專利名稱：磷酸鋅鈉基高太陽光反射性能顏料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顏料制備領(lǐng)域，具體涉及磷酸鋅鈉基高太陽光反射性能顏料及其制備方法。
背景技術(shù)：
太陽光中使物體發(fā)熱的波段集中在紅外部分，紅外部分的能量95%集中在近紅外部分。研究具有近紅外紅外反射的顏料具有重要的應(yīng)用意義。紅外反射顏料是指在可見光呈現(xiàn)一定色彩，在紅外區(qū)具有反射紅外光性能的顏料。目前紅外反射顏料分為有機紅外反射顏料與無機紅外反射顏料，以及有機與無機復(fù)合的顏料。紅外反射無機顏料由金屬氧化物、硝酸鹽、醋酸鹽，或氧化物混合后經(jīng)1000°c以上高溫煅燒、反應(yīng)，原料中的金屬離子和氧離子重新排列，形成更穩(wěn)定的類似于尖晶石結(jié)構(gòu)或金紅石型結(jié)構(gòu)(鄭公劭.紅外反射顏料及其應(yīng)用[J].上海涂料.2008，46 (1 : 19-23)，無機顏料具有著色性能穩(wěn)定，無毒、無害， 工藝簡單等特點，但是其近紅外反射效果較差。而有機紅外反射顏料方面，多是表現(xiàn)為紅外透過性，如萘酚紅、酞菁藍。此類有機顏料具有很好的著色效果，但是在陽光的照射下，由于紫外線對有機物的破壞，使得其顏色的穩(wěn)定性性能下降，且具有一定的揮發(fā)性。對于有機與無機材料的復(fù)合，人們開發(fā)了在無機白顏料或填料外面包覆彩色有機顏料且具有紅外反射性能的新型原料，這類無機填料有二氧化鈦、氧化鋅等，有機顏料有蒽醌、酞菁、氮價川類等，如酞菁藍包裹二氧化鈦制備的反射顏料(蘇達根，葉峰等.酞菁染料包裹Ti02制備紅外反射顏料[J].電鍍與涂飾.2011，30(1) 75-77)，但這種復(fù)合的顏料制備工藝復(fù)雜，且著色的穩(wěn)定性也沒有無機顏料好。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述相關(guān)技術(shù)中存在的缺陷和不足，本發(fā)明提供了一種磷酸鋅鈉基高太陽光反射性能顏料及其制備方法，通過對制備的顏料進行紫外可見近紅外分光光度計測試， 得出其太陽光反射率高于同色顏料的紅外反射率。本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案得以實現(xiàn)
(1)按配料比稱取組分A氧化鋅、組分B磷酸鈉或三聚磷酸鈉、組分C金屬氧化物或金屬鹽；其中氧化鋅與三聚磷酸鈉摩爾比為1:0.31 1:0. 38，氧化鋅與磷酸鈉的摩爾比為 1:0. 96 1:1. 03，氧化鋅與金屬氧化物或金屬鹽的摩爾比為1:0. 006 1:0.217 ；所述金屬氧化物或金屬鹽中的金屬為鐵、鉍、鉻、銅、錳、鈷或鎳；
(2)將步驟(1)所稱取放入各組分樣品混合后研磨，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物在800°C 1200°C下進行燒制，然后在800°C 1200°C下保溫1. Oh 3. 0h，冷卻后研磨得到磷酸鋅鈉基顏料。所述金屬氧化物為氧化鐵、氧化鉍、氧化鉻、氧化銅、氧化錳、氧化鈷或氧化鎳。所述金屬鹽為硫酸銅、碳酸錳或醋酸鈷。為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，所述研磨是在800r/min lOOOr/min下進行，研磨時間為 20min 50min。由上述方法制備出的磷酸鋅鈉基高太陽光反射性能顏料具有較高的太陽光反射效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
(1)本發(fā)明通過采用以氧化鋅、三聚磷酸鈉或磷酸鈉、金屬氧化物或其鹽為原料制備所得顏料，具備較好的著色穩(wěn)定性，同時實現(xiàn)了高的太陽光反射效果；
(2)本發(fā)明的制備工藝流程簡易，燒成溫度也較低，有利于節(jié)能。具體的實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但是本發(fā)明的實施例并不限于此。實施例1
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉氧化鉍的摩爾比為1.0:0. 32:0. 038的量稱取這三種
樣品；
(2)將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為lOOOr/min，進行球磨 20min，得到混合均勻的混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于1000°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫2. Oh,冷卻后通過研磨得到黃色的顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，得到該顏料的太陽光反射率平均達86.6%，高于黃色紅外反射顏料的71% (鄭公劭.紅外反射顏料及其應(yīng)用[J]·上海涂料.2008，46 (12): 19-23)。實施例2
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉氧化鐵的摩爾比為1.0:0. 32:0. 102的量稱取這三種樣
P
m ；
(2)將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為lOOOr/min，進行球磨 20min，使得樣品混合均勻；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于1100°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫1. Oh。冷卻后通過研磨得紅褐色的顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達67. 38%，比研究報道的紅褐色紅外反射顏料的51% 高(鄭公劭.紅外反射顏料及其應(yīng)用[J]·上海涂料.2008，46 (12): 19-23)。實施例3
