[发明专利]一种具有高耐候性能的云母基珠光颜料的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高耐候性能的云母基珠光颜料的制备工艺，它能制备具有高耐候性能的云母基珠光颜料，属于基于多层无机有机杂化复合耐候包覆工艺的耐候性珠光颜料的制备。 

背景技术

珠光颜料是以云母薄片为基材，在其表面化学沉积一层或多层金属氧化物薄层而形成的微粉，是作为提高产品附加价值的高性能材料。与其它颜料相比，珠光颜料具有特殊的表面结构、较高的折光指数和良好的透明度，在透明介质中，珠光颜料能够创造出与珍珠光泽相同的效果。目前，珠光颜料已经在涂料、油墨、塑料、印刷、化妆品和食品包装等众多领域得到了广泛应用。 

随着社会经济的不断发展，珠光颜料的应用领域已经逐渐扩展到汽车喷漆、室外建筑装饰等环境多变的场合。然而由于大部分珠光颜料采用TiO₂进行包覆，而TiO₂存在光化学活性，在光的照射下会放出高活性的原子氧，破坏各种有机联结料，使高分子链中的双键发生断裂，造成漆膜或者其他联结物质的粉化，从而影响高分子材料的使用寿命，例如未经耐候处理的珠光颜料在汽车面漆中使用时，一年之内就会发生变色、失光等现象。因此，改善珠光颜料的耐候性，以适应不断变化的气候条件具有重要的生产实践意义。 

美国杜邦公司首先成功研制出具有超强耐候性的TiO₂颜料，而国内对珠光颜料耐候性的研究尚且不够完善。目前，改善珠光颜料的耐候性一般可以通过提高金红石型二氧化钛的转化率或对云母钛珠光颜料进行表面改性处理等途径来实现。 现有的耐候性珠光颜料的制备工艺主要有：在二氧化钛包膜外再包覆一层光稳定的金属或非金属氧化物保护层，如氧化铈、氧化锌、氧化硅等，以遮挡或屏蔽紫外线，使二氧化钛的光活性降低；或者是对颜料表面进行改性处理，如包覆有机偶联剂等，来提高颜料与有机物的亲和力等方法。 

但是目前现有企业常采用单一方式进行耐候级改进，例如只包覆一层无机光稳定性物质，或是只采用偶联剂进行有机化改性。然而这些制备工艺并不能有效抑制二氧化钛的光活性，也不能明显增强颜料与树脂的亲和力，而且容易造成珠光颜料结块，颜料的色浓度、遮盖力、亮度等重要指标明显降低，同时也会导致珠光颜料的等级降低。因此包覆一定厚度且掺杂多种无机光稳定性物质，并采用合适的有机偶联剂对颜料进行表面改性是提高珠光颜料耐候性的主要因素。 

目前关于珠光颜料制备工艺的专利有很多，如中国专利公开号：101235227，公开了一种云母钛珠光颜料的制备方法，它采用部分转化为硫酸氧钛的四氯化钛、氯化铁、氯化亚铁或者四氯化钛和氯化铁的混合液作为沉积剂，尿素作为中和剂，尿素采用分批加入，水解钛盐、铁盐或者钛和铁的混合盐制备云母基珠光颜料的方法。该方法操作工艺简单，但是由于尿素的分解速度很难与钛盐的水解速度保持一致，较容易产生游离的偏钛酸粒子，影响颜料的光泽，同时大量游离的偏钛酸粒子会使悬浮液的过滤和洗涤发生困难，且由于制备过程采用一次性加料，不能保证沉积剂均匀的包覆在云母表面，使颜料的光泽度降低，且降低颜料的分散性能。 

又如中国专利公开号：101517011，公开了一种含铁氧体的合成云母基珠光颜料，它以合成云母为基底，对经煅烧的铁氧体涂层进行表面处理，使珠光颜料的反射比和色度保持稳定的方法。但是该方法仅适用于合成云母，且其后处理过程中需要加入环氧硅烷和氨基硅烷两种偶联剂，增加了产品的生产成本。 

本发明分别以具有较高金红石型二氧化钛转化率的银白云母钛珠光颜料、幻彩云母钛珠光颜料、着色云母钛铁金色彩光系列珠光颜料和在云母表面直接包覆氧化铁得到的云母氧化铁金属彩光系列珠光颜料为基材，采用SiO₂、Al₂O₃、CeO₂等光稳定性物质对基材进行表面覆盖，再用硅烷偶联剂KH570对颜料表面进行有机化改性，从而制备得到具有较高耐候性的珠光颜料。该颜料适用于汽车、船舶、室外装饰等对耐候性要求较高的场合。 

本发明分别以具有较高金红石型二氧化钛转化率的银白云母钛珠光颜料、幻彩云母钛珠光颜料、着色云母钛铁金色彩光系列珠光颜料和在云母表面直接包覆氧化铁得到的云母氧化铁金属彩光系列珠光颜料为基材，采用SiO₂、Al₂O₃、CeO₂等光稳定性物质对基材进行表面覆盖，再用硅烷偶联剂KH570对颜料表面进行有机化改性，从而制备得到具有较高耐候性的珠光颜料。该颜料适用于汽车、船舶、室外装饰等对耐候性要求较高的场合。 

发明内容