一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法与流程

1.本发明涉及颜料技术相关技术领域，具体为一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法。


背景技术：

2.珠光颜料是采用特殊的化学工艺，通过对光线的多重反射和透射，进而会产生一种立体感的珠光效果，具有金属颜料的闪光特性和天然珍珠的柔和色泽，广泛应用于化妆品、油漆、塑料、大理石板、墙纸等领域，并且随着应用领域的不断扩展，尤其化妆品行业中的如眼影、甲油等，人们对珠光颜料的闪度和纯度提出更高品质的要求。
3.申请号201610072007.3的专利申请书公开了一种“一种用绢云母制备白色珠光颜料的方法”，该方法包括四个步骤：s1，磨细：选取优质的绢云母原矿，将绢云母原矿进行粗破，再通过研磨机将粗破后的绢云母原矿进行磨细，得到颗粒物a；s2，湿发剥片：将颗粒物a通过湿发剥片进行制浆，并进行水力旋流分级，得到绢云母浆体b；s3，加工：将绢云母浆体b加入搅拌机中，在50-70℃的温度下充分搅拌2-3h，搅拌后加入ph值调整剂，使其ph值在1-2之间，并加入二氧化钛，在60-80℃的温度下充分搅拌1-2h，得到混合溶液c；s4，过滤。该专利表明制备出来的白色珠光颜料手感细腻、光泽柔和、色泽纯正，且易分散，易混合。
4.申请号为201610538861.4的专利申请书公开了一种“一种基于绢云母的白色珠光颜料制备方法”，包括以下步骤：s1、将绢云母和高岭土放入研磨机中，充分研磨三次得细粉a；s2、将增稠剂、填充剂、滑石粉、甘油、树胶混合在一起，搅拌均匀，得混合物b；s3、将细粉a和混合物b加入水中，边搅拌边加入氧化锌以及纯二氧化钛，待混合均匀，得混合物c；s4、将混合物c高温烘干，边加热边搅拌；s5、将烘干后的混合物c放入研磨机中充分研磨，即得产品。
5.申请号为200610019039.3的专利申请公开了一种“用绢云母制备白色珠光颜料的方法”，包括四个步骤：(1)将绢云母磨细至5-20微米；(2)用酸活化；(3)将活化绢云母配成3-20％的悬浮液，用酸性溶液调节ph值至1.5-2。5，在60-80℃水浴中以滴加方式加入10-15％四氯化钛溶液，同时滴加碱性溶液保持ph值稳定；当溶液出现明显闪光时，停止滴加液体，将溶液过滤，并用水洗涤至中性，烘干成粉；(4)将粉末在850-900℃保温0.5-2小时，冷却后研磨打散，即得到白色绢云母颜料。
6.申请号为202111167714.8的专利申请公开了一种“白色珠光颜料及其制备方法和应用”，包括以下步骤，(1)复合层包覆：采用液相沉积法，在分散有基材颗粒的溶液中加入二氯氧钛、碱和磷酸根离子，控制反应体系温度为75-85℃，ph为1.5-2.0，使反应生成的二氧化钛和磷酸钛负载在基材表面，形成复合层得到初品颜料；(2)煅烧：煅烧温度为800-1000℃，煅烧时间为25-40min，得到白色珠光颜料。
7.申请号为cn201610150238.1的专利申请公开了一种“高亮度和高色饱和度超闪型银白珠光颜料的制备方法”，包括以下步骤：a、表面敏化，将云母粉置于溶有氯化亚锡的盐酸混合液中进行表面敏化，过滤并洗涤；b、镀银，在步骤a完成后的溶液中边搅拌边同时滴
加银氨溶液和氢氧化钠溶液；c、分散，搅拌加热得到镀银云母粉浆液，在浆液中加入阴离子表面活性剂；d、包膜，在恒温搅拌的条件下，同时滴加四氯化钛溶液和氢氧化钠溶液，滴加至水样至银白；e、煅烧，在空气气氛下200-600℃煅烧1-3h，得到银白珠光颜料。
8.申请号为cn201910136807.0的专利申请公开了“一种银白珠光颜料的制备方法”，其特征包括以下步骤：首先制备片状基体材料，用可溶性锆盐、磷酸和氢氟酸为原料，采用常规精细化工流程，在常压条件下，反应温度为60-90℃，反应时间2-4小时，片状基体材料；然后将四氯化钛溶液和浓度为20-25％的氢氧化钠溶液同时加入到体系中，对片状基体材料进行表面包覆；进行过滤、洗涤，将滤饼在110-130℃下进行干燥，然后在820-850℃下进行煅烧1小时，得到银白珠光颜料。
9.上述制备白色珠光颜料的方法都是在制备工艺过程上设定条件以达到预期效果，均未提及玻璃鳞片基材，玻璃基珠光颜料具有极高的锐度，高光泽度和几乎透明的透过色，受市场所青睐，其价位也比云母钛珠光高一个数量级。但玻璃基珠光颜料的制备技术难度要明显高于云母基珠光颜料，由于玻璃鳞片相较于云母片，表面更平滑，在相同粒径范围下，导致四氯化钛等试剂在水解过程中易产生游离，不仅使产品亮度和纯度下降，还造成原料浪费，生产成本增加。
10.到目前为止，提升玻璃基白珠光颜料的闪度和白度依然是工业界和研究人员的追求。
11.申请号02813847.3公开了“玻璃鳞片基多层颜料并涉及一种这样的颜料的生产方法”。提供基于多层涂覆的玻璃鳞片的光干涉颜料，其含有至少三个具有高折射率和低折射率的交替层，显现了显著的随角异色效应。该发明优选设计的方案是玻璃鳞片直径为3-40微米，厚度为0.2-1微米。
12.然而一些行业如化妆品和墙纸行业，会倾向于更高闪度和大粒径的珠光颜料。然而，玻璃鳞片的粒径增大，生产过程中因偏钛酸离子无法快速有效包覆，导致出现白色游离，包覆率降低，产品品质很难得到保障，成本也相应增加。


