[发明专利]钒掺杂锆酸钙无机颜料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及反射隔热颜料制备领域，具体涉及一种钒掺杂锆酸钙无机颜料及其制备方法。

【背景技术】

随着城市规模的扩大，“热岛效应”引起了人们的关注。白色涂层的建筑物、汽车、船舶 等能够有效地的反射太阳光的能量，但是白色涂层不耐脏，污垢很显眼，并且不能满足人们的 审美要求。目前已有少量的红外反射颜料被研制出来，如美国专利US6468647、US6521038、 US7455904、US6468647就报导了含有过渡金属元素或稀土元素的颜料，但是这些颜料存在很 多缺陷，例如有毒金属元素超标、反射性能不够优良、制备过程复杂等。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种钒掺杂锆酸钙无机颜料及其制备 方法，制备过程简单，所制得的无机颜料反射性能优异，呈色性能好。

为了达到上述目的，本发明制备方法采用如下技术方案：

包括以下步骤：

(1)按碳酸钙：氧化锆：五氧化二钒＝1：(1-x)：x的摩尔比计，取碳酸钙、氧化锆和五 氧化二钒混合得到混合物，其中0＜x≤0.4；

(2)将步骤(1)的混合物进行干法球磨混合均匀；

(3)将干法球磨后的混合物在1400～1700℃煅烧，待其冷却后，再将其球磨成粉体，得 到钒掺杂锆酸钙无机颜料。

进一步地，步骤(2)和步骤(3)中的球磨时间均为24～48h。

进一步地，步骤(3)中煅烧2～10h。

本发明钒掺杂锆酸钙无机颜料的技术方案是：其化学式为CaZr_(1-x)V_xO₃，0＜x≤0.4。

进一步地，其结构为钙钛矿型。

进一步地，其近红外反射率为83.74～95.88％。

进一步地，其按照CIE1976的色度坐标是L*＝93.66～97.05，a*＝-4.73～-3.01，b*＝27.88～ 34.65，C*＝28.04～34.97。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明制备方法中，通过按一定比例在锆酸钙中掺杂钒，并通过球磨和煅烧等步骤，所制 备钒掺杂锆酸钙无机颜料具有良好的红外反射性能，在波长780-2500nm的红外反射率可达 95.88％，能够有效的反射太阳光的能量，同时钒元素的掺杂有助于改善锆酸钙的呈色性能，因 为钒元素的电子结构，当受到光照时，V⁵⁺-O^＝的电荷跃迁使颜料呈现出黄色，有效解决耐脏 性不够的问题。本发明生产设备主要为球磨机和烧制电炉，设备投入少、制作工艺简单且易于 操作，因此适合工厂大规模工业化生产。

本发明钒掺杂锆酸钙无机颜料能够有效的反射太阳光的能量，采用本发明钒掺杂锆酸钙无 机颜料，将其添加到涂料、塑料片等产品中，可制备出具有反射隔热功能的产品；将其涂于建 筑物、汽车船舶等的外表面，建筑物、汽车、船舶等可以有效的反射太阳光的能量。尤其是在 炎热的夏季，可以使建筑物、汽车、船舶等的温度不至于升高过快，有效地降低制冷能源的消 耗，同时能够在一定程度上缓解城市“热岛效应”。

【附图说明】

图1是本发明制得的CaZr_0.9V_0.1O₃的XRD谱图；

图2合成颜料CaZr_0.9V_0.1O₃的近红外反射光谱图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明制备方法包括以下步骤：

(1)按碳酸钙：氧化锆：五氧化二钒＝1：(1-x)：x的摩尔比计，取碳酸钙、氧化锆和五 氧化二钒，其中0＜x≤0.4。

(2)将上述原料干法球磨24～48h混合均匀。

(3)将干法球磨后的混合物在1400～1700℃下煅烧2～10小时，待其冷却后，再将其放 入球磨机中球磨24～48h，磨成粉体，得到钒掺杂锆酸钙无机颜料。

本发明制得的钒掺杂锆酸钙无机颜料为化学式可写为CaZr_(1-x)V_xO₃，0＜x≤0.4，其为钙 钛矿型结构。