[发明专利]一种具有高近红外反射率的稀土颜料及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种具有高近红外反射率的稀土颜料及其制备方法，所述稀土颜料的化学通式为La₂Ce_2‑xM_xO₇(0<x<1,M＝Pr或Tb)，且所述稀土颜料随着x的增大，颜色从淡黄色变化至深红色，并且颜色为深红色时仍然具有很高的近红外反射率，能有效反射太阳辐射能量，可用于制备高反射率的涂料(如用于制备化工制品贮罐涂料、车船隔热涂料、金属板材隔热涂料、通讯基站隔热涂料、建筑外墙涂料)等领域。本发明所制备的颜料不含有毒重金属，绿色无污染；本发明制备颜料的过程简单，设备需求低，可实现工业化生产。

技术领域

本发明属于化工颜料技术领域，涉及一种具有高近红外反射率的稀土颜料及其制备方法和用途。

背景技术

太阳光主要由紫外光、可见光和红外光组成，其中红外光占太阳辐射能量的45％，可见光占50％，紫外光占5％。通常的建筑物表面只能反射10-20％的太阳能，大部分太阳能都被建筑物吸收。因此提高建筑外墙材料的反射率，不仅可显著节约能源，还可显著改善人们的生活工作条件，在军工、户外高技术产品控温等领域也具有一定的应用前景。近年来，具有高近红外反射率的材料的研发已引起广泛关注，其中，主要涉及到高近红外反射颜料，其是一种新型的节能环保材料，不含有毒重金属元素，比有机颜料具有更好的热稳定性、遮盖能力、分散性，且色泽鲜艳；该类颜料能反射绝大部分近红外辐射，具有较高的太阳能反射率，做成涂料涂敷在物体表面可以达到明显的隔热降温效果，在夏热冬冷区域的建筑物外表面使用该类颜料，可使建筑内冬暖夏凉，从而减少空调的使用，缓解城市热岛效应。目前，该类颜料在化工制品贮罐涂料、车船隔热涂料、金属板材隔热涂料、通讯基站隔热涂料等领域已经有所应用，而普通民用市场方兴未艾。在绿色环保的理念和政府的支持下，高太阳能反射颜料必将得到极大的发展。

目前市场上应用最多的几种颜料为白色，红色和黄色。以氧化钛为代表的白色颜料遮盖能力强，且有较高的近红外反射率。P.Prabhakar Rao等人制备的(LiLaZn)_1/3MoO₄-BiVO₄亮黄色颜料，其颜色性能接近最高性能的黄色颜料，且反射率可达95％(Aju,T.T.R.,Rao,P.P.,Divya,S.,Raj,A.K.V.,&Sreedharan,S.T.(2017).Enhanced nir reflectancewith brilliant yellow hues in scheelite type solid solutions,(LiLaZn)_1/3MoO₄-BiVO₄for energy saving products.Acs Sustainable Chemistry&Engineering.)。在红色反射颜料的研究里，中国专利CN10403034A公开了一种深红色的无毒颜料，其主要成分为Ce、Pr、Al的固溶体，在800-2500nm波段的光谱反射率达到68％以上。中国专利CN104119720A公开的由Y、La、Ce、Pr组成的红色颜料近红外光谱反射率可达68.6％，其CIE色坐标为L＝45.99,a＝16.53,b＝13.38。中国专利CN105838114A公开的一种高红外反射稀土倍班硫化物γ-Ce₂S₃包覆云母珠光颜料，较普通的单纯硫化铈颜料，红外反射率有明显的提高。

但是，在GB/T25261-2010中规定反射隔热涂料的反射率应当≥80％，白色颜料和浅色颜料比较容易满足反射率大于80％的要求，红色颜料的反射率却很难达到80％以上。且高性能的反射颜料主要依靠进口，增加了使用成本。

发明内容

为了改善现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种具有高近红外反射率的稀土颜料及其制备方法和用途。本发明所述的稀土颜料无毒，且具有高近红外反射率，可作为隔热涂料的填料，提高涂料的红外反射率。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：