1、前言

　　云母鈦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作成。通過光的干涉或反射產(chǎn)生出從柔跟緞面到耀眼閃爍不一樣斑斕色彩的珠光光澤。1963年由杜邦公司開發(fā)的這種新型珠光顏料，因?yàn)閾碛心秃蛐浴o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。

　　當(dāng)下，隨著云母珠光顏料應(yīng)用范圍加大，對其性能提升出更高要求，因?yàn)槠湔谏w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，因此，改善其性能是當(dāng)下珠光顏料研究的主要方向。

　　無機(jī)材料表面改性是近年來材料學(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開發(fā)高檔次云母珠光顏料進(jìn)行深入研究。

　　2、云母鈦珠光顏料性能改善的方法

　　2.1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)相比成熟，因?yàn)閱胃矊咏Y(jié)構(gòu)遮蓋性能較差，在某些特定場合應(yīng)用上有一定的限制，所以人們研制了多覆層結(jié)構(gòu)。這種多覆層結(jié)構(gòu)擁有多層無色透明膜，它兼有本色金屬氧化物膜跟納米級金屬微粒的共同作用，既可對光線產(chǎn)生干涉作用得到珠光效果，又可對光線產(chǎn)生強(qiáng)散射作用得到金屬光澤，提升了遮蓋能力。其合成經(jīng)歷如下：

　　云母→云母懸浮液→包覆二氧化鈦→低溫?zé)o氧煅燒→包覆Cr(OH)3

　　當(dāng)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)鈦的氧化物跟金屬鈦。TiO2膜上再包覆一層Cr(OH)3膜，在TiO2跟Cr(OH)3膜之間還沉積一層呈斑點(diǎn)狀分布的低價(jià)鈦氧化物跟金屬鈦。這種三覆層的云母珠光顏料擁有較高的遮蓋力跟著色能力，但珠光效果跟雙覆層云母珠光顏料比較有所下跌。為解決該問題，當(dāng)下采納的方法是，增加金屬氧化物膜的透明度或覆蓋兩層較厚的無色透明金屬氧化物膜。別的還有關(guān)于四覆層及多覆層珠光顏料的報(bào)道。

　　2.2改進(jìn)珠光顏料的穩(wěn)定性

　　珠光顏料易受紫外線照射跟濕氣的雙重作用而遭遇破壞，美國專利報(bào)道了經(jīng)改進(jìn)的珠光顏料光澤穩(wěn)定性好，顏色純正。這個(gè)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跟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，所得顏料純凈無附聚物，包膜致密，其穩(wěn)定性顯著優(yōu)于原始的珠光顏料。

　　2.3改進(jìn)透明性跟著色力

　　對經(jīng)包膜的云母片珠光顏料來說，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光散射程度起著核心作用。要是晶體太小，則珍珠光澤跟干擾色就會(huì)消失，珠光顏料透明性跟著色力就會(huì)下跌，根據(jù)光學(xué)理論，當(dāng)顆粒大小降到可見光波長的一半后，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，因此包覆層基本透明。美國專利報(bào)道的改進(jìn)透明性跟著色性能的方法如下：

　　其方法是通過TiO2跟AL203跟Si02共同沉淀在云母片上制作成。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?如鹽酸)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)跟堿性Na2Si03溶液(含NaOH)，加入的速度跟數(shù)量應(yīng)持續(xù)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，這個(gè)云母擁有極佳的透明性跟珠光性能。

　　2.4改進(jìn)珠光顏料的耐光性

　　珠光顏料長久放置或?qū)⑵鋺?yīng)使用于漆膜、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擁有較強(qiáng)的光化活性，當(dāng)其吸收小于405nm波長光時(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。為阻止此現(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，從而提升其耐光性。

　　一種改善珠光顏料耐光性的方法為：取4g銀白色的云母鈦珠光顏料放入250ml四口瓶中，加入100ml去離子水，用2mol/LNaOH調(diào)節(jié)PH值為7-8，然后將其置于恒溫水浴中，攪拌升溫至80℃，再適當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%ALCL3溶液，為持續(xù)溶液的PH值，同時(shí)加入2mol/L的NaOH溶液，加料落幕，不斷保溫?cái)嚢?h，過濾，洗滌至無CL-存在為止，將濾餅在110℃烘干，在馬弗爐中500℃煅燒1h，即可制得耐光性得到極大改善的云母珠光顏料。

　　2.5用晶型轉(zhuǎn)換劑提升珠光顏料的折射率

　　制備云母鈦珠光顏料時(shí)，鈦鹽水解沉積于云母片上的TiO2，在高溫煅燒中可形成銳鈦礦型跟金紅石型兩種晶體結(jié)構(gòu)，因?yàn)楹笳哒凵渎矢哂谇罢撸越鸺t石型的云母鈦顏料珠光效果好。但云母鈦在結(jié)晶經(jīng)歷中，僅靠控制溫度跟時(shí)間很難確保二氧化鈦完全轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石型，所以制備經(jīng)歷中可加入金紅石促進(jìn)劑。當(dāng)下主要采納二價(jià)錫鹽跟過氧化氫的混合劑，錫鹽最佳用量為鈦鹽量的20%為宜。

　　2.6用有機(jī)著色劑提升云母珠光顏料的著色能力

　　有機(jī)顏料擁有明艷的顏色，可通過化學(xué)吸附方法將其包覆在云母表面。當(dāng)下有機(jī)顏料包覆的主要方法是化學(xué)吸附法、其方法按處理劑不一樣有兩種：

　　(1)無機(jī)色沉淀包膜法

　　歐洲專利報(bào)道的制備工藝經(jīng)歷如下：

　　云母珠光顏料→有機(jī)顏料或染料→色淀劑包膜→過濾→干燥→產(chǎn)品

　　其在加入有機(jī)顏料或染料的同時(shí)加入色淀劑來固定吸附。所用色淀劑一般為AL、Zr、Ca、Ba、Sr等化合物。這種工藝優(yōu)點(diǎn)是可在較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)跟較低溫度下進(jìn)行。

　　(2)有機(jī)偶聯(lián)劑包覆法

　　偶聯(lián)劑擁有兩性結(jié)構(gòu)，其分子中的一部分基團(tuán)或跟無機(jī)材料表面的各官能團(tuán)反應(yīng)，形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵，另一部分基團(tuán)可跟有機(jī)物發(fā)生某些化學(xué)或物理反應(yīng)，使無機(jī)材料跟有機(jī)顏料分子之間產(chǎn)生擁有特別功能的“分子橋”。

 

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