本發(fā)明屬于一種涂料用/陶瓷噴墨打印用高溫環(huán)保型次納米硅酸鋯包裹鎘系顏料的制備方法，特別涉及一種涂料用/陶瓷噴墨打印用高溫環(huán)保型次納米硅酸鋯包裹鎘系顏料的制備方法。

背景技術(shù)：

顏料是各種涂料不可或缺的成分之一，顏料不僅起到色彩和裝飾的作用，尤其重要的是它能提高涂膜的強(qiáng)度、防腐、耐光、耐候性能等效果。鎘系顏料是無機(jī)顏料中一個(gè)重要品種。按色澤分大致可以分為黃色系和紅色系兩類。黃色系是CdS和CdS同ZnS的固溶體，它的色相隨著ZnS含量的增加而逐漸轉(zhuǎn)為檸檬黃色。由于鎘系顏料耐酸性較差，在一定的條件下，會游離出鎘離子，污染環(huán)境，不利于廣泛的應(yīng)用。采用硅酸鋯晶體將鎘系顏料包裹在其中，由于硅酸鋯基體具有高溫穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定性佳、透明性好、耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)良性能，不僅能解決鎘黃高溫變色及對環(huán)境的污染問題，而且將進(jìn)一步擴(kuò)大鎘黃顏料的使用范圍。而傳統(tǒng)的硅酸鋯包裹鎘系工藝，只能制出中位徑在4-8微米，最大粒徑在20微米以上，不能適用于涂料用/陶瓷噴墨打印用，且顆粒上有分布的細(xì)小針孔、分散性不夠，因此，性能不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)硅酸鋯包裹鎘系工藝的不足，提供一種涂料用/陶瓷噴墨打印用高溫環(huán)保型次納米硅酸鋯包裹鎘系顏料的制備方法，它近似球形顆粒且具有良好的流動性、耐高溫、環(huán)保、耐候性好、顆粒中位徑可以達(dá)到0.6-1.2微米、D97為2微米且發(fā)色強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能滿足不同領(lǐng)域涂料及陶瓷噴墨打印的使用要求。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種涂料用/陶瓷噴墨打印用高溫環(huán)保型次納米硅酸鋯包裹鎘系顏料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)按Zr：Si：Cd：S：Se：Te：Zn：Al：P＝(0.6～0.8)：(0.5～0.9)：(0.04～0.06)：(0.04～0.06)：(0.001～0.02)：(0.0001～0.002):(0.001～0.005)：(0.0005～0.005)：(.0001～0.008)的摩爾比(即物質(zhì)的量比)分別稱取各元素對應(yīng)的原料；

(2)Zr、Cd、Zn的金屬鹽及含鋁化合物(Al對應(yīng)的化合物)溶解于有機(jī)溶劑中，記為A；

(3)將有機(jī)硫化物(S對應(yīng)的原料)、硒單質(zhì)(Se對應(yīng)的原料)、Te單質(zhì)(Te對應(yīng)的原料)及堿或堿性鹽溶于有機(jī)溶劑，記為B；

(4)取有機(jī)硅，記為C；

(5)取酸，記為D；

(6)含磷化合物溶解在溶劑中，記為J；

(7)將A與B以共滴方式混合，保持?jǐn)嚢?，同時(shí)在過程中滴加J，記為E；

(8)待E攪拌0.5～2h后，將C、D共滴于E中，保持?jǐn)嚢?，并控制pH，記為F；

(9)將F水洗至無離子洗出為止，用干燥箱烘干，粉碎后過100～1000目篩，記為G；

(10)將G與含氟礦化劑混合均勻，記為H；

(11)將H裝入坩堝中進(jìn)行煅燒；

(12)將煅燒產(chǎn)物酸化、堿煮、漂洗及烘干，記為I，即終產(chǎn)物涂料用/陶瓷噴墨打印用高溫環(huán)保型次納米硅酸鋯包裹鎘系顏料。

值得說明的是，此處名稱中出現(xiàn)“次納米”，是因?yàn)楸景l(fā)明所得材料的粒徑為0.6-1.2微米，其上限比一般的納米概念要略大(一般的納米上限至幾百個(gè)納米)，下限又比一般的微米小(微米一般指幾個(gè)至十幾個(gè)微米)，因此以表達(dá)為“次納米”。

