[发明专利]不同颜色凹土颜料的水热合成方法

说明书

本发明涉及无机非金属材料领域，公开了一种不同颜色凹土颜料的水热合成方法，将凹凸棒石黏土加入到含有一定金属离子的水溶液中，打浆混合均匀后转入聚四氟乙烯衬底的高压反应釜中，150‑200℃反应72‑288h，反应结束之后，自然冷却到室温后，用去离子水洗涤至滤液中检测不到相应的金属离子（ICP检测），再于80℃烘箱中烘干后，置于马弗炉中280℃煅烧3h，得到不同颜色凹土颜料。本发明的制备方法操作方便，节能环保，制备的不同颜色的凹土颜料可应用到不同的水性高分子乳液中，其涂层产品具有耐水性好、耐候性高、色彩艳丽等优点，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及无机非金属材料领域，特别涉及一种不同颜色凹土颜料的水热合成方法。

背景技术

传统无机颜料通常具有较高的耐候性，但也有色谱不全、产品单调等难以克服的缺点，而且大多数无机颜料含有重金属，具有一定的毒性，因此从侧面限制了它的应用深度和广度。目前，彩色水性聚氨酯产品的获得普遍使用小分子染料。由于一般小分子染料通常是通过离子键、氢键、范德华力等被固定在水性聚氨酯上，因此与聚氨酯结合力不强，在放置、水洗、干洗、使用等过程中，易迁移至材料表面，造成不断脱落和褪色。

天然的凹凸棒石黏土矿物有部分因在成矿过程中，由于Mg²⁺的缺乏，导致其八面体结构中的部分位置被Fe³⁺取代，使得形成的凹凸棒石黏土呈砖红色。该类凹凸棒石黏土的砖红色非常的稳定，耐酸碱性、耐候性好。但是其色彩单一、纯度低，很难产业化利用。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种不同颜色凹土颜料的水热合成方法，合成的凹土颜料具有很好的耐候性，着色力强，其制备工艺简单，制备的不同颜色的凹土颜料可应用到不同的水性高分子乳液中，其涂层产品具有耐水性好、耐候性高、色彩艳丽等优点，具有广阔的市场前景。

技术方案：本发明提供了一种不同颜色凹土颜料的水热合成方法，其特征在于：按重量百分比取用原料：凹凸棒石黏土5%，金属离子水溶液2-10%，余量为水；

合成步骤如下：

（1）配制浓度为0.1g/mL~0.5g/mL的金属离子水溶液；

（2）将凹凸棒石黏土加入到所述金属离子水溶液中，打浆混合均匀后转入聚四氟乙烯衬底的高压反应釜中，150-200℃反应72-288h，反应结束之后，自然冷却到室温得样品；

（3）将所得样品用去离子水洗涤至滤液中ICP检测不到相应的金属离子，再于80℃烘箱中烘干；

（4）将烘干后的样品置于马弗炉中280℃煅烧3h，得到不同颜色的凹土颜料。（富含不同金属元素，如Fe元素呈红色、Cu元素呈蓝色、Ce元素呈土黄色）。

优选地，所述金属离子水溶液为以下任意一种：FeCl₃·6H₂O、CuCl₂·2H₂O、Ce(NO₃)₃·6H₂O。

优选地，所述凹凸棒石黏土为除杂纯化后的凹土。

优选地，在步骤（3）中，使用ICP检测所述金属离子。

有益效果：本发明通过水热法，模拟凹凸棒石黏土矿化条件，加入特定的金属离子，取代凹凸棒石黏土晶体中八面体的Mg²⁺，从而获得高纯度的具有不同颜色的凹凸棒石黏土颜料（如Fe元素呈红色、Cu元素呈蓝色、Ce元素呈土黄色）。该方法操作方便，制备的不同颜色的凹土颜料可应用到不同的水性高分子乳液中，由于凹凸棒石黏土的纤维状形貌，可以有效补强高分子材料，得到的涂层产品具有耐水性好、耐候性高、色彩艳丽等优点，具有广阔的市场前景。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：