[发明专利]一种无机基质的磷酸盐颜料、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸镍锂无机颜料、制备方法及应用，它是一种含有过渡金属Ni²⁺的磷酸盐黄色颜料，可应用于建筑、油墨、塑料等涂装领域中，属于无机颜料技术领域。

背景技术

 颜料被广泛应用于油墨、涂料、橡胶、塑料、化妆品及纺织印染业。随着世界各地环保法规的日益严格，在研究和开发新的颜料时，不能只考虑其工艺和应用性能，还应考虑其对环境、生态及人类健康的影响。目前大多数颜料中含有毒金属, 例如Cd、Co、Hg等，许多颜料在生产和应用过程中也会产生大量的“三废”，生物降解性也很差。若处理不当，无论是对生产的工作人员还是对生态环境，均有很大危害性。因此，用稳定性好、质量高、消耗低且无毒无害的无机颜料做替代，其前景是十分广阔的。

 随着科技的发展，无机颜料的生产工艺技术获得长足改进与提高，其成本已有较大的下降。在工业生产中应用的有机颜料，虽然颜色鲜艳明亮，色谱齐全，着色力强，密度低，但也存在着一些不足之处。有机颜料在遮盖力、耐水性、耐溶剂性、耐油性、耐增塑剂性、耐候性和耐热性等方面略差，价格也高于无机颜料。

黄色无机磷酸盐一直在颜料领域有着十分重要的作用。当前使用的无机黄色颜料多为钼酸盐、铝酸盐类。如中国发明专利CN 102414128 A报道了一种由钐和钼的氧化物构成的无毒黄色无机颜料，是将化学计量的(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O和Sm₂O₃混合，球磨，空气气氛中在1500～1650℃煅烧10～12h而形成的。但是这种方法工艺复杂，烧结温度较高，浪费能源；又如公开号为WO9800367的PCT专利提供了一种由铈和碱金属的双钼酸盐组成的黄色无机颜料，其通式为CeM(MoO₄)₂，其中M表示碱金属，优选是钠。该技术方案中公开的颜料是通过在氮气氛下沉积并且煅烧的方法合成的。铈的双钼酸颜料的晶体结构经表征是变形的白钨矿型和单斜型。这种方法运用氮气气氛保护，所以制备工艺较为复杂，同时其色度较低，着色性也不好；又如中国发明专利CN 103013185 A所报道的一种无机黄色颜料，具有Y_(3-x)Ce_xAl₅O₁₂的结构，其中，0.03≤x≤0.3，所采用的凝胶沉淀的煅烧温度一般为1000～1500℃，优选为1200～1500℃，过程中涉及了原料的溶解，反应pH值的调节，抽滤，洗涤，干燥等步骤，制备工艺比较复杂。

一般磷酸盐的制备温度较低，同时磷酸盐也具有较好的热稳定性，因此开发色泽鲜艳、无毒、高性能、不易褪色的无机磷酸盐黄色颜料，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有黄色无机颜料存在的色度低，着色性能较差，且制备工艺复杂的不足，提供一种工艺简单，环境友好，价格便宜，具有抗光化能力强、耐高温、耐酸碱特点的无机基质的磷酸盐黄色颜料、制备方法及应用。

实现本发明目的的技术方案是提供一种无机基质的磷酸盐颜料，它的化学通式为Li₂Ni₃P_6-6xV_6xO₁₉，其中，x为钒元素V对于磷元素P的取代摩尔比，0≤x≤0.1。

一种如上所述的无机基质的磷酸盐颜料的制备方法，采用的是高温固相法，包括以下步骤：

（1）以含有镍离子Ni²⁺的化合物，含有锂离子Li⁺的化合物，含有磷元素P的化合物，含有钒元素V的化合物为原料，按通式Li₂Ni₃P_6-6xV_6xO₁₉对应元素的化学计量比称取各原料，其中，x为钒元素V对于磷元素P的取代摩尔比，0≤x≤0.1，将称取的各原料混合均匀，研磨，得到混合物；

（2）将混合物在空气气氛下第一次预煅烧，煅烧温度为300～800℃，煅烧时间为1～10小时；

（3）自然冷却后，研磨并混合均匀，在空气气氛下第二次煅烧，煅烧温度为800～1100℃，煅烧时间是3～10小时；自然冷却至室温，得到一种无机基质的磷酸盐黄色颜料。