[发明专利]一种基于五元系统的钴蓝颜料及其固相制备方法

说明书

本发明公开了一种基于五元系统的钴蓝颜料及其固相制备方法。所述的基于五元系统的钴蓝颜料，其由下列重量百分比含量的原料配制而成：氧化钴14‑20%、氧化锌8‑16%、氢氧化铝48‑58%、三氧化二铬4‑12%、硼酸镁8‑16%、氧化镧0.5‑2%、氧化钇1‑5%；而氧化钴、氧化锌、氢氧化铝、三氧化二铬、硼酸镁、氧化镧和氧化钇均为D50小于3微米的原料。本发明对现有三元体系的钴蓝进行充分的改进，并严格控制产品的平均粒径小于1微米。制备时使用超细研磨设备，并采用二次烧成工艺，将产品制成超细颜料，从而较大地减少了氧化钴的用量，有效的维持了颜料蓝色色调不变，还大为降低了相关产品的制造成本。钴蓝颜料适量添加稀土氧化镧、氧化钇颜料具有好的光泽度，更适合塑料、涂料中使用。

技术领域

本发明涉及无机颜料技术领域，具体涉及一种可用于塑料或涂料领域的基于CoO、ZnO、Al₂O₃、Cr₂O₃ 和MgO五元系统的钴蓝颜料及其固相制备方法。

背景技术

钴蓝颜料是一种尖晶石型金属氧化物固溶体类的颜料。由于它具有很好的蓝色色调，优异的化学稳定性、耐热、耐光、耐候、耐酸碱、不迁移以及易分散等优点，是一种环保型的复合无机颜料。目前，在涂料、塑料行业中，通常使用的是有机蓝色颜料。有机蓝色颜料在高温、酸碱、日晒等环境中使用，性能不稳定，并伴有VOC的释放，正逐步被无机钴蓝颜料所取代。钴蓝颜料通常是基于CoO、ZnO、Al₂O₃三元体系配制而成的。钴蓝颜料的发色元素是氧化钴，一般氧化钴用量占比为25%以上。但钴是一种贵重的金属氧化物，则钴蓝价格很高，使得钴蓝产品在替代有机蓝色颜料的进程中，价格方面缺乏竞争力。

因此，在钴蓝颜料的生产中采用一种新的配方体系，降低氧化钴原料的使用量，降低钴蓝颜料的生产成本，提高钴蓝产品应用于塑料、涂料行业的价格竞争力，就显得十分重要。

发明内容

本发明为了解决现有钴蓝颜料生产中氧化钴的用量太大，生产成本较高的问题，提供一种成本低廉的基于五元系统的钴蓝颜料及其固相制备方法。

本发明提出的一种基于五元系统的钴蓝颜料，其由下列重量百分比含量的原料配制而成：氧化钴14-20%、氧化锌8-16% 、氢氧化铝48-58%、三氧化二铬4-12%、硼酸镁8-16%、

氧化镧0.5-2%、氧化钇1-5%；

所述氧化钴、氧化锌、氢氧化铝、三氧化二铬、硼酸镁、氧化镧和氧化钇均为D50小于3微米的原料。

本发明还提供了一种基于五元系统的钴蓝颜的固相制备方法，步骤如下：

步骤1、根据需要选定各原料的配比，称量各种原料，先将所述的氧化钴、氧化锌、氢氧化铝和三氧化二铬均匀混合，得第一次混合料；

步骤2、将所述第一次混合料进行第一次高温煅烧，烧成温度1250℃-1350℃；升温15小时，保温4小时；

步骤3、将经过第一次高温煅烧后的混合料，采用气流磨粉碎，控制细度至325目筛筛余小于0.05%；

步骤4、将气流粉碎过筛后的物料加入所述的硼酸镁、氧化镧和氧化钇进行二次均匀混合配料；

步骤5、将二次配料二次烧成，烧成温度1100℃-1250℃；升温12小时，保湿4小时；

步骤6、将二次烧成的颜料，先用球磨机湿磨，至细度至325目筛全通过的浆料；再用砂磨机对该浆料进行细研磨，砂磨至颜料的平均粒径D50≤1微米；

步骤7、将经过砂磨后的浆料进行喷雾干燥；干燥后的粉料经气流磨分散，制得所述的基于五元系统的钴蓝颜料。