[发明专利]钴蓝颜料的制备方法

说明书

本发明公开了一种钴蓝颜料的制备方法，包括以下步骤：(1)将铝盐、钴盐作为前驱体配成底液，然后加入尿素和矿化剂，在设定温度下搅拌得到混合溶液；(2)向混合溶液中滴加碳酸钠溶液，加入碱液调整PH，在70～100℃进行共沉淀反应，得到沉淀物；(3)将沉淀物在100～300℃氧化气氛中烘干，得到烘干物；(4)将烘干物在氧化气氛中煅烧，煅烧温度为400～1000℃，保温时间为2～4h，得到所述钴蓝颜料。本发明制备方法工艺简单，操作方便，降低了生产成本，能够满足工业化生产要求，制备得到的钴蓝颜料具有大比表面积、高反射率、具有良好的着色力和荧光发射效果。

技术领域

本发明属于纳米尖晶石型颜料的合成技术领域，具体涉及一种钴蓝颜料的制备方法。

背景技术

钴蓝也称为铝酸钴(CoAl₂O₄)，是一种尖晶石型无机颜料，无毒环保，颜色鲜艳而庄重，具有较好的耐酸碱性、耐候性和化学稳定性，耐热可达1200℃，在透明度、饱和度、折射率等方面也都优于其它蓝色颜料，因此广泛应用于塑料、涂料、陶瓷、显像管等领域。目前，制备钴蓝颜料常用的方法有固相法、液相法。

固相法是制备钴蓝颜料的传统方法，即将金属盐、金属氧化物或氢氧化物按一定比例混合、研磨、高温煅烧、粉碎得到色料成品。固相法具有工艺简单、易于控制等优点,但固相之间的反应速率受到扩散动力学的影响，导致反应很难充分进行，而且焙烧温度高、时间长、耗能高,容易导致晶粒长大而使色料颗粒粗大,粒径分布不均，甚至导致某些组分挥发,从而造成化学计量比的偏离，而且通过固相法高温烧结得到的钴蓝颜料的着色力下降，荧光效果达不到要求。

液相法制备钴蓝颜料是通过将物料在液相时混合均匀，反应充分后再经过煅烧得到产物，产物的粒度较小且纯度较高，反应时间短，其缺点是使用挥发性的有机溶剂，对环境有污染，成本昂贵,对设备要求高，得到的钴蓝颜料比表面积小、对蓝光反射率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大比表面积、对蓝光反射率高、具有良好的着色力和荧光效果好的钴蓝颜料的制备方法。

本发明提供的这种钴蓝颜料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铝盐、钴盐作为前驱体配制成底液，然后加入尿素和矿化剂，在设定温度下搅拌得到混合溶液；

(2)向步骤(1)所得混合溶液中滴加碳酸钠溶液，加入碱液调整PH，在70～100℃进行共沉淀反应，得到沉淀物；

(3)将步骤(2)所得沉淀物在100～300℃氧化气氛中烘干，得到烘干物；

(4)将步骤(3)所得烘干物在氧化气氛中煅烧，煅烧温度为400～1000℃，保温时间为2～4h，得到所述钴蓝颜料。

所述铝盐为硫酸铝、硝酸铝的混合物；

所述钴盐为硫酸钴、硝酸钴、醋酸钴中的一种；

所述矿化剂为钼酸盐、钨酸盐中的一种。

优选的，所述硫酸铝和硝酸铝的质量比为1：(5～6)。

更优选的，所述硫酸铝和硝酸铝的质量比为1：(5.4～5.6)。

优选的，所述钼酸盐为钼酸的碱金属盐，所述钨酸盐为钨酸的碱金属盐。

优选的，所述钴、铝的原子摩尔比为1:(2～3)。

优选的，所述尿素的添加量为前驱体质量的20～40％。

优选的，所述矿化剂的添加量为前驱体质量的0.5～5％。

优选的，所述步骤(1)中，在40～60℃下搅拌0.5～4h，得到混合溶液。

优选的，所述步骤(2)中，使用氢氧化钠溶液作为PH调整剂，调整PH至8～9。