高显色性无机黄色颜料及其制备方法和荧光粉在提高无机黄色颜料显色性能中的应用

本发明涉及无机颜料，具体涉及一种高显色性无机黄色颜料及其制备方法和荧光粉在提高无机黄色颜料显色性能中的应用。

背景技术：

1、黄色颜料是所有彩色颜料中最为醒目的一类，其具有广阔的应用市场。传统的黄色颜料可分为有机黄色颜料和无机黄色颜料。其中有机黄色颜料色泽鲜艳，但耐温性、耐侯性及抗腐蚀性等性能相比无机颜料较差。无机黄色颜料是一种对可见光区域中波长为385～492nm左右的蓝紫光有较强的吸收，且呈现出蓝紫色的互补色黄色的一种无机金属化合物。

2、无机黄色颜料因其需求量和产量巨大，在无机颜料中占据着重要地位，被广泛应用于陶瓷、塑料、橡胶、油墨、油漆涂料。无机黄色颜料目前有铁黄、铋黄、铬黄、镉黄、镨锆黄及钛镍黄等，其中铁黄廉价但性能较差；镨锆黄性能优异但无法量产且价格昂贵；钛镍黄性能较差难以应用；铋黄呈色性能优异，略微低于铬黄和镉黄，且不含有毒元素，但因其生产成本高昂，目前无法被大量应用于各个领域；铬黄与镉黄性能十分优越且价格低廉，但因其含有毒元素铬镉等，在近些年来的使用量比重有所下降，但是凭借优越的性价比，通过与有机颜料的混合使用以降低有毒元素的含量，其依然在无机黄色颜料领域的使用占比是最大的。

3、荧光粉是接受外界刺激后发光的一类微晶无机粉末材料。荧光粉发光所需要的激发源分为多种如电致、光致、化学反应、生物能、阴极射线以及热等，这里只涉及光致发光作为激发源的荧光粉。光致发光荧光粉组成部分包括：基质即荧光粉的主体部分，是一种惰性材料，其决定着光跃迁产生光谱的位置以及发光中心呈现出发光行为并且基质中的部分化学成分的改变会影响荧光粉的发光特性和颜色色调；激活剂即主要的发光中心，是光致荧光粉发光的核心部分；敏化剂起协同作用，是发光中心的另一能量助力，其中激活剂和敏化剂作为掺杂杂质主要是一些少量的过渡金属和稀土元素，其对荧光粉的发光行为起到主要作用。

4、光致发光荧光粉发光原理这里主要以定域发光中心作为解释，定域中心发光是指单个离子或配位离子两个能级之间的电子跃迁发生能量传递。通俗来讲就是基质离子或敏化剂离子受外部光照吸收能量进而将能量传递给发光中心，或者发光中心直接吸收能量从而使得电子从基态跃迁至激发态，由于激发态处于活跃状态，为了回到更加稳定的基态，吸收的外界能量大部分以热的形式散出，少部分能量在经过基态弛豫和衰减时间后以光子形式发射，如果光子的辐射波段处于可见光区域，那么荧光粉将呈现出一定的颜色，并且发射色可以通过掺入不同的微量杂质而不改变基质进行改变。

5、无机固体光致发光荧光粉有着广泛的应用如：显示(等离子显示器)、照明(荧光灯及led等)、长余辉材料、上转化材料、生物荧光标记等。

6、对于无机黄色颜料的反射率、遮盖能力、色饱和度、色亮度以及黄度值等性能的提升一直是研究者们努力的目标，无论是不断优化无机颜料的合成工艺，寻找性价比更佳的合成原料，还是制备新型的无机颜料，亦或是通过与色彩鲜艳的有机颜料的混合，都是研究者们努力的方向。相比于以上途径，将无机光致发黄光荧光粉掺入无机黄色颜料中不失为一种好的提升颜料显色性能的新途径，并且这种类似的利用黄光发射荧光粉作用于无机黄色颜料的原理目前还没有被报道过，总而言之，根据这两种材料的显色或发光原理均涉及吸收能量后电子跃迁过程，有必要相信荧光粉对于无机颜料的作用是正向的。