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉氧化銅的摩爾比為1.0:0. 32:0. 051的量稱取這三種樣
P
m ；
(2)將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為1200r/min，進行球磨 50min，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于900°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫2. Oh,冷卻后通過研磨得到綠色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達53. 94%，高于研究報道綠色紅外反射顏料的38% (鄭公劭.紅外反射顏料及其應(yīng)用[J]·上海涂料.2008，46 (12): 19-23)。實施例4
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉氧化錳的摩爾比為1. 0:0. 32:0. 115的量稱取這三種樣
P
m ；(2)將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為lOOOr/min，進行球磨 30min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于1000°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫3. Oh。冷卻后通過研磨得到土黃色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達陽.62%。實施例5
(1)按照氧化鋅磷酸鈉氧化鐵的摩爾比為1. 0:0. 9:0. 054的量稱取這三種樣品； (2 )將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為900r /m i η，進行球磨 20min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3 )將步驟(2 )所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于900。C下進行燒制，然后在此溫度下保溫1. Oh,冷卻后通過研磨得到淡紅色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達74. 18%。實施例6
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉氧化鈷的摩爾比為1. 0:0. 38:0. 217的量稱取這三種樣
P
m ；
(2 )將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為800r /m i η，進行球磨 50min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于1200°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫2. Oh,冷卻后通過研磨得到藍色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達58. 67%，高于研究報道鈷藍的39% (鄭公劭.紅外反射顏料及其應(yīng)用[J].上海涂料.2008，46 (12): 19-23)。實施例7
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉氧化鉻的摩爾比為1. 0:0. 32:0. 054的量稱取這三種樣
P
m ；
(2 )將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為800r /m i η，進行球磨 20min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于800°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫1. Oh。冷卻后通過研磨得到黑色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光檢測，該顏料的太陽光反射率平均達38.8%，高于研究報道的鐵鉻黑的30% (鄭公劭.紅外反射顏料及其應(yīng)用[J]·上海涂料.2008，46 (12): 19-23)。實施例8
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉硫酸銅的摩爾比為1. 0:0. 32:0. 102的量稱取這三種樣
P
m ；
(2)將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為lOOOr/min，進行球磨 20min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于1000°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫2. Oh,冷卻后通過研磨得到墨綠色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達46. 4%。實施例9(1)按照氧化鋅磷酸鈉；氧化鉍的摩爾比1.0:1. 03:0. 018的量稱取這三種樣品；
