[发明专利]具有感温变色效果的珠光颜料及其制备方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有感温变色及效果的珠光颜料及其制备方法，属于珠光颜料及新功能材料技术领域。

背景技术

珠光颜料是一种具有珍珠光泽的颜料，可作为功能性材料用于提高产品的附加值。珠光材料不仅耐光性好、品种多、着色力强，而且具有优良的耐高温性、耐化学性、耐硫性、耐候性，广泛应用于油漆、油墨、涂料、塑料、化妆品、包装材料、纺织印花印染等领域。

经过几十年的发展，珠光颜料实现了从云母基珠光颜料到用片状粉体为基体的珠光颜料的更新换代。目前，用作珠光颜料基体的片状粉体主要有合成云母、玻璃片、片状铝粉、片状膨胀珍珠岩、片状二氧化硅、片状三氧化二铝、片状二氧化钛等。用片状粉体为基体制备的珠光颜料，不但可以发挥云母基珠光颜料的优点，还可以弥补其不足，充分体现珠光颜料的各种性能。如何合成新的片状粉体，并用新的片状粉体制备珠光颜料成为当前珠光颜料领域研究的热点之一。

近年来，随着珠光颜料应用领域的不断扩展，除了满足美观装饰的要求外，对于特定环境的具有导电、磁性、导热、变色等特殊功能的珠光颜料的市场需求在不断增加。

CN104392767A公开了一种石墨烯基导电珠光颜料及其制备方法，通过在珠光颜料表面包覆一层厚度为0.3-100nm的石墨烯得到导电珠光颜料；

CN202881161U公开了一种磁性珠光颜料，通过在云母薄片上均匀包覆一层纳米四氧化三铁得到磁性珠光颜料；

CN103602102A公开了一种3D变色珠光颜料，通过在基片上包覆多层氧化物得到具有三维立体空间效果同时又具有随角异色功能的珠光颜料。

目前，导电、磁性、导热的珠光颜料都相继被研发出来，具有随角异色功能的变色珠光颜料也相继出现。但是，对温度产生效应的变色珠光颜料(颜色随着温度的改变而改变的珠光颜料)至今为止还没有出现。

具有感温变色效果的珠光颜料作为一种对外界环境产生响应的新型智能材料，应用于示温涂料、热变色墨水、变色服装、变色奶瓶、智能轮胎、分析传感高科技领域、变色茶杯等领域。目前，尽管钒酸铋颜料的合成方法很多，钒酸铋的微观形貌也有很多种，但是还没有片状结构的并掺杂锰的钒酸铋出现，更没有用这种片状粉体来作为珠光颜料的基底层。

因此，需要开发具有感温变色效果的珠光颜料，以增加珠光颜料品种，满足市场要求，拓宽珠光颜料的使用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有感温变色效果的珠光颜料，其采用具有感温变色效果的薄片状化合物作为珠光颜料的基底层，以赋予珠光颜料较好的感温变色性能，所述珠光颜料在常温下呈具有珠光效应的褐色，在80℃下呈具有珠光效应的红色。

本发明的另一个目的是提供制备该珠光颜料的制备方法和制备系统，其可合成新的片状粉体，用于制备珠光颜料，并且使该珠光颜料具有感温变色效果。

为此，根据本发明的第一方面，提供了一种具有感温变色效果的珠光颜料，所述珠光颜料包括基底层和金属氧化物层，所述基底层为含锰、铋、钒、氧的薄片状化合物，其中，锰的重量百分含量为1.48％-8.45％或1.69-8.43％、铋的重量百分含量为63.86％-64.33％或64.12-64.44％、钒的重量百分含量为7.74％-14.18％或7.81-14.13％、氧的重量百分含量为19.95％-20.01％或19.64-19.74％，所述基底层的薄片状化合物的平均粒径为15μm-60μm，厚度小于1μm；所述金属氧化物层为二氧化钛层。

根据本发明的第二方面，提供了具有感温变色效果的珠光颜料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)混料：将铋化合物、钒化合物、锰化合物和碱金属盐混合均匀，得到混合粉料；

(2)焙烧：将步骤(1)所得的混合粉料在650-1000℃高温下焙烧；

(3)洗涤、干燥：将步骤(2)所得焙烧后的物料研磨，洗涤，过滤，将固体干燥，即得含锰、铋、钒、氧的薄片状化合物，该薄片状化合物用作感温变色珠光颜料的基片；

(4)将步骤(3)制得的薄片状化合物投入到去离子水中，搅拌分散成悬浊液，并升温至70-90℃，用酸调节悬浊液pH值到2.0-2.4，在不断搅拌的情况下，将四氯化钛溶液滴加到悬浊液中，同时滴加氢氧化钠溶液使其pH值稳定在2.0-2.4；待加液完成后，继续搅拌一段时间(至少20分钟)得到产物悬浊液1；

(5)对产物悬浊液1洗涤，实施固液分离，并干燥得固体产物；

(6)充分焙烧已经干燥的固体物质，冷却即得具有感温变色效果的珠光颜料。