[发明专利]钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料、其制备方法及应用

说明书

本发明公开一种钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料的制备方法，包括：将水溶性钴盐和铝盐混合溶于水中，得到混合溶液；调节所述混合溶液的pH值至11～14之间并搅拌；向混合溶液中加入纳米凹凸棒石并搅拌，得到均匀的悬浮溶液，之后使所述悬浮溶液进行水热反应并伴以搅拌，反应得到的产物经后处理，获得粉体状的钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料。本发明的钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料的制备方法，工艺简单、合成温度低、不需后续高温热处理、能耗低，且钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料为纳米颗粒，尺寸小、分散性好、微观形貌为纤维状，在有机载体中的悬浮稳定性好，有利于丝网印刷成型。同时用于厚膜介质浆料中制得的涂层色泽均一鲜艳，绝缘强度和耐热冲击性能提升。

技术领域

本发明属于材料科学领域，具体涉及一种纳米复合钴蓝颜料、其制备方法及在厚膜介质浆料中的应用。

背景技术

钴蓝，一种具有尖晶石型晶体结构的金属氧化物混相颜料，其化学组成主要是CoO、Al₂O₃，或称为铝酸钴(CoAl₂O₄)，在《颜料索引》中名称为颜料28。钴蓝颜料的优异性能主要表现在具有极优良的耐候性，耐酸碱性，高的热稳定性和化学稳定性。此外，钴蓝颜料在透明度、饱和度、色度、折射率等方面也都明显优于其它蓝色颜料，且属于无毒环保颜料。

钴蓝颜料广泛地应用在陶瓷、高温涂料、搪瓷、玻璃着色、塑料着色以及超保色性、保光性和抗粉化性的外用系统等。随着钴蓝颜料开发利用的不断深化和其新用途的开拓，比如要求绝缘、抗热震的厚膜加热涂层，彩色电视机CRT显像管中荧光体的着色等，普通的粉状产品已不能满足要求，高科技含量、高附加值的纳米级钴蓝颜料需求在不断的增加，愈来愈受到重视。

传统钴蓝颜料的制备普遍采用固相法，即将原料盐混合后直接高温煅烧，或是将Co和Al的氧化物混合后进行球磨后高温煅烧，一般煅烧温度高于1200℃，其缺点不仅是煅烧温度高、能耗大，而且制得的颜料粒径大、分布宽，颜色发暗，球磨时更易混进杂质，影响颜料的性能。为了满足市场需求，充分发挥钴蓝颜料的特性，液相法逐渐成为制备钴蓝颜料的主要方法。液相法制得的颜料粒度小、纯度高，煅烧温度也比固相反应低且易控制，但是后期热处理时容易造成粉体的硬团聚，晶粒自行长大和容易混入杂质等。

厚膜介质浆料是随着厚膜电路技术的发展而出现的一种功能涂覆材料，其一般由玻璃相粉体和有机载体按一定比例混合而成，使用时通过丝网印刷在基体表面形成涂层，在一定的热处理工艺下烘干烧结而成。近年来随着厚膜电路技术在通信设备、家用电器领域的广泛应用，热稳定性好、色泽亮丽、表面光洁的厚膜涂层越来越受到市场青睐。钴蓝颜料由于优良的耐候性，耐酸碱性以及高热稳定性被认为是最适合用于厚膜涂层的一类颜料，但传统钴蓝颜料由于颗粒尺寸大、粒径分布宽，其与厚膜浆料复配使用时容易发生团聚和沉降，影响厚膜涂层的绝缘、抗热震性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

本发明的另一目的在于提供一种钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水溶性钴盐和铝盐混合溶于水中，得到混合溶液；

(2)调节所述混合溶液的pH值至11～14之间并搅拌；

(3)向步骤(2)所得混合溶液中加入纳米凹凸棒石并搅拌，得到均匀的悬浮溶液，之后使所述悬浮溶液进行水热反应并伴以搅拌，反应得到的产物经后处理，获得粉体状的钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的钴蓝凹凸棒石纳米复合颜料。