(2)將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為lOOOr/min，進行球磨 20min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于900°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫2. Oh。冷卻后通過研磨得到黃色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達86. 49%。實施例10
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉氧化錳的摩爾比為1.0:0. 32:0. 055的量稱取這三種樣
P
m ；
(2)將所稱取的樣品混合后置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為lOOOr/min，進行球磨 20min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于900°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫2. Oh,冷卻后通過研磨得到土黃色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達54. 37%。實施例11
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉氧化鎳的摩爾比為1.0:0. 31 ；0. 006的量稱取這三種
樣品；
(2)將所稱取的樣品置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為lOOOr/min，進行球磨20min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于800°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫2. Oh,冷卻后通過研磨得到淡灰色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達48. 33%。實施例12
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉醋酸鈷的摩爾比為1.0:0. 38:0. 138的量稱取這三種樣
P
m ；
(2)將所稱取的樣品置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為800r/min，進行球磨50min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于1200°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫2. Oh。冷卻后通過研磨得到藍色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達59.2%，高于研究報道鈷藍的39% (鄭公劭.紅外反射顏料及其應(yīng)用[J]·上海涂料.2008，46 (12): 19-23)。實施例13
(1)按照氧化鋅三聚磷酸鈉碳酸錳的摩爾比為1.0:0. 32:0. 142的量稱取這三種樣
品 ；
(2)將所稱取的樣品置于球磨罐中球磨，轉(zhuǎn)速設(shè)定為lOOOr/min，進行球磨20min，使得樣品混合均勻，得到混合物；
(3)將步驟(2)所得的混合物取出置于坩堝中，在電阻爐中于1000°C下進行燒制，然后在此溫度下保溫2. Oh,冷卻后通過研磨得土黃色顏料，經(jīng)紫外-可見-近紅外分光光度計檢測，該顏料的太陽光反射率平均達56. 4%。
權(quán)利要求
1.磷酸鋅鈉基高太陽光反射性能顏料的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)按配料比稱取組分A氧化鋅、組分B磷酸鈉或三聚磷酸鈉、組分C金屬氧化物或金屬鹽；其中氧化鋅與三聚磷酸鈉摩爾比為1:0.31 1:0. 38，氧化鋅與磷酸鈉的摩爾比為 1:0. 96 1:1. 03，氧化鋅與金屬氧化物或金屬鹽的摩爾比為1:0. 006 1:0.217 ；所述金屬氧化物或金屬鹽中的金屬為鐵、鉍、鉻、銅、錳、鈷或鎳；(2)將步驟(1)所稱取放入各組分樣品混合后研磨，得到混合物；(3)將步驟(2)所得的混合物在800°C 1200°C下進行燒制，然后在800°C 1200°C下保溫1. Oh 3. 0h，冷卻后研磨得到磷酸鋅鈉基顏料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述金屬氧化物為氧化鐵、氧化鉍、氧化鉻、氧化銅、氧化錳、氧化鈷或氧化鎳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述金屬鹽為硫酸銅、碳酸錳或醋酸鈷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于所述研磨是在800r/min IOOOr/ min下進行，研磨時間為20min 50min。
5.一種利用權(quán)利要求1至4之一所述的磷酸鋅鈉基高太陽光反射性能顏料的制備方法制備得到的磷酸鋅鈉基高太陽光反射性能顏料。
全文摘要
本發(fā)明涉及磷酸鋅鈉基高太陽光反射性能顏料及其制備方法，按配料比稱取組分A氧化鋅、組分B磷酸鈉或三聚磷酸鈉、組分C金屬氧化物或金屬鹽；將上述三種樣品按配比混合后研磨，然后進行高溫煅燒，并且保溫一定時間后再經(jīng)冷卻研磨而得到。根據(jù)本發(fā)明所述方法所制備的磷酸鋅鈉基顏料具有高的太陽光反射率，且本發(fā)明工藝簡單，顏料燒制溫度低，節(jié)省能耗。
文檔編號C01B25/45GK102417170SQ20111024332
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者付文祥, 蘇達根, 鐘明峰 申請人:華南理工大學(xué)