[发明专利]一种合成高光稳定性云母钛反射颜料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种云母钛反射颜料制备，特别是涉及一种高光稳定性云母钛反射颜料的制备方法，属于无机颜料的领域。 

背景技术

云母钛反射颜料是一类新型的无机颜料，该颜料是以层状云母为基材，表面包覆具有高反射率的TiO₂，利用云母的特殊层状结构和TiO₂的高反射率，使得云母钛反射颜料不仅具有很高的反射率，同时也表现出柔和的珠光光泽，是名副其实的高档颜料并广泛应用在高档汽车、摩托车及内外墙涂料中。1963年美国杜邦公司首先开发出这种新型颜料，因其具有化学性质稳定、无毒、耐酸碱、耐高温等许多优异性能而获得了市场青睐。 

银白色的云母钛反射颜料在可见光区和近红外区都具有很高的反射率，而太阳光有大约95%的能量集中在可见光区和近红外区，因此云母钛反射颜料常常被当作反射功能颜料而用于外墙反射隔热涂料中。由于装饰性的需要，往往需要不同色系的云母钛反射颜料。尽管着色会降低云母钛颜料在可见光区的反射率，但其近红外区依然能保持较高的反射率，因此不同色系的云母钛反射颜料也具有良好的隔热性能，在建筑物外表面得到广泛应用。 

由于氧化钛是一种半导体材料，其在紫外光的照射下会发生光催化反应，使吸附在其表面的有机物分解，起到净化水质、空气与自清洁等作用。然而用于建筑外墙涂料，其光催化特性会使涂料中起粘结作用的有机组分降解，大幅度缩短涂料的使用寿命，反而成为制约其在涂料中大量使用的不利因素。光催化反应的原理可以如下描述：半导体接受高于或者相当于禁带宽度的一个光子的能量时，满带上的一个电子（e_cb^-）会被激发跃迁到导带，同时在满带上留下一个相应的空穴（h_vb⁺）。e_cb^-和h_vb⁺在几个纳秒的时间内进行复合，以光或者热的形式释放能量；或者它们分别在导带或者价带与吸附在催化剂表面的电子受体（A）和电子供体（D）进行氧化还原反应，然后发生进一步的反应。光催化反应步骤可以如下反应式表示： 

TiO₂（h_vb⁺）+H₂O_ads→TiO₂+·OH+H⁺  (2) 

TiO₂（h_vb⁺）+HO^-_ads→TiO₂+·OH  (3) 

TiO₂（h_vb⁺）+D_ads→TiO₂+D⁺_ads  (4) 

HO·+D_ads→D_oxid  (5) 

TiO₂(e_cb^-)+A_ads→TiO₂+A^-_ads  (6) 

在反应过程中产生的h⁺、·OH等具有强的氧化性，可以将有机物降解。氧化钛的光催化活性随着颗粒尺寸的减小而逐渐增强，尤其是纳米尺寸的氧化钛其光催化活性非常高。而对于云母钛颜料来说，云母表面沉积的氧化钛颗粒尺寸一般是纳米级别的，因而具有很强的光催化活性。当做为颜料组分的氧化钛暴露在紫外线中时，会引起聚合物的降解，加速涂料的老化，这必然会缩短涂料的服役年限。因此制备出具有高光稳定性和高反射率云母钛反射颜料对大幅度延长反射隔热涂料的使用寿命具有极为重要的工程意义。