7、可见光激发的y3-xal5o12:xce3+等黄色荧光粉可以吸收黄色的互补色即蓝紫色，在太阳光照射下可以自身可以反射黄光，同时因激发而产生黄光发射，而传统的无机黄色颜料如bivo4可以吸收互补色即蓝紫光，且比可见光激发的黄色荧光粉多。因此，当用可见光激发的黄色荧光粉代替传统的黄色无机颜料时，在太阳光的照射下，尽管反射光的通量增加，但可见光激发的黄色荧光粉的黄色质量相比于传统的黄色无机颜料更差，因为在蓝紫色区域(黄色的互补色)没有足够的吸收。

8、而迄今为止国际上尚未获得先进的无机黄色颜料。因此，如何公开一种绿色环保、显色性高的无机黄色颜料是本领域亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高显色性无机黄色颜料及其制备方法和荧光粉在提高无机黄色颜料显色性能中的应用，以解决现有的无机黄色颜料中存在的质量差、无法量产、价格高昂、含有有毒元素等问题，并弥补现有技术中缺乏先进无机黄色颜料的空白。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种荧光粉在提高无机黄色颜料显色性能中的应用，荧光粉包含y3-xal5o12:xce3+粉体、y(3-x-y)al5o12:xce3+,ygd3+粉体或sr(2-x-y)baysio4:xeu2+粉体；

4、无机黄色颜料包含bivo4或pbcro4；

5、所述y3-xal5o12:xce3+粉体中，0.04≤x≤0.08；

6、所述y(3-x-y)al5o12:xce3+,ygd3+粉体中，0.04≤x≤0.08，0≤y≤1.20；

7、所述sr(2-x-y)baysio4:xeu2+粉体中，0.02≤x≤0.08，0.10≤y≤0.80。

8、优选的，荧光粉占荧光粉和无机黄色颜料总质量的3～35％。

9、优选的，无机黄色颜料的平均粒径≤1μm；荧光粉的平均粒径为10～15μm。

10、本发明的另一目的是提供一种高显色性无机黄色颜料，由荧光粉和无机黄色颜料组成，荧光粉包含y3-xal5o12:xce3+粉体、y(3-x-y)al5o12:xce3+,ygd3+粉体或sr(2-x-y)baysio4:xeu2+粉体；

11、无机黄色颜料包含bivo4或pbcro4；

12、所述y3-xal5o12:xce3+粉体中，0.04≤x≤0.08；

13、所述y(3-x-y)al5o12:xce3+,ygd3+粉体中，0.04≤x≤0.08，0≤y≤1.20；

14、所述sr(2-x-y)baysio4:xeu2+粉体中，0.02≤x≤0.08，0.10≤y≤0.80。

15、优选的，荧光粉占荧光粉和无机黄色颜料总质量的3～35％；

16、无机黄色颜料的平均粒径≤1μm；荧光粉的平均粒径为10～15μm。

17、本发明的再一目的是提供一种高显色性无机黄色颜料的制备方法，包括以下步骤：

18、将无机黄色颜料、荧光粉和水混合后顺次进行干燥、研磨，制备得到高显色性无机黄色颜料。

19、优选的，荧光粉和无机黄色颜料总质量与水的用量比为1.0000～1.1000g：5～15ml。

20、优选的，所述混合在超声振动的条件下进行，超声振动的超声频率为28～40khz，时间为5～15min。

21、优选的，所述干燥的温度为50～90℃，时间为1～3h。

22、优选的，所述研磨的细度为≤15μm。

23、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

24、本发明的技术方案中首次提出将具有高吸收蓝光和高反射黄光的无机黄色颜料与具有高效的受激辐射后进而强发射可见黄光的荧光粉进行机械混合，从而使得混合粉具备了在可见光长波区域内呈现出荧光颜料吸收-反射光与荧光粉激发-发射光的叠加效果，进而使得该荧光颜料在太阳光下对黄色的漫反射效果显著增强，致使其呈色性能得到提升。

25、通过台式测色仪对制得的无机黄色颜料进行对比测试，结果表明产品的亮度值l*、黄度值b*、色饱和度值c*以及黄光区域反射率等显色性能参数相比较单纯的反射型颜料有显著提升。本发明目标产品所需原料来源广泛，目标产品可获得更好的应用，并且利用此方法对于其它各色无机颜料进行性能提升时其掺杂比例皆会因为颜料与荧光粉自身的性能的不同而有所差异。