[发明专利]一种纳米碳酸钙复合颜料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米碳酸钙应用技术领域，特别涉及用纳米碳酸钙湿法包覆颜料的一种高效处理的方法，具体地说是一种新型的纳米碳酸钙复合颜料的制备方法。

背景技术

随着经济的发展，世界各地对颜料的需求愈来愈大。世界总的颜料生产能力也是飞速发展。众所周知的原因，传统颜料生产常常伴随大量的废液、废气，所以给环境带来严重的污染。面对着越来越大的环保压力，世界各国正积极开发高性能的颜料，在满足使用要求的前提下，尽量减少颜料的用量。

颜料是一种有色的细颗粒粉状物质，一般不溶于水、油、溶剂和树脂等介质中，能分散于各种介质中。它具有遮盖力，着色力，对光相对稳定，常用于配制涂料、油墨以及着色塑料和橡胶，因此又可称为着色剂。颜料与染料的分别：颜料是不溶解于媒介中，染料是溶解于媒介中  (如：水、溶剂、油、塑料或高分子等)；颜料是以物理分散方式混和于媒体中，染料是溶解于媒体中；颜料需要分散，染料需要溶解；颜料存在媒体里是粒子状，染料是分子状。

使用颜料最多的是涂料工业，用来调制各类色漆、磁漆、底漆和防锈漆。其次，颜料多用于油墨工业、塑料工业、轻工业、建筑材料工业、文教用品等。

颜料的表面处理技术是近代颜料生产的新技术。对颜料的颗粒表面进行某种表面处理，可以显著改变颜料的表面特性，使之更加符合用户的要求。表面处理的作用可概括为以下三个方面：①提高颜料本身的特性，如着色力、遮盖力等；②提高使用性能，增强颜料在溶剂和树脂中的分散性和稳定性；③提高颜料制成品的耐久性、化学稳定性和加工性能。一般情况，经过表面处理的颜料，应用于涂料中可以改善颜料的分散性能，改变在分散过程中的流变状态，提高颜料的耐候性、耐光性、耐化学反应性等。

开发新型颜料，除了提高颜料的化学性能外，很重要的途径就是改进现有的传统工艺。颜料的表面处理可以通过无机包膜和添加有机表面活性剂来实现其目的，例如：铅铬黄颜料可以用二氧化硅或锑化合物或稀土元素进行表面处理，以提高其耐光、耐热和化学稳定性；镉红通过Al₂O₃、SiO₂包膜表面处理也可以提高其分散性和耐候性；氧化铁颜料可以用硬脂酸作表面处理剂，提高其在有机介质中的分散性，也可以通过Al₂O₃表面处理，增强其表面亲油性能；氧化铁蓝颜料耐碱性差，可以通过脂肪胺表面处理来增强其耐碱性能；透明氧化铁黄，可以通过添加十二烷基萘磺酸钠表面处理来提高它的分散性和透明度；钛白粉可以通过Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂表面处理来提高其耐候性，以及用各种有机表面活性剂来提高它的湿润性和分散性。

一般的颜料表面处理方法有物理方法和化学方法。化学方法就是在颜料的合成过程中加入适量的添加剂，也可以用合适表面处理剂来处理颜料产品，从而改善颜料的表面性能，提高颜料在润湿性、分散性、易研磨性、抗絮凝性等方面的性能。这种方法比较适合于有机颜料。所谓物理方法就是对颜料施加机械能量，使颜料表面的物理状态发生改变，然后添加其他组分来改善颜料的性能。我们可以看出，化学表面改性方法要在一定的溶剂中进行。大多数溶剂都具有挥发性，不仅仅给安全操作带来大量不可预知的问题，而且经过化学改性的颜料还要经过一系列的工序如：转相、水洗、干燥等，操作流程长、能耗高。物理改性方法只需要在一定的机械装置中，对颜料的干粉施加机械作用，即可达到改性的目的。但是随之而来的是粉尘污染的一个大问题。总的来说颜料表面的物理改性方法是一种有效、方便、节能的方法。

纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体材料。由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生很大变化，产生了普通碳酸钙所不具备的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，在磁性、催化剂、光热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出优越的性能，广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等许多行业。因此，纳米碳酸钙从一出现就表现出产品的广泛适用性和旺盛的市场需求。