綠色多孔近紅外反射顏料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于近紅外反射顏料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種兼?zhèn)涠嗫捉Y(jié)構(gòu)的近紅外反射 綠色顏料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽熱反射隔熱涂料主要由基料、顏(填)料及助劑等組成,其中顏料對涂料的隔 熱性能有較大的影響。從隔熱機理的角度可以將隔熱分為熱阻隔型和熱反射型兩種形式。
[0003] 熱阻隔型隔熱是對多孔材料而言。多孔材料中由于孔的存在,延長了熱傳導(dǎo)的路 程從而降低了傳熱效率;孔道中氣體的導(dǎo)熱系數(shù)很低,這又大大降低了熱傳導(dǎo)與熱對流,從 而達(dá)到隔熱的效果。
[0004] 熱反射型隔熱是通過對熱輻射有良好的反射能力實現(xiàn)的。太陽光輻射的能量中 43 %在可見光波段,52 %在近紅外波段(780-2500nm),可見太陽光輻射的熱量集中在可見 光和近紅外波段。相同顏色的物體對可見光的反射程度基本相同,因此顏色一定的情況下, 提高其近紅外波段的反射率,就可以提高其對熱量的反射能力。
[0005] 然而,現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是:太陽熱反射隔熱涂料中的顏料,特別是綠色顏料, 只具有一定的近紅外反射性能,不具有多孔結(jié)構(gòu),未能兼?zhèn)錈嶙韪粜透魺岷蜔岱瓷湫透魺?的優(yōu)點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明目的在于制備一種綠色多孔近紅外反射顏料,所得顏料既具有多孔結(jié)構(gòu), 又有較好的近紅外反射能力,綜合隔熱性能好。
[0007] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種綠色多孔近紅外反射顏料,具有如下化 學(xué)組成:
[0008]NaZrih(Cr)XP04,
[0009]其中x為0? 10 ~0? 25。
[0010] 優(yōu)選地,x為 0.10。
[0011] 實現(xiàn)本發(fā)明另一目的的技術(shù)解決方案為:一種綠色多孔近紅外反射顏料的制備方 法,包括如下步驟:
[0012] (31)原料混合:將鋅鹽和鉻鹽按比例溶解于去離子水中,室溫下攪拌,得到鋅鉻 溶液;
[0013] 優(yōu)選地,所述的鋅鹽包括硝酸鋅、硫酸鋅、氯化鋅中的至少一種,所述的鉻鹽包括 硝酸鉻、硫酸鉻、氯化鉻中的至少一種。
[0014] 優(yōu)選地,所述鋅鹽和鉻鹽的比例按鋅和鉻的摩爾數(shù)比為3~9:1。
[0015] (32)水?。簩⑺鲣\鉻溶液水浴加熱,攪拌同時緩慢滴加磷酸,得到鋅鉻磷溶液;
[0016]優(yōu)選地,水浴溫度為70°C,反應(yīng)時間為lh。
[0017](33)配制沉淀劑:采用碳酸鈉或者碳酸氫鈉溶解于水,得到鈉溶液,作為沉淀劑;
[0018] 優(yōu)選地,碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液濃度為0. 1~2mol/L。
[0019] (34)共沉淀:將所述沉淀劑緩慢滴加至鋅鉻磷溶液中,調(diào)節(jié)pH值,靜置,水洗,醇 洗,干燥,得到前驅(qū)體粉末;
[0020]優(yōu)選地,pH值為6~8,干燥溫度為60~80°C,干燥時間為4~10h。
[0021] (35)煅燒:將所述前驅(qū)體粉末置于馬弗爐中,煅燒,隨爐冷卻,研磨,得到所述綠 色多孔近紅外反射顏料。
[0022] 優(yōu)選地,煅燒溫度為700~900°C,煅燒時間為1~5h。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其顯著優(yōu)點:
[0024] (1)本發(fā)明在可見光波段呈綠色,亮度值為60. 27~67. 34,高于普通鐵綠顏料的 亮度值52. 05。
[0025] (2)具有多孔結(jié)構(gòu):多孔結(jié)構(gòu)使其具有很低的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0026] (3)近紅外反射性能好:本發(fā)明中的近紅外太陽光反射率為63. 84%~69. 12%, 而普通鐵綠顏料的近紅外太陽光反射率為62. 96%,因此本發(fā)明的顏料具有較好的近紅外 反射性能。本發(fā)明的顏料兼?zhèn)涠嗫赘魺岷徒t外反射隔熱兩個隔熱機理,作為太陽熱反射 隔熱涂料的組成,可有效提高涂層的隔熱性能。
[0027] (4)耐酸堿腐蝕:本發(fā)明中的顏料對環(huán)境和人體無傷害,具有良好的耐酸耐堿性。
[0028] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明綠色多孔近紅外反射顏料的制備方法的反應(yīng)流程圖。
[0030] 圖2為本發(fā)明綠色多孔近紅外反射顏料各實施例原料配比、近紅外太陽光反射率 表及顏色參數(shù)表。
