[发明专利]纤维素/纳米无机粒子复合颜料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纤维素/纳米无机粒子复合颜料，其特征在于：该复合颜料是由纤维素以及在纤维素表面和内部原位生长纳米无机粒子组成，所述纳米无机粒子的尺寸为20-300nm，纳米无机粒子在复合颜料中的质量分数为8-10％；所述纤维素为微晶纤维素，直径≤25微米；所述纳米无机粒子为铁红、铁黄和普鲁士蓝中的一种；

所述纤维素/纳米无机粒子复合颜料的制备方法，包括如下步骤：

（1）原位合成红色颜料：

将纤维素粉末、三价铁盐及二价铁盐混合并加入水中，调节所得悬浊液pH值在8-12之间，然后在55-80℃条件下搅拌1-4小时；分离后得到红色颜料-纤维素/铁红；其中Fe³⁺与Fe²⁺的摩尔比为（2-5）:1，纤维素与铁元素的质量比为（15-20）:1；

（2）原位合成黄色颜料：

将纤维素粉末、氨水及三价铁盐加入到水中，所得悬浊液在80-95℃条件下搅拌3-6小时；分离后得到黄色颜料-纤维素/铁黄；其中Fe³⁺与NH₃·H₂O的摩尔比为1:（3-5），纤维素与铁元素的质量比为（18-22）:1；

（3）原位合成蓝色颜料：

将纤维素粉末和铁氰化盐加入到水中，调节所得悬浊液pH值为1-3后得到物料A，将二价铁盐溶于水，调节溶液pH值为1-3后得到物料B；将物料A与物料B混合，加热至40-80℃搅拌2-6小时；分离后得到蓝色颜料-纤维素/普鲁士蓝；其中物料A中的铁氰酸根[Fe（CN）₆]^3-与物料B中的Fe²⁺的摩尔比为3:（4-6），物料A与物料B混合后，其中的纤维素与铁元素的质量比为（25-30）:1。

2.根据权利要求1所述的纤维素/纳米无机粒子复合颜料，其特征在于：当纳米无机粒子为铁红时，复合颜料为红色颜料；当纳米无机粒子为铁黄时，复合颜料为黄色颜料；当纳米无机粒子为普鲁士蓝时，复合颜料为蓝色颜料。

3.根据权利要求1所述的纤维素/纳米无机粒子复合颜料，其特征在于：所述二价铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁和硝酸亚铁中的一种或几种混合物；所述三价铁盐为硫酸铁、氯化铁和硝酸铁中的一种或几种混合物；所述铁氰化盐为铁氰化钾和铁氰化钠中的一种或两种的混合物；调节溶液pH值使用氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸、盐酸或硝酸。

4.根据权利要求1所述的纤维素/纳米无机粒子复合颜料的应用，其特征在于：所述复合颜料应用于塑料、树脂或橡胶聚合物制品的染色。

5.根据权利要求4所述的纤维素/纳米无机粒子复合颜料的应用，其特征在于：通过调整红色颜料、黄色颜料和蓝色颜料在聚合物基体中的比例，并基于三原色原理，能够调配出所需颜色的制品。