進(jìn)一步地，步驟(2)的Zr、Cd、Zn的金屬鹽為Zr、Cd、Zn的有機(jī)金屬鹽或無機(jī)金屬鹽，優(yōu)選為Zr、Cd、Zn的乙酸鹽或金屬對應(yīng)的氯化物。

進(jìn)一步地，步驟(2)的含鋁化合物優(yōu)選硫酸鋁鉀或氯化鋁。

進(jìn)一步地，步驟(3)的有機(jī)硫化物優(yōu)選硫化銨或硫脲。

進(jìn)一步地，步驟(2)、步驟(3)的有機(jī)溶劑優(yōu)選丙二醇、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中的一種或兩種以上。

進(jìn)一步地，步驟(3)的堿或堿性鹽優(yōu)選NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一種或兩種以上.。

進(jìn)一步地，步驟(4)的有機(jī)硅優(yōu)選正硅酸乙酯。

進(jìn)一步地，步驟(5)的酸優(yōu)選硫酸或鹽酸。

進(jìn)一步地，步驟(6)的含磷化合物優(yōu)選偏磷酸或聚合磷酸化合物。

進(jìn)一步地，步驟(8)的pH值范圍為7.0～8.5。

進(jìn)一步地，步驟(9)的干燥箱溫度范圍為100～150℃。

進(jìn)一步地，步驟(10)的含氟礦化劑優(yōu)選氟化鋰、氟硅酸銨、氟化氨、氟硼酸銨中的一種或兩種以上，含氟礦化劑與Zr的物質(zhì)的量之比為1：0.8～1.2。

進(jìn)一步地，步驟(11)的煅燒，溫度為600～800℃，時(shí)間為10～30分鐘。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明的制備方法所得的硅酸鋯包裹鎘系顏料為次納米結(jié)構(gòu)(即小尺寸的微米結(jié)構(gòu))，近似球形顆粒，中位徑可以達(dá)到0.6-1.2微米、D97為2微米，顯著改善了現(xiàn)有技術(shù)的硅酸鋯包裹鎘系顏料分散性不夠的問題，具有發(fā)色強(qiáng)、流動性好、耐高溫、環(huán)保、耐候性好的優(yōu)點(diǎn)。

(2)本發(fā)明的制備方法減少了傳統(tǒng)需要球磨的工序，煅燒溫度也降低了100度以上，產(chǎn)生了明顯的節(jié)能降耗效應(yīng)。

(3)本發(fā)明不僅能控制前驅(qū)體膠體增大的現(xiàn)象而且也提供在高溫條件下反應(yīng)生成具有氣態(tài)的化學(xué)成分，避免高溫易燒結(jié)從而顆粒增大，不需要球磨工藝，且顏色可以分布在檸檬黃色-黃色-紅色-紫紅色，能夠滿足不同領(lǐng)域作為涂料用/陶瓷噴墨打印用的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程框圖；

圖2為實(shí)施例1制備的涂料用/陶瓷噴墨打印用高溫環(huán)保型次納米硅酸鋯包裹鎘系檸檬黃色顏料的TEM檢測照片；

圖3為實(shí)施例2制備的涂料用/陶瓷噴墨打印用高溫環(huán)保型次納米硅酸鋯包裹鎘系紫紅色顏料的TEM檢測照片；

圖4為實(shí)施例3制備的涂料用/陶瓷噴墨打印用高溫環(huán)保型次納米硅酸鋯包裹鎘系紫紅色顏料的TEM檢測照片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，對未特別說明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。

實(shí)施例1

第一步：將氯氧化鋯0.6mol、氯化鎘0.06mol、氯化鋅0.002mol與氯化鋁0.004mol溶于丙二醇配制成總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％的溶液，記為A；

第二步：將氫氧化鈉0.14mol、硫化銨0.06mol、硒單質(zhì)0.01mol及碲單質(zhì)0.001mol溶于丙二醇配制成總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11％的溶液，記為B；

