一種黑色紅外反射顏料及其制備方法
【專利摘要】一種黑色紅外反射顏料及其制備方法，屬于無機(jī)金屬氧化物顏料【技術(shù)領(lǐng)域】。由三氧化二鐵、二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鋅等氧化物通過固相反應(yīng)復(fù)合而成，其中各組分的質(zhì)量百分比含量為：三氧化二鐵45%～90%，二氧化鈦0～20%，三氧化二鉻5～30%，氧化鋅0～20%。制備方法為固相合成法，反應(yīng)溫度為1000～1200℃，合成時間4～6小時。該顏料在可見光波段呈現(xiàn)黑色，在近紅外波段范圍內(nèi)反射率接近60%。相比普通炭黑顏料，具有較高的紅外反射能力，在深色節(jié)能涂層的研究及應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的前景。
【專利說明】一種黑色紅外反射顏料及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無機(jī)金屬氧化物顏料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種黑色紅外反射顏料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]炎熱的夏季，建筑物、船舶、油罐等因長時間暴露于太陽的照射下，往往造成其內(nèi)部及外表面溫度過高，嚴(yán)重影響了建筑居住條件的舒適性和工業(yè)設(shè)施的安全性。建筑外表面隔熱系統(tǒng)，能夠有效的減少空調(diào)系統(tǒng)的熱負(fù)荷和工業(yè)設(shè)施的外表面溫度，是目前節(jié)能設(shè)計的一個重要途徑。白色或淺色因其天然對太陽光具有良好的反射作用，被廣泛的應(yīng)用于節(jié)能建筑及貯藏罐中，然而由于其耐污性較差以及對色彩的要求，往往需要深色涂料也具有較好的熱反射效果。通過研制具有紅外反射功能的深色顏料，將其添加到涂料中，可制備出具有反射隔熱功能的產(chǎn)品。將其應(yīng)用于建筑物外墻、屋頂、汽車、貯藏、船舶等的外殼涂層，以及隔熱防爆膜等方面，具有良好的隔熱效果。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供了一種黑色紅外反射顏料及其制備方法，所制備的紅色近紅外反射顏料是一種以三氧化二鐵為主相，利用氧化鉻、氧化鈦、氧化鋅等無機(jī)氧化物多元摻雜制備的黑色顏料。與普通的炭黑顏料相比，具有較高的紅外反射特性，滿足深色涂層對隔熱的要求。
[0004]本發(fā)明提出的黑色紅外反射顏料主要由三氧化二鐵、二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鋅等氧化物通過固相合成反應(yīng)復(fù)合而成。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種黑色紅外反射顏料，其特征在于，由三氧化二鐵、二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鋅等氧化物通過固相反應(yīng)復(fù)合而成，其中各組分的質(zhì)量百分比含量為:三氧化二鐵45%~90%, 二氧化鈦O~20%，三氧化二鉻5~30%，氧化鋅O~20%。
[0007]上述優(yōu)選三氧化二鐵45~50%，二氧化鈦20~30%，三氧化二鉻30~35%。
[0008]一種黑色紅外反射顏料的制備方法，包括以下步驟:
[0009]步驟1:配料，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱量三氧化二鐵45~90%，二氧化鈦O~20%，三氧化二鉻5~30%，氧化鋅O~20% ；
[0010]步驟2:球磨，將步驟I所準(zhǔn)備的原料加入球磨罐，將顏料濕法球磨分散均勻，球磨時采用酒精作為球磨介質(zhì)；
[0011]步驟3:過篩，將步驟2球磨后的漿料，烘干后進(jìn)行研磨，過325目篩，除去較大顆粒;
[0012]步驟4:固相合成，將步驟3研磨后的研磨料放入高溫爐中燒結(jié)，進(jìn)行固相合成反應(yīng)，從室溫開始升溫，升溫速率為10°c /min,升溫至1000~1200°C后保溫4~6小時，自然冷卻降至室溫；[0013]步驟5:二次研磨、過篩，將步驟4合成的反應(yīng)物采用研磨機(jī)研磨，用500目濾網(wǎng)過篩除去較大顆粒，得到平均粒徑為3~Sum的紅褐色紅外反射顏料。
[0014]該顏料在可見光波段呈現(xiàn)黑色，在近紅外波段范圍內(nèi)反射率接近60%。相比普通炭黑顏料，具有較高的紅外反射能力，在深色節(jié)能涂層的研究及應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的前景。
