种环保性绿色无机颜料的制备方法，包括如下步骤：①按上述重量称取碳酸钴、碳酸镍、氧化钛、氧化锌，加入水中，搅拌5分钟；②将混合物加入砂磨机中，砂磨机的锆珠粒径为0.8～1.0μm，进行砂磨；每隔5分钟对物料进行细度检测，直到物料细度达到3～4μm。③抽滤机抽滤处理，直接抽干，无需水洗，然后在温度为95℃的干燥箱中烘干物料，物料经打粉机打粉，在电炉中980～1000℃下煅烧，升温的时间为4h，升温至煅烧温度后保温3h的条件下进行煅烧处理。④将煅烧冷却后的物料粉碎、砂磨、抽滤、烘干，过300目网筛，制得成品，其细度为d902～3μm。作为对比例，采用市售的普通钴绿颜料作为对比例。油漆中的发色检测①研磨基料的配制：称取醇酸树脂250g、200#溶剂100g、分散剂(106)8g、催干剂1g，混合后摇匀；②白浆的制备：基料60g、钛白粉60g、锆珠100g，在200ml的塑料罐中快速研磨30分钟，过筛倒出即可；③色浆的研磨：原色：基料20g、本发明所述的绿色无机颜料：5g、锆珠80g，在100ml的塑料罐中快速研磨30分钟；冲淡色：上述原色色浆1g、白浆2g，搅拌均匀；④刮色卡：原色色浆和冲淡色浆制备好后，分别刮黑白色卡，刮好后在120℃下烤30分钟，用色差仪检测。检测结果如下表：油漆原色检测lab对比例45.40-44.6924.55实施例144.83-45.5525.40实施例244.90-45.8925.90实施例344.85-45.7025.66油漆冲淡色检测lab对比例73.65-24.697.53实施例171.91-26.258.19实施例271.78-26.268.14实施例371.88-26.278.13结果分析其中，△l+表示偏白,△l-表示偏黑,△a+表示偏红,△a-表示偏绿,△b+表示偏黄,△b-表示偏蓝。参见上表可知，实施例1～3与市面上钴绿相比，其亮度较暗、较黑；a值越负，颜色越绿，即实施例1～3与对比例相比，颜色偏绿；b值越正，颜色越黄，即实施例1～3与对比例相比，颜色偏黄。参见图1(从左到右依次为对比例原色色浆、实施例1原色色浆、对比例原色色浆、实施例2原色色浆)和图2(从左到右依次为对比例冲淡色色浆、实施例1冲淡色色浆、对比例冲淡色色浆、实施例2冲淡色色浆)可知，实施例1和实施例2的表面发色效果更好，颜色更正、细腻，更均匀。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。当前第1页12