華奎化工珠光顏料是一新型的非金屬裝飾性顏料。它是以云母粉為基材,其表面包覆一層高折射率的金屬氧化物透明薄膜制成。通過光的干涉或反射產(chǎn)生出從柔和緞面到耀眼閃爍不同斑斕色彩的珠光光澤。這種新型珠光顏料珠光粉,由于具有耐候性、無(wú)毒、耐酸、耐堿、不導(dǎo)電、不導(dǎo)磁、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)良特性而得到迅速發(fā)展,廣泛應(yīng)用在汽車工業(yè)、涂料、塑料、皮革、油墨印刷、陶瓷及化妝品、玩具、橡膠、裝飾品等領(lǐng)域。目前,隨著云母珠光顏料應(yīng)用范圍擴(kuò)大,對(duì)其性能提高出更高要求,由于其遮蓋力、著色性、透明性、穩(wěn)定性及耐光性都有不盡人意之處,在應(yīng)用上受到一定限制,所以,改善其性能是目前珠光顏料研究的主要方向。無(wú)機(jī)材料表面改性是近年來(lái)材料學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)新出現(xiàn)的一種高新技術(shù),它通過物理、化學(xué)、機(jī)械等方法改變其表面性質(zhì)。人們利用這些改性原理對(duì)開發(fā)次云母珠光顏料進(jìn)行深入研究。
一、珠光粉顏料性能改善的方法改善遮蓋性能的多覆層結(jié)構(gòu),早期開發(fā)的云母珠光顏料以單覆層結(jié)構(gòu)為主,技術(shù)比較成熟,由于單覆層結(jié)構(gòu)遮蓋性能較差,在某些特定場(chǎng)合應(yīng)用上有一定的限制,因此人們研制了多覆層結(jié)構(gòu)。這種多覆層結(jié)構(gòu)具有多層無(wú)色透明膜,它兼有本色金屬氧化物膜和納米級(jí)金屬微粒的共同作用,既可對(duì)光線產(chǎn)生干涉作用得到珠光效果,又可對(duì)光線產(chǎn)生強(qiáng)散射作用得到金屬光澤,提高了遮蓋能力。其合成過程如下:其中低溫?zé)o氧煅燒是在200℃以下氬氣環(huán)境中進(jìn)行的,云母表面TiO2膜表面的Ti被還原為低價(jià)鈦的氧化物和金屬鈦。TiO2膜上再包覆一層Cr(OH)3膜,在TiO2和Cr(OH)3膜之間還沉積一層呈斑點(diǎn)狀分布的低價(jià)鈦氧化物和金屬鈦。這種三覆層的云母珠光顏料具有較高的遮蓋力和著色能力,但珠光效果與雙覆層云母珠光顏料相比有所下降。為解決這個(gè)問題,目前采用的方法是,增加金屬氧化物膜的透明度或覆蓋兩層較厚的無(wú)色透明金屬氧化物膜。另外還有關(guān)于四覆層及多覆層珠光顏料的報(bào)道。
二、改進(jìn)珠光顏料的穩(wěn)定性華奎化工珠光顏料易受紫外線照射和濕氣的雙重作用而遭到破壞,經(jīng)改進(jìn)的珠光顏料光澤穩(wěn)定性好,顏色。該顏料的制法如下:以金屬氧化物TiO2包覆的云母片為基礎(chǔ),將其分散在水中制得料漿,
然后慢慢加入一種或多種含有溶解的金屬鹽或混合物溶液(如氯化甲基丙烯酸鉻和Na2HPO4·2H20),調(diào)節(jié)PH值為4-7,在沉淀劑(FeS04·7H20)作用下將金屬鹽沉淀在顏料表面,經(jīng)過濾洗滌,130℃干燥,所得顏料凈無(wú)附聚物,包膜致密,其穩(wěn)定性明顯優(yōu)于原始的珠光顏料。
三、改進(jìn)透明性和著色力對(duì)經(jīng)包膜的云母片珠光顏料來(lái)說,沉淀在云母片上金屬氧化物的質(zhì)量,尤其是沉淀物的晶體大小對(duì)光散射程度起著關(guān)鍵作用。如果晶體太小,則珍珠光澤和干擾色就會(huì)消失,珠光顏料透明性和著色力就下降,根據(jù)光學(xué)理論,當(dāng)顆粒大小降到可見光波長(zhǎng)的一半后,光就穿透顆粒而不被折射,這樣的顆粒將是透明的。Al203顆粒遠(yuǎn)小于此值,所以包覆層基本透明。其方法是通過TiO2與AL203和Si02共同沉淀在云母片上制成。將云母片(粒徑10-70μm,厚度0.1-5μm)懸浮在水中制得漿液,用適當(dāng)?shù)乃幔ㄈ琨}酸)將PH值調(diào)至1.5-2.5,然后加熱至70℃-80℃,同時(shí)計(jì)量加入TiCL4溶液ALCL3·6H20溶液(含鹽酸)和堿性Na2Si03溶液(含NaOH),加入的速度和數(shù)量應(yīng)保持恒定PH值為2.2,通過水解形成相應(yīng)的氫氧化物或水合氧化物,使之完全沉淀于云母片表面,達(dá)到要求藍(lán)干涉色厚度后,停止包覆,經(jīng)過濾洗滌,120℃干燥,700℃-1000℃煅燒30min,金屬氫氧化物或水合氧化物轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氧化物,該云母具有佳的透明性和珠光性能。
四、改進(jìn)珠光顏料的耐光性華奎化工珠光粉珠光顏料長(zhǎng)久放置或?qū)⑵鋺?yīng)用于漆膜、涂料時(shí),會(huì)出現(xiàn)珠光效應(yīng)減弱、變色、粉化、剝落等現(xiàn)象。原因是表面包覆的Ti02具有較強(qiáng)的光化活性,當(dāng)其吸收小于405nm波長(zhǎng)光時(shí),就會(huì)由電子從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)價(jià)帶,從而形成電子空穴,引發(fā)周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化。為防止此現(xiàn)象發(fā)生,可在云母鈦表面包覆一層均勻保護(hù)膜,將原有的Ti02的光活性點(diǎn)封閉起來(lái),從而提高其耐光性。一種改善珠光顏料耐光性的方法為:取4g銀白色的金蔥粉顏料放入250ml四口瓶中,加入100ml去離子水,用
2mol/L