[发明专利]一种表面包覆三氧化钨的珠光颜料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，特别涉及一种表面包覆三氧化钨珠光颜料的制备方法。

背景技术

传统的珠光颜料是由氧化钛在其表面覆盖而制备所得，其颜色随着包覆厚度的不同而呈现出不同的干涉色。为了得到不同的干涉色，可以将不同折射率的材料多层包覆，市场也有较多的多层结构化的珠光颜料销售。

作为一种典型的n型半导体，WO₃及其水合物由于多样的形貌、多变的价态、可调控的带隙宽度以及独特的性能受到广泛关注被研究，其中纳米WO₃具有光致变色效应、气致变色效应、电致变色效应等独特的性能。将三氧化钨包覆在片状基材表面所制备的珠光颜料可以赋予颜料WO₃的特性，在保证美观的同时可以增加颜料的功能性。

目前报道制备功能性珠光颜料较少，专利CN201410052685.4公开了一种具有杀菌力的珠光颜料合成方法，珠光涂料包括片状基材及成膜树脂，以及有多个间隔排列的二氧化钛纳米棒形成在片状基材上，使得该发明可以藉由在珠光颜料上的二氧化钛纳米棒形成具有粗糙度的纳米结构表面，进而在每一个二氧化钛纳米棒及片状基材上皆沉积多个银金属粒子。

专利CN 200810162941.X公开了一种磁性珠光颜料及其制备方法，以颗粒直径为10～60μm的基片作为包覆衬底,在所述的基片上包覆有Fe₃O₄。所述磁性珠光颜料的制备方法是在一定的温度下,将三价铁和二价铁盐溶液滴入到云母悬浮液中,在惰性气体保护下,通过控制共沉淀的pH,让沉淀出来的四氧化三铁均匀、致密地沉积在云母上,并在惰性气氛中煅烧,从而制得所述磁性珠光颜料。

发明内容

本发明旨在提供一种表面包覆三氧化钨的珠光颜料及其制备方法：珠光颜料表面的三氧化钨层为纳米材料层，层质量和厚度可控制；制备方法的原料易得、工艺简单、成本低廉、绿色环保、易于工业化。

本发明的技术方案是，一种表面包覆三氧化钨的珠光颜料，珠光颜料包括基材和基材表面包覆的三氧化钨；基材为片状无机材料。

进一步的，上述三氧化钨为均匀地包覆在基材表面的纳米材料片层。

更进一步的，上述基材为云母、片状氧化铝、片状氧化钛和微小玻璃片中的一种。

还进一步的，三氧化钨包覆量占基材质量的10～50％。

本发明还提供了制备上述表面包覆三氧化钨的珠光颜料的方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)根据所需的最终产物量和所需的表面包覆三氧化钨量，按照钨酸盐中钨与有机酸中羧基的摩尔比为1～8的比例范围，计算并称取钨酸盐和有机酸；

(2)将步骤(1)中称取的反应物溶解在一定量的去离子水中，控制溶液中有机酸的浓度在5～20g/L范围内；

(3)根据所需的最终产物量和所需的三氧化钨包覆量，计算并称取基材；

(4)将步骤(3)中称好的基材放入步骤(2)的溶液中，在搅拌状态下加热上述基材与步骤(2)溶液的混合物；

(5)将步骤(4)中所得到的产物取出，依次用去离子水和无水乙醇洗涤3～4次，干燥后得到包覆三氧化钨的珠光颜料。

进一步的，上述步骤(1)中的钨酸盐为碱金属钨酸盐、仲钨酸铵、偏钨酸铵及其水合物中的一种或多种。

更进一步的，上述步骤(1)中的有机酸为抗坏血酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、果酸及其水合物中的一种或多种。

还进一步的，上述步骤(4)的加热的温度范围为50～90℃，加热的时间为2～12小时。

本发明制备方法以常见的钨酸盐和有机酸为原料，通过恒温浓缩的方法制备三氧化钨珠光颜料，设备要求低，合成产率高，无需添加任何添加剂，合成过程绿色环保，生产成本低廉，易于实现工业化生产。

附图说明

从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：

图1为本发明实施例1中云母表面包覆三氧化钨前后的XRD图谱以及WO₃的XRD标准图谱；

图2为本发明实施例1所得样品的扫描电镜照片；

图3为本发明实施例1-3中所使用的原料云母片的照片；

图4为本发明实施例1所得样品的照片；

图5为本发明实施例2所得样品的照片；

图6为本发明实施例3所得样品的照片。

具体实施方式