[发明专利]钛、铈、碱金属或碱土金属基化合物及其制备方法和作为颜料的用途

说明书

本发明涉及钛、铈、碱金属或碱土金属基化合物，其制备方法和作为颜料的用途。

在许多工业中，特别是在涂料、塑料和陶瓷工业中已经广泛使用无机颜料。在这些应用中，在选择合适的颜料时，热稳定性和/或化学稳定性、分散性(在指定介质中产品适当分散的能力)、与需着色介质的相容性、本征颜色、着色能力和遮盖能力是尤其必须考虑的重要标准。

带来的问题是由于人们确信金属具有毒性，许多国家立法日益严格控制，甚至禁止使用适合于上述的应用并且高效地应用于工业生产中的大多数通常涉及金属(尤其是镉、铅、铬、钴)的无机颜料。作为非限制性实例，尤其可提及的是铬酸铅或钼酸铅型黄色颜料。

因此，可以看出人们迫切需要替代用新型无机颜料。

因此，本发明的目的是提供一种不含有毒金属的黄色颜料替代品。

为此，本发明的钛、铈、碱金属或碱土金属基化合物的特征在于具有下列化学式(I)：

                M_xCe_yTi_zO_t式中：M表示碱金属或碱土金属，x，y和z满足下列等式：

                0.1≤y/z≤1.5

                1≤(x+z)/y≤15

                x+y+z＝1

                (x+3y+4z)/2≤t≤(x+4y+4z)/2

本发明还涉及诸如上文定义的化合物的制备方法，根据本发明的第一方案，其特征在于：包括下列步骤：--制备含钛盐，溶胶或悬浮液、元素M化合物和铈化合物的混合物；--干燥和煅烧由此制成的混合物。

根据第二方案，上文定义的化合物的制备方法的特征在于包括下列步骤：--将铈化合物、钛化合物和碱一起加入到液体介质中，由此形成沉淀物；--混合元素M化合物和由此制成的沉淀物；--干燥，然后煅烧制成的混合物。

在阅读了下文的说明书以及各种具体非限制性说明实施例后，本发明的其他特征、细节和优点将变得更显而易见。

本发明的产品是钛、铈、碱金属或碱土金属基化合物。应该注意上文给出的式(I)仅仅说明各种元素的比例关系，而未预计出化合物的结构。这里，应该注意本发明还包括其中M表示碱金属/碱土金属混合物的产品。此外，本发明的化合物还包括除铈之外的其他烯土元素。术语“稀土”是指钇和元素周期表中原子数在57和71之间的元素。更具体地说，其他稀土元素可以是镧、钕、镨或铽。铈和可能存在的附加稀土的总量由说明书中给出的值限定。

可提及的碱金属优选钠，也可以是锂、钾和铯。

根据本发明的具体实施方式，x，y和z满足下列等式：

                   0.2≤y/z≤1.3

                   1.5≤(x+z)/y≤8

在本发明的化合物中，铈可以以各种形式存在。因此，它们可以以III⁺形式存在。也可以以IV⁺形式存在。还可同时以两种价态形式存在。铈的氧化态可通过电子显微镜证明。

本发明的化合物至少部分包括立方钙钛矿结构的钛酸盐。通常，它们是各种相的混合物，其中存在一种或多种不同于立方钙钛矿相的其它相，例如CeO₂、Na₂Ti₆O₁₃、Na₂Ti₅O₁₁、Na₈Ti₅O₁₄。也可存在正交晶系结构的其他混合钛酸盐(例如钠、铈和钛基)。

本发明的化合物优选地是微米级产品。其平均颗粒尺寸优选为最大2.5微米，更优选最大1.5微米(Cilas测粒法)。

本发明还涉及颜料组合物，其中包括如上所述的化合物。术语“颜料组合物”是指掺入基体中能使其着色的各种组合物。

现在描述本发明化合物的制备方法。

根据第一方案，该方法包括第一个步骤，即制成含钛盐，溶胶或悬浮液、元素M化合物和铈化合物的混合物。

钛通常是以该元素化合物的形式使用的。所述的化合物可以是一种盐。钛盐通常选自钛的卤化物、卤氧化物、硫酸盐、含氧硫酸盐和醇盐。更具体地说，可使用呈现二氧化钛悬浮液或溶胶形式的钛。