[0015]本發(fā)明具有以下特點:
[0016](1)顏料在可見光波段為黑色，與普通炭黑基本一致，顏料實施例的顏色參數(shù)見附表1。
[0017](2)顏料在760~2500nm范圍內(nèi)具有較高的紅外反射效率，能夠作為“冷顏料”應(yīng)用于熱反射涂料中(見附圖1)。
[0018](3)本發(fā)明制備的黑色顏料生產(chǎn)設(shè)備主要為燒制電爐、球磨機(jī)和研磨機(jī)，設(shè)備投入少，工藝簡單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1顏料在近紅外波段的反射系數(shù)；
[0020]圖2顏料在可見光波段的反射系數(shù)。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。
[0022]實施例1
[0023]按照質(zhì)量百分比稱取以下原料:三氧化二鐵，70g ;三氧化二鉻，30g加入球磨罐。以乙醇為球磨介質(zhì)，濕法球磨混合均勻，烘干研磨，過325目篩除去較大顆粒，然后置于高溫爐內(nèi)進(jìn)行固相反應(yīng)。從室溫開始升溫，升溫速率為10°C/min，升溫至1000°C后保溫6小時，降至室溫。最后將粉體研磨后，過500目篩除去較大顆粒，制得平均粒徑為5um的黑色顏料H1。
[0024]實施例2
[0025]按照質(zhì)量百分比稱取以下原料:三氧化二鐵，50g ;二氧化鈦，20g ;三氧化二鉻，30g加入球磨罐。以乙醇為球磨介質(zhì)，濕法球磨混合均勻，烘干研磨，過325目篩除去較大顆粒，然后置于高溫爐內(nèi)進(jìn)行固相反應(yīng)。從室溫開始升溫，升溫速率為10°C/min，升溫至1000°C后保溫5小時，降至室溫。最后將粉體研磨后，過500目篩除去較大顆粒，制得平均粒徑為5um的黑色顏料H2。
[0026]實施例3
[0027]按照質(zhì)量百分比秤取以下原料:三氧化二鐵，45g ;三氧化二鉻，35g ;二氧化鈦，20g加入球磨罐。以乙醇為球磨介質(zhì)，濕法球磨混合均勻，烘干研磨，過325目篩除去較大顆粒，然后置于高溫爐內(nèi)進(jìn)行固相反應(yīng)。從室溫開始升溫，升溫速率為10°C/min，升溫至1200°C后保溫4小時，降至室溫。最后將粉體研磨后，過500目篩除去較大顆粒，制得平均粒徑為5um的黑色顏料H3。
[0028]將制得顏料樣品與溴化鉀按照1:60的質(zhì)量比例研磨均勻，制得表面光滑平整的壓片，以紫外-可見-近紅外分光光度計測量實施例顏料和炭黑顏料的可見光和近紅外反射率如圖1和圖2所示。[0029]采用精密色差儀對實施例1、2、3和普通炭黑的色度坐標(biāo)進(jìn)行測量，結(jié)果如表1所示。
[0030]表1色度坐標(biāo)值(為實施例1、2、3的顏色參數(shù))
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種黑色紅外反射顏料，其特征在于，由三氧化二鐵、二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鋅等氧化物通過固相反應(yīng)復(fù)合而成，其中各組分的質(zhì)量百分比含量為:三氧化二鐵45%~.90%, 二氧化鈦O~20%，三氧化二鉻5~30%，氧化鋅O~20%。
2.按照權(quán)利要求1的一種黑色紅外反射顏料，其特征在于，三氧化二鐵45~50%，二氧化鈦20~30%，三氧化二鉻30~35%。
3.—種黑色紅外反射顏料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:配料，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱量三氧化二鐵45~90%，二氧化鈦O~20%，三氧化二鉻.5~30%，氧化鋅O~20% ； 步驟2:球磨，將步驟I所準(zhǔn)備的原料加入球磨罐，將顏料濕法球磨分散均勻，球磨時采用酒精作為球磨介質(zhì)； 步驟3:過篩，將步驟2球磨后的漿料，烘干后進(jìn)行研磨，過325目篩，除去較大顆粒； 步驟4:固相合成，將步驟3研磨后的研磨料放入高溫爐中燒結(jié)，進(jìn)行固相合成反應(yīng)，從室溫開始升溫，升溫速率為10°C /min,升溫至1000~1200°C后保溫4~6小時，自然冷卻降至室溫； 步驟5:二次研磨、過篩，將步驟4合成的反應(yīng)物采用研磨機(jī)研磨，用500目濾網(wǎng)過篩除去較大顆粒，得到平均粒徑為3~Sum的紅褐色紅外反射顏料。
【文檔編號】C09C3/04GK103923506SQ201410149323
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】毛倩瑾, 呂秋瑞, 馮小娟, 王亞麗, 王子明, 崔素萍, 蘭明章 申請人:北京工業(yè)大學(xué)