一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111057401A(43)申请公布日2020.04.24(21)申请号201911276495.XC09C3/06(2006.01)(22)申请日2019.12.12(71)申请人西北永新涂料有限公司地址730046甘肃省兰州市城关区北龙口永新化工园区申请人中国科学院兰州化学物理研究所(72)发明人张安杰王爱勤牟斌李华明陶雯曾慧崇王乃迪齐彦兴文立新(74)专利代理机构甘肃省知识产权事务中心62100代理人张克勤(51)Int.Cl.C09C1/40(2006.01)C09C3/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法(57)摘要本发明公开了一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法，属于纳米尖晶石杂化颜料领域。本方法将黏土矿物、氧化钴、氧化铝及碱土金属氧化物按照一定比例混合，将混合物放置于煅烧炉中于1000~1300℃煅烧1~2h即得固相法制备钴蓝层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料。本发明成本低、制备工艺简单、高产率，碱土金属和黏土矿物的引入，可以对钴蓝纳米粒子实现色相调控，实现钴蓝颜料的色相从绿色转变到红相。CN111057401ACN111057401A权利要求书1/1页1.一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法，其特征在于包括以下步骤：将1:1型层状黏土矿物、钴源、铝源及碱土金属氧化物按照一定比例混合，将混合物放置于煅烧炉中于1000~1300℃煅烧1~2h即得本产物。2.如权利要求1所述一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法，其特征在于：所述黏土矿物包括埃洛石、高岭石、地开石中的一种。3.如权利要求1或2所述一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法，其特征在于：钴源包括三氧化二钴、四氧化三钴及氢氧化钴中的一种。4.如权利要求3所述一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法，其特征在于：铝源包括三氧化二铝、氢氧化铝中的一种。5.如权利要求4所述一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法，其特征在于：所述碱土金属氧化化物包括氧化钙、氧化镁、氧化锌、氧化钡中的一种。6.如权利要求5所述一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法，其特征在于：钴源和铝源的质量比为0.16~0.71:1。7.如权利要求6所述一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法，其特征在于：黏土矿物的添加质量为钴源添加质量的20%~200%。8.如权利要求7所述一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法，其特征在于：碱土金属氧化物与钴源的物质的量之比为0.1~2.75:1。2CN111057401A说明书1/4页一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法技术领域[0001]本发明属于纳米尖晶石杂化颜料领域，具体涉及一种固相法制备钴蓝/层状硅酸盐黏土矿物杂化颜料的方法。背景技术[0002]钴蓝（CoAl2O4）作为一种重要的尖晶石无机颜料，由于具有良好的耐热性能、耐酸、耐碱、耐化学稳定性，主要应用于涂料、陶瓷、耐高温涂料等行业。但是，钴蓝颜料的传统制备方法为固相法，钴蓝颜料粒径分布不均匀、煅烧温度高，形成的钴蓝纳米粒子团聚严重，并且制备钴蓝颜料的原料Co价格昂贵，有一定的环境毒性。因此，开发一种有效的、低成本、高色度的钴蓝颜料制备技术显得尤为重要。[0003]黏土矿物是以铝、镁、硅等为主的含水硅酸盐矿物，其基本的结构单元为硅氧四面体和铝氧八面体，按照四面体和八面体的配合比例，可以把硅酸盐矿物的基本结构层分为1:1层型和2:1层型。1:1型的黏土矿物主要有高岭石、地开石、埃洛石等。黏土矿物由于原料来源丰富，价格便宜，以黏土矿物为载体，在其表面负载CoAl2O4，利用黏土矿物的结构特性，构筑CoAl2O4/黏土矿物杂化颜料，有望降低CoAl2O4颜料的成本，并且有效阻止CoAl2O4高温晶化过程中的二次团聚，降低钴蓝纳米粒子晶相转变温度，提高CoAl2O4颜料的分散性能。2+2+2+2+2+[0004]此外，通常引入Zn、Cu、Ni、Mg等元素替代部分的Co，制备掺杂型的CoAl2O4，从而相对减少Co2+的用量（GlassPhysChem.,2017,43:246-256；DyesPigments,2018,148:25-30），可进一步降低钴蓝颜料的成本。[0005]采用化学沉淀法制备钴蓝黏土矿物杂化颜料有所报道，但是化学沉淀法制备钴蓝颜料需要严格控制反应体系的pH，否则会影响杂化颜料的晶型和色相，并且原材料采用可溶性的无机盐，所制备的钴蓝杂化颜料产率低（产率为16.9%）、成本高。发明内容[0006