包覆型二氧化硅-钒酸铋-硫酸钡高亮黄色颜料制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无机颜料技术领域，尤其是涉及一种包覆型二氧化娃-f凡酸祕-硫酸 钡高亮黄色颜料制备方法。
【背景技术】
[0002] 黄色是一种十分醒目的颜色，凡是需要人们高度注目的地方，如交通标识、校车、 电话亭、起重机械、邮政设施等，一般都涂成醒目、单一的黄色。而铅铬黄虽然在无机黄色颜 料中占有难以动摇的位置，但因是含铅颜料，使其始终无法得到广泛推广与应用。同时目前 所使用的无铅氧化铁黄的色相又不够鲜艳，性能优越的有机黄颜料品种其价格又太昂贵或 遮盖力、耐候等性能不强，因此人们希望开发一种色泽鲜艳，性能良好、不含铅、无毒的新黄 色颜料品种。
[0003] f凡酸祕具有鲜壳的绿相黄色调，具有尚的着色力，尚的光泽和良好的遮盖力。和其 它无机黄色颜料相比，它的颜色性质与镉黄和铬酸铅相类似，与铁黄和钛酸镍相比钒酸铋 具有很高的色浓度。无论是它的饱和色还是浅色调，钒酸铋都具有最好的耐候性，而其饱和 色调的耐候性也极好，在这方面它是远远优于铬酸铅的。它的饱和色调在耐降解性方面可 以和最好的有机颜料相比，而且这种颜料的分散性很好，远远优于有机颜料，见表1。
[0004] 钒酸铋颜料不仅性能优良，而且还是一种安全环保的颜料。这种颜料符合食品及 药品中对塑料着色剂的要求。钒酸铋的不溶解性还反应在它的不迀移特征上。它们可以以 典型的商业浓度用于食品和其它材料和物品的塑料包装中，它能符合下列国家对食品塑料 包装中着色剂的要求：德国，澳大利亚.比利时，意大利，荷兰，西班牙和瑞士。在口服和吸 入该颜料的动物实验中没有发现毒性反应。其中：吞入及吸入后均无毒性反应，皮肤及粘膜 刺激也无刺激反应，Ames测验也无癌变反应，过敏实验也无过敏反应。因为f凡酸祕的密度 比较大，所以不易形成灰尘而造成空气污染。钒酸铋不溶于水，所以很容易通过机械的方法 从废水中除去，而且即使水中有少量残留，也不会对鱼，水藻等造成伤害。
[0005] 表1:三种颜料的性能对比
[0006]
【主权项】
1. 包覆型二氧化硅-钒酸铋-硫酸钡高亮黄色颜料制备方法，其特征在于，该方法采用 以下步骤： (1) 将硫酸钡粉末与0. 2~0. 6M钒酸铋前驱体溶液混合，研磨20min，取出混合物在 50~80°C下烘干，烘干后再研磨20min，将研磨好的粉末在400~500°C下煅烧2~4h后 球磨12h，得到钒酸铋@硫酸钡复合粉体； (2) 将得到的钒酸铋@硫酸钡复合粉体与0. 1~0. 3M二氧化硅前驱体溶液混合并研磨 20min，干燥后再研磨20min，最后在400~500°C下煅烧2~4h后球磨12h，制备得到包覆 型的二氧化硅@钒酸铋@硫酸钡颜料。
2. 根据权利要求1所述的包覆型二氧化硅-钒酸铋-硫酸钡高亮黄色颜料制备方法， 其特征在于，所述的钒酸铋前驱体溶液采用以下方法制备得到： (1) 将五水合硝酸铋与柠檬酸以摩尔比1:4~5溶于N，N-二甲基甲酰胺中得到浓度为 0. 2~0. 6M的白色悬浊液，搅拌0. 5~2h ; (2) 将与五水合硝酸铋等物质的量的偏钒酸铵加入到上述悬浊液中，搅拌至形成绿色 悬浊液； (3) 缓慢滴入浓硝酸，直到形成透明的蓝色溶胶，陈化24h，即得到钒酸铋前驱体溶液。
3. 根据权利要求1所述的包覆型二氧化硅-钒酸铋-硫酸钡高亮黄色颜料制备方法， 其特征在于，所述的钒酸铋前驱体溶液采用以下方法制备得到： (1) 将五水合硝酸铋与柠檬酸以摩尔比1:4~5溶于体积比为1:3的冰醋酸、N，N-二 甲基甲酰胺混合溶液形成浓度为〇. 2~0. 6M的白色悬浊液，搅拌0. 5~2h ; (2) 将与五水合硝酸铋等物质的量的偏钒酸铵加入到上述悬浊液中，搅拌至形成黄绿 悬浊液； (3) 缓慢滴入乙醇胺溶液B中，直到形成透明的蓝绿色溶胶，陈化24h，即得到钒酸铋前 驱体溶液。
4. 根据权利要求1所述的包覆型二氧化硅-钒酸铋-硫酸钡高亮黄色颜料制备方法， 其特征在于，所述的硫酸钡粉末与钒酸铋前驱体溶液的比例为lg/l-4ml。
5. 根据权利要求1所述的包覆型二氧化硅-钒酸铋-硫酸钡高亮黄色颜料制备方法， 其特征在于，所述的二氧化硅前驱体溶液采用以下方法制备得到：将正硅酸乙酯溶于乙醇 中形成0. 1~0. 3M的溶液，再滴加浓硝酸形成稳定的二氧化硅前驱体溶液。
6. 根据权利要求1所述的包覆型二氧化硅-钒酸铋-硫酸钡高亮黄色颜料制备方法， 其特征在于，所述的钒酸铋@硫酸钡复合粉体与二氧化硅前驱体溶液的比例为lg/l-4ml。
【专利摘要】本发明涉及包覆型二氧化硅-钒酸铋-硫酸钡高亮黄色颜料制备方法，将硫酸钡粉末与0.2～0.6M钒酸铋前驱体溶液混合，研磨20min，取出混合物在50～80℃下烘干，烘干后再研磨20min，将研磨好的粉末在400～500℃下煅烧2～4h后球磨12h，得到钒酸铋硫酸钡复合粉体，再与0.1～0.3M二氧化硅前驱体溶液混合并研磨20min，干燥后再研磨20min，在400～500℃下煅烧2～4h后球磨12h，制备得到包覆型的二氧化硅钒酸铋硫酸钡颜料。与现有技术相比，本发明只在硫酸钡表面有一层为钒酸铋，大大降低了昂贵的钒酸铋的用量，从而降低了该黄色颜料的成本；而且，在降低成本的同时，复合粉体的颜色性能依然优异，其亮度和着色力比纯钒酸铋更好，具有极高的推广利用价值。
【IPC分类】C09C3-04, C09C1-00, C09C1-02, C09C3-06
【公开号】CN104830099
【申请号】CN201510221396
【发明人】郭益平, 张洋洋, 范家良, 关麟, 段华南, 刘河洲
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月4日