发色离子掺杂珠光云母钛复合颜料的制备(3)

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1.2 珠光颜料及发色离子掺杂云母钛复合颜料的研究现状

1.3 珠光颜料的制备工艺

云母钛珠光颜料的制备方法比较多，主要是液相沉积法、常用的工艺有加碱法、热水解法和缓冲法等，常用的钛原料为四氯化钛、硫酸钛和硫酸氧钛。云母外层二氧化钛粒子的粗细、大小及分布的均匀程度决定产品的的质量。二氧化钛膜层致密，折射率高，则珠效果强。

1.3.1 加碱中和法

在制备过程中，向具有一定pH值的云母悬浮液中滴加钛盐溶液，由于钛盐水解有酸形成，需要加入碱以维持pH值的稳定。pH值是影响钛盐水解的重要因素，体系中氢离子的浓度影响水解反应速度及颜料珠光效果。

将精制云母粉分散在蒸馏水中，由稀盐酸调节悬浮液的pH值为2.2，加热至75℃后，搅拌下缓慢加入TiCl4溶液，水解，同时用15%的NaOH溶液保持pH值为2.0-2.2，反应3h，洗涤，干燥，焙烧，得到产品。

柯德秀[12]等以阶梯升温、pH值递增和间歇加钛液的方法制得了银白色珠光颜料。此方法成本低，使用较广，但pH值控制较难。

1.3.2 缓冲法

此方法利用缓冲剂来控制pH值。根据缓冲剂的类型可分为：（1）有机酸法：利用的缓冲剂有多元酸或羟基多元酸（如酒石酸、柠檬酸），随着钛盐的水解，在云母基片上沉淀的是有机钛盐，最终经过焙烧得到锐钛矿型的云母珠光颜料。如将云母悬浮液升温到90℃，搅拌，连续滴加pH值为0.5的TiCl4和酒石酸混合液，然后向该溶液中滴加10%的SnCl2溶液，同时加入同体积的KClO3溶液，水解生成酒石酸钛薄膜逐渐沉积在云母粉表面，整个水解反应大约需要15h，过滤，洗涤，烘干，焙烧，得到产品。这种方法制得的颜料粒子细，产品亮度，工艺简单，pH值易控制，但产品色泽较差，而且由于使用用有机酸而使成本提高。（2）酸溶性缓冲剂法：酸溶性缓冲剂是金属或金属氧化物的成型物，如铁丝、锌粒、氧化铝、氧化锌等，这些物质可以和钛盐水解产生的酸发生反应，从而起到调节pH的作用。该方法原料易得，TiO2粒子在云母表面分布均匀，包覆率高，色泽好，但使用缓冲剂必须不影响产物的色相。（3）尿素中和法：缓冲剂尿素达到一定温度，开始缓慢分解，从而起到控制pH值的作用。如将精致云母粉加入到pH值为1-2的盐溶液中，搅拌加入含有一定量尿素的TiCl4水溶液，加热到90℃以上，水解2h，过滤，洗涤，干燥，焙烧，得到云母钛产品。此工艺pH值容易，产品质量稳定。文献综述

1.3.3 加热水解法

加热水解法是指在pH值较低的条件下加热使硫酸氧钛水解成较稳定的偏钛酸（H2TiO3），钛盐的水解程度是影响颜料珠光效果的关键。由于未水解钛盐在后处理中产生不利影响，因此使钛盐尽可能水解完全。钛盐的水解反应是吸热反应，升温有利于反应的完全进行，此外延长反应时间也可以减少钛盐的残余。加热水解法的水解过程始终在酸性条件下进行，不需要碱性物质调节溶液酸度，因此这种制备方法具有生产工艺简单、工艺条件易于控制、生产成本低、产品质量优良的特点。王世荣[13]等、吴自强[14]、李志武等[15]、分别在不同条件下利用此方法制成了云母钛珠光颜料。

同时也可以用沸蒸水解法，在一定浓度的硫酸溶液中加入精制云母粉，搅拌，再加入TiCl4溶液，混合后升温至沸腾，水解2h，使云母被水解产物TiO2点H2O薄膜覆盖。将其充分水洗后，再利用NH4HCO3溶液洗至中性，并检验不再有SO42-为止，过滤、干燥，放入马弗炉中缓慢升温至900℃，焙烧1h，即得到产品。