[发明专利]一种尖晶石型复合超细蓝色陶瓷颜料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷颜料技术领域，具体涉及一种尖晶石型复合超细蓝色陶瓷颜料及其制备方法。

背景技术

不断上涨的能源成本推动新技术的发展，意义在于全球范围内提高能源效率。现有技术是利用近红外反射颜料，当物体暴露于阳光下时，颜料将颜色传递给物体，反射从物体传来的不可见热，从而减少集聚热量，最终太阳能的反射降低了热集聚导致冷却系统荷载的减小而节能。如果采用这种颜料装饰建筑屋顶，屋顶会反射更多的太阳辐射从而降低室内温度，在夏季可大幅度节约资金。

利用两种物质复合是制备彩色无机颜料的方法之一，复合金属氧化物无机颜料如铬绿、锡酸镉、铬酸铅、镉黄和钛酸铬黄等，已经被广泛用作近红外反射颜料。然而，传统的蓝色颜料大多包含有毒的重金属如铅、铬等对环境和个人造成了严重的影响。不仅如此，传统单一性能的颜料已不能满足各行各业的需求。同时我们知道，当材料尺寸降到纳米级以后，就具有常规材料无可比拟的优越性能。因此，寻求绿色的合成方法，在相对温和的环境中获得尺寸小、分散性好、粒度分布均匀的高性能纳米蓝色颜料势在必行。

常用的TiO₂是一种高红外反射隔热颜料，它是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。但由于它自身外观为白色，所以很容易造成白色污染，对大气造成一定程度的污染，也在一定程度上伤害了人的视网膜。

申请号为201210053903.7的专利申请公开了一种无机蓝色颜料的制备方法，虽然该颜料具有热稳定性好、光稳定性佳等优点，且该无机蓝色颜料与传统颜料相比，表现出更为优异的着色性能，如着色力更高，色彩更鲜艳，蓝色更纯等，但是其制备过程中的操作步骤繁琐，大规模生产难以保证质量，且成本较高；而且合成温度高，不利于工业化生产。因此，寻求绿色的合成方法，在相对温和的环境中获得尺寸小、分散性好、粒度分布均匀的高性能的纳米复合蓝色颜料势在必行。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种尖晶石型复合超细蓝色陶瓷颜料及其制备方法，其将活性TiO₂与蓝色颜料CoAl₂O₄进行复合，在较低的温度下合成了高亮度的蓝色环保无机颜料。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种尖晶石型复合超细蓝色陶瓷颜料的制备方法，其包括如下步骤：

1）将CoAl₂O₄溶于水中，得到溶液A；

2）将钛酸丁酯与2－3体积倍的无水乙醇混合均匀，得到溶液B；添加的钛酸丁酯以二氧化钛计，CoAl₂O₄的添加量为二氧化钛重量的2－10倍；

3）在搅拌条件下将溶液B逐滴加入到溶液A中，室温搅拌5h以上，再静置陈化24－48h，得到不透明凝胶；

4）步骤3）得到的不透明凝胶经干燥、研磨获得疏松的前驱体粉末，然后转入马弗炉中于400－500℃焙烧4－6h，即得。

具体的，步骤3）中的搅拌速度为80－100转/分；步骤4）中的干燥条件具体为：80℃先干燥4h，再90℃干燥2h。

步骤1）中所述的CoAl₂O₄经下述方法获得：将Co(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₂·6H₂O溶于甘氨酸的水溶液中，先在60±10℃下搅拌至澄清，然后加热至100－120℃搅拌100±10min，在此过程中溶液发生自蔓延燃烧反应生成疏松的粉体，所得粉体于700－900℃煅烧即得。

上述CoAl₂O₄的制备过程中，添加的Co(NO₃)₂·6H₂O、Al(NO₃)₂·6H₂O分别以Co、Al计，甘氨酸摩尔量为Co、Al摩尔量之和的2倍，Co、Al的摩尔比为1：2。煅烧温度优选为750－850℃，更进一步优选800－850℃。

采用上述任一方法制备得到的尖晶石型复合超细蓝色陶瓷颜料。