[发明专利]一种可反射近红外线黄色颜料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机氧化物颜料技术领域，具体涉及二氧化钛基黄色近红外 反射颜料及其制备方法。

背景技术

太阳光线的光谱按照波长的大小可以分成三部分且各部分占太阳光总辐 射能量分别为：紫外区波长范围300-400nm，占太阳总能量的5％左右，可 见光区波长范围400-700nm，占太阳总能量的43％左右，近红外区波长范围 700-2500nm，占总能量的52％。太阳光的能量被所照射的物体吸收，就会累 计热量导致物体表面温度升高，若是城市中的建筑物吸收了太阳光，自身温 度升高的同时，还会将热量传递到建筑物内部，提高了室内温度，也会增加 空调制冷的费用。

城市建筑物屋顶的面积占城市总表面为20-25％，如果建筑物的屋顶和外 墙采用反射颜料，城市中的空气温度会有所下降。在夏季，会使室内的温度 不至于升高过快，进而大大的降低了空调制冷的费用。出于在能源节约方面 和经济效益方面的考量，反射颜料在未来都有很大的应用潜力。无机氧化物 颜料的光谱反射性能可采用能带理论进行解释，此理论较为简明，能带理论 指出：无机氧化物中存在着成键轨道(价带)和反键轨道(导带)，阴离子 轨道和充满电子的d轨道基本上属于价带，阳离子轨道和部分未充满电子d 轨道基本上属于导带。而导带与价带之间的能量E_g称为带禁。若禁带能量 E_g在入射光的能量范围内，电子吸收入射光的能量后会从价带跃迁到导带， 从而改变物质对可见光的吸收和反射性能，即禁带的宽度影响反射性能。

研究发现，二氧化钛基的颜料具有良好的着色力、遮盖力、高的热稳定 性和耐腐蚀性等优点。对二氧化钛进行掺杂发色离子，使得发色离子进入到 二氧化钛的晶格中，部分取代其晶格中的钛离子，掺杂锑离子可以平衡发色 的金属离子与钛离子间的化合价差，使得各个元素的化合价整体达到平衡。 少量矿化剂的加入可与反应物作用，使晶格活化，降低了煅烧的温度，同时 能够改善颜料制品的性能。因此，提供一种二氧化钛基黄色近红外反射颜料 及其制备方法成为目前本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备工艺简单、不需高温处理、易于使用的 二氧化钛基黄色近红外反射颜料及其制备方法。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

根据本发明提供的一种实施例，该可反射近红外线黄色颜料，由主相和 掺杂相与矿化剂按照质量比配制而成；

所述主相为摩尔百分含量80～98％的二氧化钛；

所述掺杂相为1～10％的碱式碳酸镍和1～10％氧化锑。

根据本发明提供的另一种实施例，该可反射近红外线黄色颜料，由主相 和掺杂相与矿化剂按照质量比配制而成；

所述主相为摩尔百分含量80～98％的二氧化钛；

所述掺杂相为1～10％的氧化铁和1～10％的氧化镁。

进一步，当掺杂相为碱式碳酸镍和氧化锑时，矿化剂为硼酸，硼酸占主 相和掺杂相总质量的0.5-3wt％。

进一步，当掺杂相为氧化铁和氧化镁时，矿化剂为硼酸和氯化铵，硼酸 和氯化铵占主相和掺杂相总质量的0.5-3wt％。

进一步，矿化剂硼酸和氯化铵按照质量比为1:1的比例混合。

相应地，本发明给出了一种可反射近红外线黄色颜料的制备方法，包括 下述步骤：

1)按照摩尔百分数将80-98％的二氧化钛，1-10％的碱式碳酸镍，1-10％ 的氧化锑进行混合，再添加占混合物总质量0.5-3wt％的矿化剂硼酸；

或者按照摩尔百分数将80-98％的二氧化钛，1-10％的氧化铁，1-10％的 氧化镁进行混合，再添加占混合物总质量0.5-3wt％的矿化剂硼酸和氯化铵； 其中，硼酸和氯化铵按照质量比为1:1的比例混合；

2)将步骤1)所称量的两种混合料分别放入球磨机中，采用湿法球磨3h；

3)将步骤2)分别球磨后的浆料烘干、破碎之后再进行混合均匀研磨；

4)将步骤3)分别研磨后的原料置于马弗炉中进行烧结，在空气的气氛 下，进行固相合成反应；

5)将步骤4)固相合成法制备的产品采用玛瑙研钵进行研磨，过200目 筛，最终制得黄色的近红外反射颜料。

进一步，步骤2)球磨时，采用丙酮作为球磨介质，球料比为4:1，料: 丙酮为1:1。