[发明专利]一种绿色有机/无机复合红外反射颜料的制备方法

说明书

一种绿色有机/无机复合红外反射颜料的制备方法，属于功能颜料技术领域，制备一种具有鲜艳色彩，同时拥有较高反射率和优良耐候性能的红外反射颜料。所述颜料选用在近红外光谱反射范围内具有较高红外反射率的无机颜料钛白粉与在近红外光谱范围内具有较高透过性的有机颜料酞菁绿，溶胶—凝胶法合成时间约计34h，制备得到具有绿色着色效果、总太阳反射率达到60％左右的复合红外反射颜料。该复合颜料在可见光波段470nm～570nm波段内反射率为10％～15％。无机颜料参与的复合红外反射颜料具有更高的红外光谱反射率和太阳光谱反射率，同时具备更高的耐候性能。本发明为现代建筑外观多彩性需求提供一种选择，又达到建筑节能的目的。

技术领域

本发明属于功能颜料技术领域，具体涉及一种绿色有机/无机复合红外反射颜料的制备方法。

背景技术

太阳热反射涂料是一种新型特种涂料，具有隔热、降温与节能效果，在石油化工储罐、粮储仓库、船舶车辆、建筑等方面具有良好的应用前景。白色热反射隔热涂料的太阳能热反射比最高，但在城市建筑大面积应用时存在光污染、耐沾污性差等问题。而且色彩相对单调，难以满足现代建筑外观多彩性的要求。在太阳热反射涂料中，红外反射颜料是决定热反射性能的最主要因素。在色彩相同的条件下，要求热反射材料在近红外光区有较高的反射率。制备彩色热反射涂料的关键即是彩色红外反射颜料研制与选用。

颜料按其化学组分不同可以分为无机颜料和有机颜料。目前，热反射涂料中的颜料以无机颜料为主。无机颜料具有比较好的耐高温性，耐候性和较强的化学稳定性等特点，但是其存在色谱不广、色光不够艳丽，着色力较低等缺点，并且不少重金属无机颜料有毒从而更加限制了无机颜料的实际应用。有机颜料具有色谱齐全、色泽鲜艳、着色力强且制备可控等优点，但色彩稳定性和耐候性能相对较差。彩色有机红外反射颜料在热反射涂料中的应用及研究目前很少。为了解决有机颜料物化性能、耐候性能较差且反射率不高的问题，将近红外光谱范围内拥有较高反射率、较好耐候性能的无机颜料与色彩保持度好、着色力强的有机颜料进行复合，有望获得色彩丰富且具有较高红外反射率和耐候性能的复合颜料。

为保证节能降温效果，建筑节能用热反射涂料不仅需要具有较高的初始阳光反射率，更重要的是能够长久保持其较高的阳光反射率或较小程度地降低初始反射率。良好的耐老化和耐沾污性能，不仅能够保持较好的节能效果，而且能够保持涂料的外观特性，对于延缓涂料的老化、提高涂料耐候性，也具有重要的作用。

发明内容

本发明提供一种绿色有机/无机复合近红外反射颜料及其制备方法，所述绿色近红外反射颜料以成本相对较低且色彩鲜艳的有机酞菁绿为主相现显色颜料，以较高反射率和较好耐候性能的二氧化钛为无机包核材料。该复合颜料兼顾有机颜料的鲜艳色彩，又可以兼备无机颜料的耐老化稳定特性，还能适当提高反射率。

本发明所提出的绿色有机/无机复合红外反射颜料制备方法，技术原理如下：

本实验以钛酸四丁酯(TBOT)作为前驱体，通过水解过程对有机颜料粒子进行TiO₂包核。将TBOT溶于醇溶剂中形成均相溶液，TBOT与水发生水解反应，同时发生失水和失醇缩聚反应，形成溶胶。经陈化，溶胶形成三维网络而形成凝胶，干燥凝胶得到干凝胶，反应机理分为两步。

水解反应：非电离式分子前驱物，如金属醇盐M(OR)_n(n为金属的原子价)，与水反应：Ti(OC₄H₉)₄+x H₂O→Ti(OH)_x(OC₄H₉)_4-x+x C₄H₉OH，反应持续进行至生成Ti(OH)₂。