[发明专利]一种熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法及其制得的产品

权利要求书

1.一种熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按照化学计量比将硅源和锆源溶于水或有机溶剂中形成摩尔浓度为0.05～3.0mol/L的硅酸锆溶液，并加入矿化剂，混合均匀后经溶胶-凝胶过程获得硅酸锆溶胶；

(2)在所述硅酸锆溶胶中加入碳源和熔盐，按照质量比所述硅酸锆∶碳源∶熔盐＝1∶0.01～1∶1～6，混合均匀后在80～150℃温度下将溶液蒸发完毕，得到硅酸锆包裹炭黑前驱物；

(3)将所述硅酸锆包裹炭黑前驱物在非氧化气氛下进行热处理，随炉冷却，得到混合粉体；

(4)所述混合粉体经酸洗、水洗，在氧化气氛下进行热处理后，随炉冷却，即得到硅酸锆包裹炭黑色料。

2.根据权利要求1所述的熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述有机溶剂为乙醇、正丙醇、或醋酸；所述溶胶-凝胶过程为直接加热或溶剂热反应，温度为70～100℃，反应时间为1～24h。

3.根据权利要求1所述的熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法，其特征在于：所述矿化剂的用量为硅酸锆的1.5～7.0wt％。

4.根据权利要求1所述的熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法，其特征在于：所述硅源为正硅酸乙酯、四氯化硅、水玻璃、硅烷偶联剂、或偏硅酸钠；所述锆源为氯化锆、氧氯化锆、醋酸锆、硫酸锆、硝酸锆、正丙醇锆、或异丙醇锆。

5.根据权利要求1或3所述的熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法，其特征在于：所述矿化剂为氟化锂、氟化镁、氟化钠、氟化钙、或氯化锂。

6.根据权利要求1所述的熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法，其特征在于：所述碳源为炭黑粉体、酚醛树脂、植物纤维、蔗糖、果糖、葡萄糖、或淀粉。

7.根据权利要求1所述的熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法，其特征在于：所述熔盐为碱金属钨酸盐、碱金属钼酸盐、碱金属氯化物中的一种或其组合形成的复合熔盐；所述碱金属分别为锂、钠、钾元素。

8.根据权利要求7所述的熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法，其特征在于：所述复合熔盐由二种熔盐组成时，按照质量比其比例为1～9∶1～9。

9.根据权利要求1所述的熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法，其特征在于：本发明所述步骤(3)中，所述非氧化气氛下热处理制度为3～5℃/min升温至800～1050℃保温1～4h；所述步骤(4)中，所述氧化气氛下热处理制度为3～5℃/min升温至700～900℃保温1～4h。

10.利用权利要求1-9之一所述熔盐辅助制备硅酸锆包裹炭黑色料的方法制得的产品，其特征在于：所述色料产品形貌尺寸均匀细小，粒径为0.5～5μm。