[发明专利]着色剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土硫化物着色剂及其制备方法。本发明的稀土硫化物着色剂的化学式为RE_2‑2xS_3‑3x·2y[REPO₄]，其中，RE选自La、Ce、Pr、Nd、Sm的一种或多种，y与x的比例为0.001～0.65。本发明还公开了一种含磷化合物用于提高稀土硫化物着色剂的鲜艳度的用途。

技术领域

本发明涉及一种着色剂及其制备方法，尤其是一种含磷的稀土硫化物着色剂及其制备方法。本发明还涉及一种含磷化合物的用途。

背景技术

随着人们环保意识的增强，许多国家出台相关法律严禁使用含重金属铅、镉、汞等有毒颜料。2016年，我国的工信部、科学技术部、环境保护部联合发布《国家鼓励的有毒有害原料(产品)替代品目录》，将稀土硫化物(例如硫化铈)作为替代品。

稀土硫化物颜色鲜艳、无毒性、遮盖力强、强烈吸收紫外线，可以取代目前大量使用的有机红色颜料和含铅、镉的重金属颜料，从而广泛应用于塑料、塑胶油漆、油墨、皮革等诸多领域。

北京有色金属研究总院开发出两段法制备红颜料硫化铈新工艺，以氧化铈、硫磺、碳酸钠及氢气等为原料。该工艺不使用硫化氢、硫化碳等有毒气体，易于产业化实施。内蒙古科技大学将稀土盐溶液与硫化试剂反应制备稀土硫化盐前躯体，然后通入干燥硫化气体，在低于1000℃下硫化获得稀土硫化物颜料。另外，还可以以铈的化合物为原料，碱金属化合物为添加剂，硫磺为硫化剂，活性炭为辅助剂，在高温下反应制备稀土硫化物颜料。CN1201441A、CN1271332A、CN1426376A和CN1087273C中也公开了一些稀土硫化物的制备方法。

一方面，上述方法获得的稀土硫化物经过粉碎后可以直接作为颜料使用，但是该颜料的鲜艳度不佳，因而需要经过氟洗处理工艺来提高颜色性能。氟洗处理工艺较为复杂，并产生大量工业废液；同时会导致生产成本增加、降低生产效率。因此，目前仍然需要一种稀土硫化物着色剂，其不需要经过氟洗处理工艺就可以达到较高的鲜艳度；同时也需要一种着色剂的制备方法，其不需要氟洗处理工序，从而节约生产成本、提高生产效率。

另一方面，申请号为200710036985.3的中国专利申请公开了一种稀土硫氧化物发光材料的合成方法，采用碱金属硫化物、碱金属碳酸盐、碱金属磷酸盐和碱金属磷酸氢盐中的一种或多种的混合物作为助熔剂，在高温下助熔剂首先与单质硫、碱金属硫化物或两者的混合物反应生成碱金属多硫化物，生成的碱金属多硫化物与稀土化合物反应，合成相应的稀土氧硫化物发光材料。也就是说，上述方法中采用碱金属磷酸盐和碱金属磷酸氢盐作为助熔剂使用，从而降低高温固相反应的反应温度，但并未涉及采用碱金属磷酸盐等提高稀土硫化物着色剂的鲜艳度。此外，稀土硫氧化物发光材料与稀土硫化物着色剂属于不同的技术领域，稀土硫氧化物与稀土硫化物化学结构不同，并且具有完全不同的性质，属于不同的技术领域，通常不会将发光材料的制造技术应用于着色剂的制造。再有，作为助熔剂的碱金属磷酸盐和碱金属磷酸氢盐相对于稀土元素的用量非常少，在产物中可以忽略不计。

综上，目前尚没有含磷的稀土硫化物着色剂的报道，其不需要经过氟洗处理工艺就可以达到较高的鲜艳度；也没有采用含磷化合物提高稀土硫化物着色剂鲜艳度的报道。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种含磷化合物的用途，其可以提高稀土硫化物着色剂的鲜艳度。

本发明的另一个目的在于提供一种稀土硫化物着色剂，其鲜艳度得到改善，但不需要氟洗处理工序。

本发明的再一个目的在于提供上述着色剂的制备方法，其工艺简单，省略氟洗处理工序。

本发明提供一种含磷化合物用于提高稀土硫化物着色剂的鲜艳度的用途，所述的含磷化合物选自碱金属磷酸盐、碱金属磷酸氢盐、碱金属磷酸二氢盐、碱土金属磷酸盐、稀土金属磷酸盐、过渡金属磷酸盐、磷酸铵盐、磷酸氢铵盐、磷酸二氢铵盐、磷酸铝盐、磷酸硼盐、五氧化二磷中的一种或多种。