[发明专利]一种基于铁代位致色的人工合成云母粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于铁代位致色的人工合成云母粉，通过将三价铁离子替代部分云母粉晶体分子中的铝离子实现云母粉晶体结构的改变，进而使得合成云母结晶的颜色随着Fe³⁺/Al³⁺替换量的增加可由浅黄色→金色→橙色→红色进行系列颜色的过渡变化。本发明的合成云母粉自身的颜色不受机械力影响，不会因机械加工条件导致包覆层损坏而褪色；不会因为高温环境导致颜色消退；并且合成云母自身的颜色还可以与表面包覆的氧化物、色浆、染料形成的色彩效果相叠加，产生的色纯度远高于普通的表面包覆工艺。

技术领域

本发明涉及人工合成云母粉的制备，具体涉及一种基于铁代位致色的人工合成云母粉及其制备方法，属于云母粉人工合成技术领域。

背景技术

合成云母(也称为氟金云母)是一种人工晶体，通过将化学原料按比例混合后，经过高温熔制、冷却结晶形成。将合成云母结晶破碎、制浆、碾磨、分级等处理后可以得到合成云母粉。人工合成云母晶体的熔制和粉体加工技术现以十分成熟，产品均为普通合成云母片或合成云母分，颜色呈白色。

合成云母粉广泛应用于珠光颜料、化妆品、涂料、塑料、皮革、陶瓷等领域，既可作为填料直接填充在上述产品中，也可通过表面包覆金属氧化物或色素，制成珠光颜料用于产品的着色。合成云母粉是一种片状硅酸盐材料，具有耐腐蚀、耐高温、绝缘性好、重金属含量极低的特点，可应用于如下领域：

1)经过破碎、制浆、抄造、压榨烘干后制成合成云母纸，再通过粘合剂、纤维等材料补强并层压可以得到合成云母带、合成云母板，是性能优良的防火绝缘材料，广泛应用于电缆、电器、输电设备等领域

2)制成珠光颜料，应用于化妆品、油墨、塑料、皮革、陶瓷等领域提供丰富和色彩方案和金属质感外观；

3)合成云母粉直接使用，可作为化妆品、油墨、涂料、塑料、皮革等产品的填充料；

现有的合成云母粉呈白色，若将其直接用作化妆品、涂料、注塑和皮革等产品的填料，则无法为产品提供色彩效果，也降低了合成云母粉的价值；若以合成云母粉作为基材制备珠光颜料后再用于上述产品中，虽然可以提供色彩效果但受制于添加量(质量分数不超过10％)，通常获得的产品的色纯度(有些说法也称为色浓度、鲜艳度、饱和度、丰满度)较低。

现有技术无法改变合成云母粉自身的颜色，只能通过化学反应在云母表面包覆一层氧化物或有色物质(致色金属氧化物、色浆、染料)等形式，通过改变云母外部结构来获得颜色效果；但是通过该方式获得的颜色效果具有如下缺点：1)包覆金属氧化物形成的珠光颜料，色纯度较色浆、染料低；2)珠光颜料不耐机械加工，云母表面的氧化物包覆层被破坏后将失去珠光颜色效果；3)包覆色浆、染料获得的颜色效果不耐高温，通常300℃以上会导致其分解褪色。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于铁代位致色的人工合成云母粉，通过将三价铁离子替代部分云母粉晶体分子中的铝离子实现云母粉晶体结构的改变，进而使得合成云母结晶的颜色随着Fe³⁺/Al³⁺替换量的增加而加深，即可由浅黄色→金色→橙色→红色进行系列颜色的过渡变化。本发明的合成云母粉自身的颜色不受机械力影响，不会因机械加工条件导致包覆层损坏而褪色；不会因为高温环境导致颜色消退；并且合成云母自身的颜色还可以与表面包覆的氧化物、色浆、染料形成的色彩效果相叠加，产生的色纯度远高于普通的表面包覆工艺。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下所述：

根据本发明的第一种实施方案，提供一种基于铁代位致色的人工合成云母粉。

一种基于铁代位致色的人工合成云母粉，该人工合成云母粉是采用以下原料份制备获得的：石英砂30-40％，优选为32-36％。电熔镁砂25-35％，优选为28-32％。氟硅酸钾18-24％，优选为19-21％。三价铁化合物1.8-11％，优选为2.5-9％。氧化铝4.5-11％，优选为5-8％。碳酸钾2-8％，优选为3-5％。