[发明专利]均质流体法制备纳米氧化铁红无效
申请号: | 01130683.1 | 申请日: | 2001-08-20 |
公开(公告)号: | CN1334295A | 公开(公告)日: | 2002-02-06 |
发明(设计)人: | 杜以波 | 申请(专利权)人: | 杜以波 |
主分类号: | C09C1/24 | 分类号: | C09C1/24;C09C3/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 100029 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 流体 法制 纳米 氧化铁红 | ||
氧化铁红具有良好的颜色遮盖力、着色力,耐热、耐溶剂、耐酸碱、无毒、防锈,是优质的颜料品种,可用于涂料、油墨、塑料、橡胶、纺织、陶瓷、美术水泥,还可用于化妆品、磁带、食品、粘合剂、静电复印等方面,用途十分广泛。
近年来世界氧化铁红消费量每年约60万吨,其分布是造纸占3%,建筑材料占53%,塑料和橡胶占5%,油漆和涂料占33%,其它占6%。我国氧化铁红生产能力约10万吨/年,出口量约7—8万吨/年,预计2000年我国氧化铁红总需求量约在15万吨/年以上,氧化铁红生产及应用前景良好。
我国目前铁红品种主要有H系列深色铁红和110、120、130等浅色、高着色力、高透明度铁红。存在的主要问题是生产能力在不断扩大,但基本上是在低水平上重复,与发达国家相比,生产工艺落后,产品质量差,档次低。
国内目前在高档氧化铁红产品方面生产成本高,生产能力严重不足。因此改变原料路线,开发新工艺,增加品种,提高产品质量和档次,已成为我国氧化铁红工业面临的一项重要任务。
传统氧化铁红产品由于粒径粗、粒度分布宽、分散性差、色泽力差等缺点,只能用于很普通的工业用途;而且,其在油墨、涂料等对于产品粒度有较高要求的用途时,还必须经过一道或者数道研磨分散工序,能耗高、工艺过程复杂、稳定性差;而在对颜料粒子有更高要求(0.5μm以下)的用途方面,传统氧化铁红产品将无法使用。而采用纳米材料技术制备超分散纳米材料—氧化铁红,是氧化铁红市场发展的必然要求。
氧化铁红的制备方法,根据原料分三种,第一种,铁皮、铁矿石通过酸解、氧化得到氧化铁红,该方法是制备普通工业用途氧化铁红的常用方法,该法产品纯度低,产品色泽不稳定。第二种,以可溶性亚铁盐为原料,通过氧化法制备氧化铁红,该法需要很长时间的氧化过程,而且,产品色泽和产品粒子大小难以控制。第三种,以可溶性三价铁盐为原料,制备氧化铁红,该方法制备的氧化铁红色泽较为纯正,是制备较高档次产品的主要方法。
在第三种方法中,又有多种制备方法,其中,有羰基铁溶剂蒸发法,该方法需要在有机溶剂状态下制备;胶溶法,该法产率低;有表面活性剂法,该法产品洗涤困难。
综合文献方法,往往存在工艺复杂、产品档次低、产品色泽不均、产品粒子细度达不到较高用途的要求等方面的问题。
本发明提供一种制备高档氧化铁红——纳米氧化铁红的制备方法,即均质流体法,该法是通过可溶性铁盐溶液与碱液在均质过程中的共沉淀,经过加热反应,洗涤过滤、干燥、煅烧得到氧化铁红。利用该方法制备的氧化铁红具有如下显著特点:
(1)超细粒径。平均粒径为50~200nm,比普通氧化铁红颜料细十倍甚至一百倍。
(2)遮盖力与着色力最高。本产品控制颜料粒子平均粒径达到最佳粒径,即粒径比
可见光波长(400~700nm)的一半略低,在光的衍射与遮盖之间达到最佳平衡,
既保证产品具有尽可能的细度,又保证产品粒子对可见光透射率低、反射率高,
达到颜料最高遮盖力和着色力。这是其同时区别于普通氧化铁红和透明型氧化
铁红的本质特征。
(3)鲜艳而靓丽的色泽。本产品粒子直径全部控制在极小的范围内,粒径差小于
50nm,其反射和吸收光波长范围窄,色调纯正,同时由于纯度高,因此颜色鲜
艳而靓丽,没有杂色。
(4)高纯度。纯度高达99.9%,不含重金属离子。本产品经分析纯的原料加工、精
制而成,不含砷、铅、汞等有毒元素。这使它可以用于化妆品、食品、医药等
方面。
(5)分散稳定性好。纳米颜料粒子细小、无团聚,易于分散;其在生产过程中易于
对产品粒子进行处理,使产品形成亲水或亲油包膜,形成亲水和亲油两大系列
产品,在水或有机溶剂中分散性好而且稳定。
(6)使用方便。本产品粒子本身呈单分散状态,使用时易于分散,无须研磨。这是
其优于其它纳米材料产品的显著特征。
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