[发明专利]改进的黄色氧化铁颜料

说明书

本发明涉及改进的黄色氧化铁颜料以及它们的应用。 

生产黄色氧化铁颜料的沉淀方法还有Penniman-Zoph方法已经知道很长时间了。这些方法的典型过程在Ullmann的工业化学百科全书的第5版第A20卷第297ff页(Ullmann＇s Encyclopaedia ofIndustrial Chemistry，5th Ed.，Vol.A20，p.297 ff.)或者在专利US1,327,061 A1和US1,368,748 A1和DE3907910A1中以实例的方式进行了描述。所用的原材料和电解质催化剂是通常的硫酸铁(II)，它是在酸洗钢板或通过硫酸盐方法生产二氧化钛中得到的。另一个可能性是来自板、线材卷、铁粉形式的低合金钢残渣与硫酸产生的硫酸铁(II)。 

一般而言，α-FeOOH(黄色氧化铁)是通过沉淀的方法(DE2455158A1)或通过Penniman方法(US1368748A1，US1327061A1)从铁(II)盐制备的。在两种方法中，首先产生一个晶核，然后在下一个步骤中，相对缓慢地，造成附加α-FeOOH的生长。 

通过这些方法生产的黄色氧化铁颜料显著的是明亮的黄色，但是具有最终用户不喜欢的油吸收值。 

这个油吸收值按照自1973年的DIN53199来确定。在该油吸收值的帮助下，业内人员能够估计一种颜料需要的粘合剂。油吸收值越高，所需要粘合剂也就越高。另外，油吸收值还允许得出关于应期望的颜料容积浓度水平的结论。

具有较低的油吸收值的颜料能够以一种更加生态友善的方式来制备，因此简化了该方法，并且为最终用户降低了能量消耗。氧化物中的低油吸收允许用户，特别是油漆工业，可以使用具有较高数量氧化物和较低添加剂水平的组分以便获得所希望的产品质量。颜料容积浓度越高在糊浆生产中所允许的颜色密度就越高，这反过来对这些颜料糊浆的特殊运输成本有利。 

高的颜色强度另外提高了最终用户所期望的效果。 

因此，本发明的一个目的是开发具有低油吸收值和高颜色强度的颜料，它拥有与现有技术的颜料可比的颜色轨迹(colour locus)。 

这个目的已经通过具有油吸收值<25和以下特征之一的一种黄色氧化铁颜料实现： 

●在白色还原在L64中按照DIN6174按CIELAB单位测量出的一个a*值>4.3和/或在白色还原L64中按照DIN6174按CIELAB单位测量的一个b*值>34或 

●在全色度按照DIN6174按CIELAB单位测量的一个a*值>10和/或在全色度按照DIN6174按CIELAB单位测量的一个b*值>45， 

以及按照DIN53235第1和第2部分对于标准色度深度B1/9的一个还原比>-6.5。 

该黄色氧化铁颜料优选具有按照EN21524/DIN ISO1524(2002)在扩展的“3-箱方法”形式的分散性好于30-50-70。 

该黄色氧化铁颜料优选具有一个水吸收值<50。

该黄色氧化铁颜料优选具有一个BET>14。 

该黄色氧化铁颜料优选具有一个堆密度>0.4。 

该黄色氧化铁颜料优选具有一个捣固密度>0.7。这个高堆密度和捣固密度不仅使其易于生产该配方，而且对运输成本和储存成本有意义。 

该黄色氧化铁颜料优选具有参照物Bayferrox3910的MAP粘度<-25。 

测量上述这些特性的方法在实例中详细说明。 

生产黄色氧化铁的方法描述 

生产黄色氧化铁颜料的方法分成两部分：晶核制备和颜料制备。 

晶核制备 

按照下面的反应式： 

2FeSO₄·7H₂O+4NaOH+1/2O₂→2FeOOH+2Na₂SO₄+15H₂O 

该氧化铁晶核是从一个硫酸铁溶液中通过添加氢氧化钠水溶液与空气氧化法制备的。这得到微晶体(晶核)形式的FeOOH。 

为了获得明亮黄色，反应的平均温度必须保持低于35℃。

颜料制备 

按照下面的反应式：