[发明专利]一种高近红外反射率稀土颜料及其制备方法

说明书

一种高近红外反射率稀土颜料及其制备方法，其特征是其化学组成通式为RE₃Fe_5‑xM_xO₁₂，其中RE为Y、Sm、Gd或Eu中的一种或两种以上，M为Al、Cr或Mn中的一种或两种以上，制备方法是：(1)按照RE₃Fe_5‑xM_xO₁₂化学计量比，称取稀土硝酸盐、稀土氧化物、稀土氢氧化物或稀土碳酸盐中的一种，配制硝酸稀土溶液；(2)称取氧化铁、硝酸铁或碳酸铁中的一种，加入步骤(1)的硝酸稀土溶液；(3)再称取硝酸铝、硝酸铬或硝酸锰中的一种或两种以上和适量的有机燃料溶解到(2)的混合溶液后，加热混合溶液浓缩至粘稠状态，引发自蔓延燃烧，将燃烧产物在空气中煅烧。本发明可以得到结构稳定、颜色较深、近红外反射率较高和绿色无毒的颜料粉体，且制备工艺简单，设备要求低，可广泛应用于建筑外墙、汽车和油气储罐等领域。

技术领域

本发明属于无机颜料技术领域，特别涉及一种高近红外反射率稀土颜料及其制备方法。

技术背景

近年来，随着国家提倡节能、环保产业政策的实施，人们的节能意识不断提高，特别是建筑节能，更是日益受到重视。具有高近红外反射率的有色颜料不仅能够有效降低城市建筑温度，还可以满足人们对色彩的追求，从而它们被广泛地应用于建筑涂料。目前，应用较为广泛的隔热涂料按照其隔热机理的差异可以分为阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料，其中反射型隔热涂料和阻隔型隔热涂料最为常见。

反射型隔热涂料主要是通过颜填料反射可见光及红外光的形式将太阳能量隔绝，达到隔热的目的。太阳光能量有43％集中在近红外区域(750～2500nm)，53％集中在可见光区域(380～780nm)，5％集中在紫外区域(200～400nm)，在近红外和可见光波段集中了大量的太阳光能量。相同的颜色的物体对可见光的反射基本相同，因此在颜色一定的条件下，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。

在高近红外反射无机颜料的制备方法中，溶胶凝胶法制备颜料周期较长、成本较高，在含有多种金属离子体系时难以获得没有絮凝的均匀凝胶。与溶胶凝胶法相比，自蔓延燃烧法所制备的颜料粉末粒径小、锻烧温度低，工艺简单，易于产业化。采用溶胶凝胶法制备BiFeO₃颜料(L*＝49.82，a*＝15.62，b*＝22.26)，颜料呈色性好，煅烧温度低，但近红外反射率只有53.1％(700～2500nm)；采用Pechini方法在1000℃煅烧10小时制备的La₂Ce_1.5W_0.25Fe_0.25O_7+δ颜料(L*＝77.21，a*＝8.79，b*＝35.08)近红外反射率为77.13％(700～2500nm)，化学稳定性好，但明度值较大且能耗高。因此，寻找近红外反射率高且颜色较深、化学稳定性高、制备工艺简单的无毒颜料，是目前近红外反射颜料研究的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有近红外反射颜料颜色单一、制备工艺复杂、近红外反射率较低等问题，提供一种制备工艺简单，近红外反射率较高，明度值较低，绿色无毒的颜料。

一种高近红外反射率稀土颜料，其化学组成通式为RE₃Fe_5-xM_xO₁₂，其中RE为Y、Sm、Gd或Eu中的一种或两种以上，M为Al、Cr或Mn中的一种或两种以上，其中0x≤0.5。

本发明所述的高近红外反射率稀土颜料制备方法如下：

(1)按照RE₃Fe_5-xM_xO₁₂化学计量比，称取稀土硝酸盐、稀土氧化物、稀土氢氧化物或稀土碳酸盐中的一种，配制硝酸稀土溶液，得到混合溶液(1)；