[发明专利]一种碳酸盐作为中和溶液制备云母钛珠光颜料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种珠光颜料的制备方法，特别是涉及一种以碳酸盐作为中和溶液合成云母钛珠光颜料的制备方法。

背景技术

云母钛珠光颜料是以天然片状云母或合成片状氧化物为基材，在其表面包覆一层或多层二氧化钛或其它氧化物的一种新型装饰材料。云母钛珠光颜料的制备方法有气相沉积法和液相沉积法。气相沉积法工艺要求较高，尚未达到工业化程度，目前国内外普遍采用的是液相沉积法。

液相沉积法有很多种，包括：硫酸沸腾水解法、钛液全转换法、金属盐转换热水水解法、酒石酸-尿素缓冲法、并流富氧水解法、氧化还原水解法、硫酸加压水解法等，一般采用的是加碱中和法和尿素均相沉积法制备云母钛珠光颜料。采用尿素均相沉积法，不需控制反应的pH 值，但需要加入较多的尿素，增加了生产成本；此外，由于尿素的分解速度很难与钛盐的水解速度保持同步，较容易产生游离的偏钛酸粒子，影响颜料的光泽；且一旦产生大量游离的偏钛酸粒子，使悬浮液的过滤和洗涤发生困难，因而用这种方法很难得到高质量的产品。

武汉工程大学用尿素对云母钛珠光颜料的制备工艺进行了相关研究，他们采用分步均相沉淀剂——尿素对加入云母钛珠光颜料光泽性能的影响因素进行了研究。包括：尿素与钛盐的质量比、pH 值、反应温度、钛盐溶液质量分数、加料速度、搅拌速度等因素（杨娇等. 云母钛珠光颜料的制备工艺研究. 非金属矿. 2009. 32(6): 42-44.）。但是这种方法制备的云母钛珠光颜料实验操作较繁琐，反应时间长，成本较高。

采用加碱中和法制备云母钛珠光颜料是目前全世界珠光颜料工业化生产应用最普遍的方法，但是我国大多数珠光颜料生产厂家都采用氢氧化钠作为碱中和来制备云母钛珠光颜料。天津大学谭俊如等研究了用氢氧化钠作为碱液中和反应制备云母钛珠光颜料。研究了沉淀剂的选择、加料速度、反应温度、煅烧温度和煅烧时间、反应pH值等方面的因素对云母钛珠光颜料性能的影响（谭俊茹, 张金玲.银白色云母钛珠光颜料的制备及性能研究. 化学工业与工. 1995. 12(4): 16-22.）。美国专利US 5433779（Rutile titanium dioxide coated micaceous pigments formed without tin  ）在Fe离子或一种以上的Ca、Mg和Zn 离子存在下（不使用Sn 离子），将云母薄片与FeCl₃水溶液和ZnCl₂水溶液混合，加热用盐酸水溶液将pH值调至酸性条件，再将TiCl₄水溶液加入体系水解包覆制备金红石型二氧化钛包覆云母珠光颜料，反应过程用氢氧化钠水溶液调节体系pH值。用氢氧化钠水溶液调节pH虽然能够获得珠光性能较好的珠光颜料，但是制备过程中pH值极难控制，易产生白浊现象且反应时间长。

发明内容

本发明的目的是提供一种以碳酸盐作为加碱中和法的中和溶液制备云母钛珠光颜料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

1. 将基质云母投入水中形成质量分数为5～12%的云母悬浊液，并用6mol/L 的盐酸调节云母悬浊液pH值至1.5~2.5，搅拌均匀，得反应母液；

2.将预先配制好的四氯化锡溶液在2小时内滴加到65~75℃水浴条件下的反应母液中，通过质量分数为5%~15%的碳酸盐水溶液调节反应母液pH值至1.5~2.5，同时不断进行搅拌，搅拌速度380r/min，搅拌时间2.0~2.5小时，促进体系内各组分间的均匀反应，得珠光颜料的预产物。

滴加四氯化锡溶液后的反应母液中基质云母与四氯化锡的质量比为40︰1。

所述的四氯化锡溶液预先配制，方法是：先取25g的SnCl₄·5H₂O，加浓盐酸和蒸馏水溶解后定容于50mL的容量瓶中，再从容量瓶中取出1.25ml溶液加蒸馏水定容于50mL的容量瓶备用。

3.调高水浴温度至75~85℃，并用质量分数为5%~15%的碳酸盐水溶液调节珠光颜料的预产物的pH值至1.8~3.0，搅拌均匀。

4.将四氯化钛溶液以0.30~0.82mL/min的速率在380 r/min持续搅拌条件下加入到上述珠光颜料的预产物中，随着四氯化钛溶液的加入，反应体系颜色逐步发生变化，依次呈现银白色、黄色、红色、蓝色、绿色的颜色变化过程，任一过程中停止加四氯化钛溶液，继续搅拌30 min，即可得到相应颜色的珠光颜料粗产物悬浊液。

5. 对珠光颜料粗产物悬浊液实施固液分离，并干燥得到固体物质；