[发明专利]红外与可见光伪装氧化铬基颜料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种颜料，具体设计一种红外与可见光伪装氧化铬基颜料及其制备方法。

背景技术

氧化铬绿是一种重要的无机颜料，具有耐腐蚀、耐光、耐磨等优点，因为其具有近似植物叶绿素的色泽，在伪装涂层材料中被广泛使用。随着成像技术的不断发展，尽管这类伪装涂料在可见光区域具有类似叶绿素的绿色，新型的红外探测仪仍可以根据它们在红外区与叶绿素在反射率上的巨大差异进行甄别。因此需要开发一种颜料，在保持氧化铬颜料绿色调的同时能红外伪装。

目前的技术手段主要是以氧化铬为主要原料，掺杂不同氧化物进行煅烧后得到改性的刚玉结构固溶体。

例如中国专利文献CN104445409A(申请号201310415524.2)公开了一种由水合氧化铬制备近红外高反射氧化铬基颜料的方法。该发明以水合氧化铬为原料，与一定比例的添加剂混合均匀后，于高温下煅烧，得到氧化铬基颜料；所述添加剂为五氧化二钒、氧化铝、氢氧化铝、二氧化钛或氧化铁中的一种或至少两种的混合物。所得氧化铬绿颜料的近红外反射率在85％以上，所得产品在保持氧化铬颜料绿色调的同时具有高的近红外反射率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种红外与可见光伪装氧化铬基颜料及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是一种红外与可见光伪装氧化铬基颜料，其特征在于：化学式为Co_yTi_zCr_2xO_3x+y+2z，y+z＝0.05x～0.1x，其中y＝(0～0.5)z。

上述氧化铬基颜料具有多孔结构。

一种如上所述的红外与可见光伪装氧化铬基颜料的制备方法，反应式如下：

包括以下步骤：

1)将按照化学计量比称取的氧化钴、二氧化钛、氧化铬和NaCl加入反应器中，使物料混合均匀后将反应器密封。

2)加热使步骤1)混匀的物料温度升至900℃～1000℃，在900℃～1000℃下熔融反应5～6小时；反应结束后，用无任何机械杂质的软水急冷反应后得到的复合氧化物；急速冷却后的复合氧化物先用无机械杂质的干净软水洗涤至离子浓度下降至以NaCl计0.5g/L后，再用去离子水洗涤，直至纳米复合氧化物中最终水溶盐的含量以NaCl计在0.05g/L以下。

3)将步骤2)洗净完水溶盐后的复合氧化物进行真空烘干后粉碎得到红外与可见光伪装氧化铬基颜料。

上述反应式中y+z＝0.05x～0.1x，其中y＝(0～0.5)z。

上述步骤2)急冷的降温速率为100℃/min～200℃/min。

上述步骤3)真空干燥后，粉碎得到氧化铬基颜料中水分含量低于0.05wt％。

本发明具有积极的效果：(1)本发明采用融盐法，利用氯化钠作载体，钛、钴改性氧化铬，通过调整钛与钴的含量调整颜料色相，利用金属氧化物的复合反应，合成具有与叶绿素颜色近似的氧化铬基颜料；反应结束后产物中包裹的氯化钠溶解于水中去除，得到的颜料为多孔结构。因此本发明所制得的颜料具有颜料着色功能的同时，由于颜料颗粒中的多孔结构，使得颜料具有良好的热屏蔽性；使用本发明的颜料配置的涂层的红外比辐射率明显下降。

(2)本发明的颜料制备过程中，钴与钛产生缺位结构与晶格畸变，使得制得的铬基颜料不仅色谱更接近叶绿素，而且由于晶格缺陷产生的电子迁移，使得红外辐射能力进一步提升，红外反射率与叶绿色近似。

(3)使用本发明的铬基颜料配制而成的涂料成膜后其红外比辐射、环境的降温功能与现有的红外伪装涂层材料相比得到明显改进。

具体实施方式

以下实施例所用原料的纯度大于99.5％。

(实施例1)

本实施例的红外与可见光伪装氧化铬基颜料为复合氧化物，化学式为Co_yTi_zCr_2xO_3x+y+2z，制备反应式如下：

制备时各反应物的质量份数配比如下：

氧化钴0.75；二氧化钛8；氧化铬167.2；NaCl 351.9。

本实施例的红外与可见光伪装氧化铬基颜料的制备方法包括以下步骤：

1)在可旋转的滚筒不锈钢反应器中，加入上述计量的氧化钴、二氧化钛、氧化铬和分析纯NaCl，旋转滚筒使反应器内物料混合均匀后将反应器密封。