[0031]圖3為本發(fā)明綠色多孔近紅外反射顏料的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0032] 為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明,以下各實施例均按相同的制備方法制 備。
[0033] 各實施例中所用原材料均為市售。
[0034] 制備方法:
[0035] 首先,按比例稱取Zn(N03)2 ? 6H20和Cr(N03)3 ? 9H20溶解于適量的去離子水中,在 室溫下攪拌,將溶液轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中在70°C下水浴加熱,量取一定量濃度為85%的磷酸 緩慢滴加到三口燒瓶中,攪拌,反應(yīng)lh,將混合溶液倒入燒杯中,緩慢滴加2mol/L的Na2C03 溶液,邊滴加邊攪拌,調(diào)節(jié)pH值為7,靜置,沉淀,抽濾,用去離子水洗滌2次,無水乙醇洗滌 1次,將濾餅置于70°C烘箱中干燥6h,得到前驅(qū)體粉末,將前驅(qū)體置于馬弗爐中900°C煅燒 2h,隨爐冷卻,研磨,得到綠色NaZrih(Cr)XP04顏料粉末。
[0036] 測試方法:對本發(fā)明及和本發(fā)明顏色相近的普通鐵綠顏料,采用NH310便攜式色 差儀,選擇D65測試光源,8mm測量口徑,測試顏色參數(shù)。采用分光光度計測試近紅外光譜 反射率,選取聚四氟乙烯為白色定標(biāo)體,測試波長間隔為5nm。根據(jù)測試的光譜反射率及 GJB2502. 1-2006,利用下面的公式計算近紅外太陽光反射率。
[0037]
【主權(quán)項】
1. 一種綠色多孔近紅外反射顏料,其特征在于具有如下化學(xué)式:NaZn H(Cr)xPO4,其中 X 為 0· 10 ~0· 25。
2. 如權(quán)利要求1所述的綠色多孔近紅外反射顏料,其特征在于:所述X為0. 10。
3. -種如權(quán)利要求1或2所述的綠色多孔近紅外反射顏料的制備方法,其特征在于,包 括如下步驟: (31) 原料混合:將鋅鹽和鉻鹽按比例溶解于去離子水中,室溫下攪拌,得到鋅鉻溶液; (32) 水?。簩⑺鲣\鉻溶液水浴加熱,攪拌同時緩慢滴加磷酸,得到鋅鉻磷溶液; (33) 配制沉淀劑:采用碳酸鈉或者碳酸氫鈉溶解于水,得到鈉溶液,作為沉淀劑; (34) 共沉淀:將所述沉淀劑緩慢滴加至鋅鉻磷溶液中,調(diào)節(jié)pH值,靜置,水洗,醇洗,干 燥,得到前驅(qū)體粉末; (35) 煅燒:將所述前驅(qū)體粉末置于馬弗爐中,煅燒,隨爐冷卻,研磨,得到所述綠色多 孔近紅外反射顏料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法,其特征在于:所述(31)原料混合步驟中, 所述的鋅鹽包括硝酸鋅、硫酸鋅、氯化鋅中的至少一種,所述的鉻鹽包括硝酸鉻、硫酸鉻、氯 化鉻中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法,其特征在于:所述(31)原料混合步驟中, 所述鋅鹽和鉻鹽的比例按鋅和鉻的摩爾數(shù)比為3~9:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法,其特征在于:所述(32)水浴步驟中,水浴 溫度為70 °C,水浴時間為Ih。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法,其特征在于:所述(33)配制沉淀劑步驟 中,碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液濃度為〇. 1~2mol/L。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法,其特征在于:所述(34)共沉淀步驟中,pH 值為6~8,干燥溫度為60~80°C,干燥時間為4~10h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法,其特征在于:所述(35)煅燒步驟中,煅燒 溫度為700~900°C,煅燒時間為1~5h。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種綠色多孔近紅外反射顏料及其制備方法,化學(xué)組成為NaZn1-x(Cr)xPO4,其中x為0.10~0.25。制備方法包括如下步驟:將鋅鹽和鉻鹽按比例溶解于去離子水中,室溫下攪拌,得到鋅鉻溶液;將所述鋅鉻溶液水浴加熱,攪拌同時緩慢滴加磷酸,得到鋅鉻磷溶液;采用碳酸鈉或者碳酸氫鈉溶解于水,得到鈉溶液,作為沉淀劑;將所述沉淀劑緩慢滴加至鋅鉻磷溶液中,調(diào)節(jié)pH值,靜置,水洗,醇洗,干燥,得到前驅(qū)體粉末;將所述前驅(qū)體粉末置于馬弗爐中,煅燒,隨爐冷卻,研磨,得到所述綠色多孔近紅外反射顏料。本發(fā)明的顏料亮度值為60.27~67.34,近紅外太陽光反射率為63.84%~69.12%,均高于普通鐵綠顏料,在太陽熱反射隔熱涂料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C09D7-12, C09C1-34
【公開號】CN104830139
【申請?zhí)枴緾N201510240817
【發(fā)明人】韓愛軍, 馮煒, 葉明泉, 陳昕, 楊瑞
【申請人】南京理工大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月12日