第三步：取0.6mol正硅酸乙酯溶于丙二醇中，記為C；

第四步：將30ml濃硫酸稀釋成500ml硫酸溶液(H₂SO₄，98wt％)，記為D；

第五步：將偏磷酸0.001mol溶解在溶劑中，記為J；

第六步：將A與B共滴于丙二醇中，保持?jǐn)嚢?，同時(shí)在過程中滴加J，記為E；

第七步：待E攪拌1h后，將C、D共滴于E中，保持?jǐn)嚢?，并控制pH＝7.5，記為F；

第八步：將F水洗至無離子洗出為止，在150℃的溫度環(huán)境下干燥，粉碎后過100～1000目篩，記為G；

第九步：將G與16g(0.6mol)氟化鋰混合均勻，記為H；

第十步：將H裝入坩堝中，在800℃下煅燒并保溫30分鐘；

第十一步：最后將產(chǎn)物酸化、堿煮、漂洗及烘干，記為I。

所得顏料顏色為深紅色，中位徑為0.8微米。

實(shí)施例2

第一步：將乙酸鋯0.6mol、乙酸鎘0.06mol、乙酸鋅0.001mol及氯化鋁0.002mol溶于丙二醇配制成質(zhì)量濃度為35％的溶液，記為A；

第二步：將氫氧化鈉0.14mol、硫化銨0.06mol、硒單質(zhì)0.01mol及碲單質(zhì)0.0008mol溶于丙二醇配制成質(zhì)量濃度為11％的溶液，記為B；

第三步：取0.6mol正硅酸乙酯溶于丙二醇中，記為C；

第四步：取100mL濃鹽酸稀釋成300ml鹽酸溶液(HCl，37.5wt％)，記為D；

第五步：將偏磷酸0.002mol溶解在溶劑中，記為J；

第六步：將A與B共滴混合，保持?jǐn)嚢?，同時(shí)在過程中滴加J，記為E；

第七步：待E攪拌1h后，將C、D滴于E中，保持?jǐn)嚢?，并控制pH＝8，記為F；

第八步：將F水洗至無離子洗出為止，在150℃的溫度環(huán)境下干燥，粉碎后過100～1000目篩，記為G；

第九步：將G與16g(0.6mol)氟化鋰混合均勻，記為H；

第十步：將H裝入坩堝中，在800℃下煅燒并保溫30分鐘；

第十一步：最后將產(chǎn)物酸化、堿煮、漂洗及烘干，記為I。

所得顏料顏色為檸檬黃色，中位徑為0.6微米。

實(shí)施例3

第一步：將乙酸鋯0.8mol、乙酸鎘0.04mol、乙酸鋅0.005mol及氯化鋁0.004mol溶于丙二醇配制成質(zhì)量濃度為35％的溶液，記為A；

第二步：將氫氧化鈉0.12mol、硫化銨0.04mol、硒單質(zhì)0.008mol及蹄單質(zhì)0.002mol溶于丙二醇配制成質(zhì)量濃度為11％的溶液，記為B；

第三步：取0.9mol正硅酸乙酯溶于丙二醇中，記為C；

第四步：取100mL濃鹽酸稀釋成300ml鹽酸溶液(HCl，37.5wt％)，記為D；

第五步：將偏磷酸0.006mol溶解在溶劑中，記為J；

第六步：將A與B共滴混合，保持?jǐn)嚢?，同時(shí)在過程中滴加J，記為E；

第七步：待E攪拌1h后，將C、D滴于E中，保持?jǐn)嚢?，并控制pH＝7，記為F；

第八步：將F水洗至無離子洗出為止，在150℃的溫度環(huán)境下干燥，粉碎后過100～1000目篩，記為G；

第九步：將G與0.9mol氟化氨混合均勻，記為H；

第十步：將H裝入坩堝中，在800℃下煅燒并保溫30分鐘；

第十一步：最后將產(chǎn)物酸化、堿煮、漂洗及烘干，記為I。

所得顏料顏色為紫紅色，中位徑為1.0微米。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。