[发明专利]通过用螯合剂包封铋基颜料来制造具有改进的耐碱性的铋基颜料的方法

说明书

本发明涉及用于制造具有改进的耐碱性的铋基颜料的方法，该方法包括：i)获得干燥的铋基颜料；ii)使用螯合剂来包封铋基颜料；iii)最终加工被包封的颜料；以及iv)干燥颜料。此外，本发明涉及由螯合剂的层包封的铋基颜料。

发明领域

本发明涉及用于制造铋基颜料的方法，并且更具体地，涉及用于制造具有改进的耐碱性的铋基颜料的方法。此外，本发明涉及具有改进的耐碱性的铋基颜料。

发明背景

涂料是任何液体的、可液化的或胶粘的组合物，其在以薄层的形式施加至基材时转化成固体膜。涂料最常用于对物体进行保护、着色和/或提供纹理。其主要包含颜料、粘合剂和液体。颜料是分散在涂料中的细磨的颗粒或粉末，其为涂料提供色彩性质(coloristicproperty)。

取决于应用领域，尤其是对于暴露于诸如雨、阳光、热和寒冷的极端天气的立面应用，待用于涂料中的颜料必须仔细选择并且是至关重要的。涂料通常包含高颜料体积浓度，当施用于化学活性基材例如混凝土时，导致在基材的表面上的多孔涂膜(paint film)。涂膜的这样的多孔性质允许来自空气的氧气和其他气体或来自混凝土的可溶性盐从其中透过，其与UV辐射和湿气一起导致颜料的劣化，这导致颜料的过早分解。

此外，在一段时间内，基材硬化并产生水合物，例如氢氧化钙，这使环境呈碱性，具有12至13的一般pH值。这样的碱性侵蚀颜料，尤其是有机颜料。因此，无机颜料建议被用于立面应用。然而，大多数无机颜料含有重金属，例如钴或铬。

如今，由于环境意识，含有镉、铅和铬的颜料在生态学和毒理学的方面已经越来越被认为是有害的。因此，通常没有毒理学问题的可选择的颜料，例如特别是铋基颜料，已经测试了它们的色彩性质。

这些铋基颜料虽然是无毒，但不仅提供了期望的色彩性质，而且还继承了良好的对气候参数例如光和热的耐性，以及对大多数化学品的耐受性。然而，这些铋基颜料在具有从约8至13的pH范围的碱性介质中特别不稳定。颜料的这样的差的耐受性可能导致颜料以及因此涂层的部分或者甚至完全脱色。铋基颜料对碱性介质的这种差的耐受性限制了它们在水基涂料或表面涂料例如硅酸盐涂层和灰泥中使用的范围。因此，对改进铋基颜料的耐碱性存在需要，使得其可以被用于涂料工业。

已经做出了许多努力来改进铋基颜料的耐碱性，例如用诸如碱土金属、锌、铝或磷酸盐的掺杂剂来掺杂它们。

US3946134公开了通过用磷酸铝络合物的连续层包封每个颗粒来改进基于无机颜料的固体颗粒基材的化学稳定性的方法。

US5123965涉及通过用选自由钙、镁、铝、锆和钛的正磷酸盐组成的组的金属磷酸盐处理BiVa颜料来使所述颜料稳定的工艺。然而，由于磷酸盐衍生物，该方法导致水基体系中色彩性质以及流变性质的改变，这通常不是优选的。

US5858080公开了通过用聚乙烯醇涂覆钒酸铋颜料来改进该颜料内获得的性质例如着色强度、色度以及着色光泽的方法。然而，该方法不提供应用于建筑涂料的高pH涂料体系所需的耐碱性。

US6423131描述了基于氟化钙、氟氧化铋(bismuth oxyfluroide)或镧系元素氟化物的钒酸铋的涂层。这样的涂层的目标是改进钒酸铋的耐化学性质。然而，它没有将其在碱性介质中的耐受性质提高到期望的水平。

其他参考文献公开了不同种类的用于钒酸铋颜料的涂层，用于改进其性质。例如：比如，US4063956公开了用金属氧化物水合物的层，随后是无定形二氧化硅的第二致密层来涂覆钒酸铋颜料。在另一个实例中，US4115141公开了通过用二氧化硅或磷酸铝涂覆钒酸铋来使钒酸铋稳定的方法。US4455174描述了首先用二氧化锆并且然后用二氧化硅来涂覆钒酸铋颜料。EP271813描述了基于与蜡层混合的二氧化硅、硅酸镁和氟化镁的氟化物金属氧化物涂层。