[发明专利]一种具有核壳结构的近红外反射隔热彩色颜料的制备方法

说明书

一种具有核壳结构的近红外反射隔热彩色颜料的制备方法。本发明的目的在于针对于现有无机反射填料颜色单一、传统固相烧结法能耗高、粒径不均匀等问题，采用络合沉淀法制备出一种具有核壳结构、高近红外反射率的深灰色颜料，可以广泛应用于建筑外墙、汽车、工业设备等领域的隔热涂料的生产。

技术领域

一种具有核壳结构的近红外反射隔热彩色颜料，属于功能无机材料领域。

背景介绍

具有隔热性能的有色颜料不仅能够有效降低城市地区建筑热量累积，还可以满足人们对色彩的追求，从而使它们被广泛地用在建筑外墙和屋顶涂料中。颜料从隔热机理方面可以分为阻隔型、反射型以及辐射型三种类型，其中以反射型和隔热型最为常见，两者结合，隔热效果更为显著。

阻隔型隔热主要针对于中空玻璃微球而言，它是一种中空密闭的超轻质填充材料，中空部分的气体导热系数很低，可以有效降低热传导和热对流从而达到隔热的效果。

反射型隔热主要通过颜料对热辐射良好的反射能力实现的。阳光的热量有43％集中在近红外区域，52％可见光区域，可见在近红外及可见光波段集中了太阳光的绝大多数能量。相同颜色的物体对可见光的反射程度基本相同，因此颜色一定的情况下，提高其近红外波段的反射率可以提高其对热量的反射能力。

同时，现今制备高近红外反射无机颜料时大多仍采用传统的固相锻烧法，这种方法锻烧温度高、能耗高、粒径大、形貌不易控制严重影响其反射性。与固相锻烧法相比,溶胶-凝胶法所制备的粉末颜料具有粒径小、比表面积大、均一性高、锻烧温度低的优点，使其受到越来越多研究者的青睐。球形、各向异性纳米粒子拥有更多反射点因此能够提高漫反射性。此外，涂料配方中使用较小粒径的颜料能够使其更易于与粘结剂分散均匀,固化后使涂层机械强度增强。

发明内容

本发明的目的在于针对于现有无机反射填料颜色单一、传统固相烧结法能耗高、粒径不均匀等问题，采用络合沉淀法制备出一种具有核壳结构、高近红外反射率的深灰色颜料，可以广泛应用于建筑外墙、汽车、工业设备等领域的隔热涂料的生产。

本发明的技术方案是：

称取一定的着色离子盐、纳米二氧化钛在烧杯中，置于磁力搅拌器上保持搅拌，加入去离子水进行溶解后，再向烧杯中缓慢加入络合剂，形成络合盐；升温至50℃，恒温滴加沉淀剂，产生沉淀，体系pH至7-8时停止加入沉淀剂，保持搅拌1h；对沉淀产物进行水洗、抽滤、烘干及研磨后，将其放入马氏炉中进行煅烧，条件为：900℃，1h，随炉冷却，得到产物。

其中所述着色离子盐为铜离子、铁离子的硝酸盐或碳酸盐中的一种或两种；

其中所述络合剂为氨水、乙二胺四乙酸或氨基乙酸中的至少一种；

本发明的益处是：

本发明提供了一种深色近红外反射隔热颜料的制备方法，操作简便，所制备的颜料具有较均一的粒径、高近红外反射性能和优异的综合隔热性能。同时，本发明的颜料对环境和人体无伤害，具有良好的耐酸耐碱性。

具体实施案例：

称取7.987g纳米二氧化钛、14.496g三合水硝酸铜放入三口烧瓶中，然后加入100g去离子水进行溶解，放入搅拌棒，保持搅拌；待溶解完全后，缓慢滴加10％的氨水，形成铜氨溶液；升温至50℃，恒温搅拌一小时后，滴加1M NaOH溶液，产生沉淀；当体系pH值达到7-8时停止滴加，保持搅拌1h；对沉淀产物进行水洗、抽滤、烘干及研磨后，放入900℃的马氏炉中进行煅烧1小时，随炉冷却，得到产物。