[发明专利]一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及氧化铁颜料的制备领域，具体涉及一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法。

背景技术

氧化铁红又称铁氧红、铁丹或锈红，化学式为α-Fe₂O₃，是氧化铁系颜料中产量和用量最大的产品。氧化铁红为红色或深红色无定型粉末，因制备途径不同，产生粒子的大小及形状也不尽相同，其颜色在红黄到红紫相间变动，可根据具体的用途选择合适的色相。氧化铁红具有优越的耐光、耐高温、耐碱及耐大气影响等优点，原料简单易得，毒性小，广泛应用于建筑、橡胶、涂料及塑料等工业领域。

目前，氧化铁红的制备工艺较多，国外氧化铁红的生产方法主要有绿矾煅烧法、液相沉淀法、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法和有机还原物煅烧法等，国际上大型氧化铁生产公司主要有德国Bayer公司、英国Harcros公司和Laporte公司等。而我国氧化铁红的生产起步较晚，绝大多数采用液相沉淀法生产，以亚铁盐和铁皮为原料，经成核、沉淀、水洗、干燥制得产品。而又根据晶种制备和采用亚铁盐不同，可分为硫酸法、硝酸法及混酸法。采用液体沉淀法生产制备的铁红着色强度一般较低，通常在建筑涂料中使用。此外，一般采用氧化铁黑煅烧制得的氧化铁红色相较暗，不鲜艳，呈紫红相；而用铁黄煅烧制得的氧化铁红颜色鲜艳，着色强度高，但氧化铁红的吸油量较高，无法达到使用标准。

普通氧化铁红干粉虽耐热性较好，但与塑料混合，应用到塑料加工领域中时，其耐温性能迅速下降，当温度达280℃时，普通铁红的色差已非常明显，无法达到理想的效果。

发明内容

为了克服普通氧化铁红在应用到塑料领域中，存在着较大色差和分散性不好等缺点，本发明提供了一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，通过掺杂其它金属离子(镁、铝)，改变原有铁红的晶体结构，生产出一款具有良好耐温性和分散性的塑料用耐温性氧化铁红。

一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将氧化铁黄、氢氧化铝及碱式碳酸镁按65：1～5:30～40的比例投加到混拼机中，混拼0.5～2h，再将混合物置于气流粉碎机中粉碎混匀，随后再次置于混拼机中混拼0.5～2h，使各物质间充分混合均匀；

(2)步骤1得到的混合物在推板窑中于750～900℃煅烧，煅烧冷却后，置于混拼机中混拼10～20min，即得塑料用耐温氧化铁红产品。

市售普通铁红干粉因遮盖力好、着色力强、耐光/温性能好而广泛应用于着色涂料行业，但当普通铁红应用于塑料加工领域时，与塑料混合后，其耐温能力急剧下降，存在着色差较大和分散性不好等问题。本发明通过掺杂其它金属，改变其原有的晶体结构，使制备得到的耐温氧化铁红与塑料混合后耐温性能达260～280℃。

作为优选，步骤1中氧化铁黄为普通的市售氧化铁黄粉末。

作为优选，步骤1中氧化铁黄、氢氧化铝、碱式碳酸镁的质量投加比例为65:2～4:33～38。

作为优选，本发明制备得到的耐温氧化铁红适用于有机硅耐高温涂料、色母料、草丝母料、卷材涂料、氟碳涂料、粉末涂料、陶瓷涂料或耐高温混凝土砌块。

本发明耐温铁红制备方法中所使用的混拼机、气流粉碎机和推板窑为工业中常用设备，可根据具体的规模选择合适的规格设备。

与普通氧化铁红生产工艺相比，本发明的优势在于：针对普通铁红应用于塑料领域存在着的缺点，通过掺杂其它金属(铝、镁)，生产出具有良好耐温性和分散性的塑料用耐温氧化铁红，化学结构为铁酸镁，具有尖晶石型结构。

附图说明

图1为本发明一种塑料用耐温氧化铁红的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明：

实施例

步骤1、市售普通氧化铁黄313 650kg、氢氧化铝30kg及碱式碳酸镁350kg混合投加至混拼机(双螺旋锥形混合机ZHJ-15W(DSH-15))中，混拼1h，再将混合物置于气流粉碎机(汇生3R2620)中粉碎均匀，然后再次于混拼机中混拼1h，使各物质充分混合均匀。

步骤2、步骤1得到的混合物在推板窑中于800℃煅烧2h，冷却后置于混拼机中混拼10～20min，即得塑料用耐温氧化铁红产品。将普通铁红130及制备得到的耐温氧化铁红分别与塑料混合，于不同温度下(190℃、220℃、250℃、280℃)进行耐温实验得到如下数据：

表1 190℃耐温性能对比