[发明专利]一种激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法

权利要求书

1.一种激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）液相合成耐高温黑色陶瓷颜料：

按摩尔比（0.6~0.8）：（0.8~1）：（0.8~1）：（0.4~0.6）：（0.2~0.4）分别称取铬盐、铁盐、钴盐、锰盐及镍盐各金属盐，然后溶解于水中记为A；再称取碱或碱金属盐溶于水，记为B；再将分散剂溶于水记为C；将A、B共滴于C中，保持搅拌，控制pH为6.5~9.5，记为D；滴定完成后，水洗D至无离子洗出为止，100~150℃烘干并粉碎过100~1000目，记为E，将E装入坩埚1050~1250℃煅烧30~60分钟，水磨10~15分钟，烘干破碎，记为F；

或按摩尔比（0.6~0.8）：（0.8~1）：（0.8~1）：（0.4~0.6）：（0.2~0.4）分别称取铬盐、铁盐、钴盐、锰盐及镍盐各金属盐，然后溶解于水中记为A₁；再称取碱或碱金属盐溶于水，记为B₁；再将分散剂溶于水记为C₁；将A₁、B₁共滴于C₁中，保持搅拌，控制pH为6.5~9.5，记为D₁；再将D₁转入水热釜中恒温150~220℃，保温10~18小时，漂洗至无离子后烘干破碎，记为E₁；再将E₁800~1000℃煅烧，水磨3~5分钟，烘干破碎记为F₁；

（2） 激光打印用黑色陶瓷颜料制备

硅烷偶联剂改性颜料：用醇/水分散体系溶解硅烷偶联剂，控制硅烷偶联剂在溶液中的质量分数为5~10%，调节pH为3~4使硅烷偶联剂水解，得到水解液，再加入水解液质量10~15 %的F或F₁和白炭黑，搅拌30~60分钟后过滤，50~80℃烘干，破碎待用，记为G或G₁；

聚合单体预处理：选择苯乙烯和丙烯酸丁酯作为聚合单体，先将市售的苯乙烯和丙烯酸丁酯分别进行去阻聚剂处理，然后混合得混合单体；

悬浮聚合反应：在混合单体中加入其质量10~15%的黑色颜料G或G₁，记为H或H₁液；再将质量分数为10~20%的聚乙烯醇溶液和吐温80 按体积比1~2:1混合后溶于水中，搅拌均匀得到聚合底液，记为I或I₁液；然后将H或H₁液缓慢滴入等体积的I或I₁中保持高速搅拌，加入偶氮二异丁腈作为聚合引发剂，滴完后升温至60~85℃并通氮气保护，聚合2~4小时后结束，记为J或J₁； 将J或J₁水洗再醇洗后于30~50℃下真空烘干，记为K或K₁，即最终所需激光打印颜料。

2.根据权利要求1所述的激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法，其特征在于， 步骤（1）的金属盐为金属离子对应的氯化物、硫酸盐或硝酸盐，碱或碱金属盐为NaOH、KOH、Na₂CO₃或NaHCO₃。

3.根据权利要求1所述的激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法，其特征在于，碱与金属盐摩尔比为（1.1~1.3）:1。

4.根据权利要求1所述的激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法，其特征在于，步骤（1）的分散剂为聚乙二醇-2000，聚乙二醇-1000或十二烷基苯磺酸钠，其用量为金属盐总质量的0.05%~0.2%。

5.根据权利要求1所述的激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的白炭黑目数需大于1000目，用量为F或F₁质量的2~6%。

6.根据权利要求1所述的激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的混合单体中，苯乙烯、丙烯酸丁酯的体积比为1~3。

7.根据权利要求1所述的激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法，其特征在于，步骤（2）的偶氮二异丁腈的用量为混合单体质量的0.05~0.2%。