[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种黑色陶瓷颜料，特别是涉及一种激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法。

背景技术

自2009前后，国内建筑陶瓷装饰颜料开始大规模使用国外引进的陶瓷喷墨颜料，由于其在个性化，小批量，精细度等方面都较丝网印花、滚筒印花有着无可比拟的优势，所以在国外技术解禁、引入我国之后，迅速占有了大量市场份额。接着国内行业人士经历了几年的消化、吸收后，目前，国内的企业已经能很好地制备出各种常用陶瓷喷墨打印墨水了。当然，整个陶瓷喷墨产业仍有一些技术壁垒有待国人攻克，如喷墨机上使用的喷嘴至今仍是国外一两家企业控制。

然而，就在国内很多陶瓷色釉企业跟风投入大量人力财力角逐陶瓷喷墨打印颜料市场时，国外近一两年又悄悄推出了陶瓷颜料激光打印技术，其装饰效果更加逼真细腻，还有3D视觉效果，颜料颗粒不需借助油性或水性溶剂作为流动载体，而是利用静电吸附技术实现与坯体的结合，但这对颜料自身颗粒的要求极高。此技术一经成功运用于陶瓷装饰即被业内人士看做是陶瓷装饰领域的下一次技术革命。目前，国内暂未有制备陶瓷激光打印颜料的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型黑色陶瓷装饰颜料的制备方法，以适用于陶瓷激光打印。本发明伊始采用了几种市售性能较佳的黑色陶瓷颜料作为制备激光颜料的原材料，但效果均不理想，通过扫描电镜和激光粒度仪分析，发现这些市售的黑色颜料在电镜中晶粒尺寸极不均匀，若球磨至纳米级，颗粒尺寸虽小了，但形貌各异，且部分为片状，不仅影响着色力，片状结构还不利于后续改性处理。因此，本发明所使用的黑色颜料由本公司采用液相合成技术(市售陶瓷黑色颜料一般均由固相合成)制备所得。在制备好符合要求的黑色陶瓷色料后，本发明又采用悬浮聚合包覆改性技术将黑色陶瓷色料表面包覆改性，使其流动性增强，且具备起电的能力。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种激光3D打印用高温黑色陶瓷颜料的制备方法，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(Cr³⁺)、铁盐(Fe³⁺)、钴盐(Co²⁺)、锰盐(Mn²⁺)及镍盐(Ni²⁺)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(Cr³⁺)、铁盐(Fe³⁺)、钴盐(Co²⁺)、锰盐(Mn²⁺)及镍盐(Ni²⁺)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E₁ 800～1000℃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：目的是使颜料颗粒表面带上亲油基，具体做法如下，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(抗氧化剂)处理，然后混合得混合单体；