技术实现要素：

13.(一)解决的技术问题
14.本发明要解决的技术问题是：玻璃鳞片相较于云母片，表面更平滑，在相同粒径范围下，导致四氯化钛等试剂在水解过程中易产生游离，不仅使产品亮度和纯度下降，还造成原料浪费，生产成本增加，同时随着基材的粒径增大，生产过程中因偏钛酸离子无法快速有效包覆，导致出现白色游离，包覆率降低，产品品质很难得到保障，成本也相应增加这一现象更加严重。
15.(二)技术方案
16.为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法，包括以下步骤：
17.s1:预处理：将粒径为30-100微米玻璃鳞片置于含有氯化亚锡的盐酸溶液中浸泡0.1-0.5h，洗涤后抽滤；
18.s2:在反应釜中，加入软水，投入预处理后玻璃鳞片，开启搅拌；
19.s3:升温为60-70℃，用盐酸溶液调节ph1.0-1.5，滴加四氯化锡水溶液，并同时滴
加氢氧化钠水溶液，维持ph恒定，加料完毕继续搅拌10-20分钟；
20.s4:升温为70-80℃，用氢氧化钠溶液调节ph1.5-2.0，并滴加含有表面活性剂的四氯化钛溶液，并同时滴加氢氧化钠水溶液，维持ph值恒定，加料完毕继续搅拌10-20分钟；
21.s5:升温为80-90℃，用氢氧化钠溶液调节ph7.0-8.0，滴加10-20％硅酸钠水溶液，并滴加盐酸溶液维持ph值恒定，加料完毕继续搅拌5-20分钟；
22.s6:重复步骤s3和s4；
23.s7:将反应釜中物料用去离子水洗涤至中性，真空抽滤；
24.s8:将物料在105-130℃鼓风干燥1-2小时，得到初品物料；
25.s9:将初品物料于300-500℃煅烧1-3小时，得到高闪度和高白度珠光颜料。
26.进一步的，所述步骤s1中氯化亚锡为二水氯化亚锡；氯化亚锡浓度为5％-10％。
27.进一步的，所述步骤s1中玻璃鳞片粒径为10-400微米，厚度为0.5-2.5微米。
28.进一步的，所述步骤s4中使用的表面活性剂可以是阳离子表面活性剂。
29.进一步的，所述步骤s4中使用的表面活性剂的浓度为0.5％-2.0％(wt)。
30.进一步的，所述步骤s5中使用的硅酸钠为五水硅酸钠或九水硅酸钠。
31.(三)有益效果
32.本发明的有益效果在于：
33.(1)通过预处理：将玻璃鳞片置于含有氯化亚锡的盐酸溶液中浸泡0.1-0.5h，提高玻璃基材的表面活性，让偏钛酸离子快速在玻璃鳞片形成包覆，减少白色游离现象，保证产品质量。
34.(2)四氯化钛溶液中加入一定浓度的表面活性剂，一方面可以提升固液界面的吸附作用，使已沉积在玻璃鳞片表面的锡离子与偏钛酸离子表面包裹致密的活性剂分子，这样活性剂分子可以有效保护锡离子和偏钛酸离子的沉积效果；同时活性剂分子在煅烧后发生分解，使第一与第二层、第四层与第五层的二氧化锡和二氧化钛粒子之间生成极薄的空层结构，增加了对光线的反射次数，使最终得到的珠光颜料闪度更高，色饱和度更好。
具体实施方式
35.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例1
37.s1:预处理：将玻璃鳞片置于含有两个结晶水的5％氯化亚锡盐酸溶液中浸泡0.1-0.5h，抽滤；
38.s2:在1000ml玻璃烧杯中，加入软水800毫升，投入30-100微米玻璃鳞片100克，开启加热和搅拌，温度升至70℃，加2％盐酸调ph＝1.1，然后继续搅拌10分钟；
39.s3:在s2的温度和搅拌状态下，滴加10％四氯化锡水溶液20ml，并滴加20％氢氧化钠水溶液以维持ph恒定，滴加时间控制约50分钟，加料完毕继续搅拌10分钟；
40.s4:升温至75℃，用20％氢氧化钠水溶液提升ph＝1.9，缓慢滴加含有1.5％脂肪醇聚氧乙烯醚的2m四氯化钛35ml，控制滴加时间约2小时，并同时滴加20％氢氧化钠水溶液维持ph值恒定，加料完毕继续搅拌10分钟；
41.s5:升温至85℃，搅拌下加入20％氢氧化钠水溶液，调ph＝8.0，继续搅拌5分钟；在此温度搅拌状态下，滴加20％五水硅酸钠水溶液150毫升，控制加料时间约5h左右，同时滴加8％盐酸水溶液以恒定ph值，加料完毕继续搅拌30分钟；
42.s6:重复s3和s4；
43.s7:真空抽滤分离烧杯中物料，加去离子水洗涤至ph值呈中性；
44.s8:将物料在110℃鼓风干燥1小时成粉末，将干燥粉末于450℃煅烧1.5小时自然降至常温，得到高闪度和高白度珠光颜料，l值＝148.5。
45.对照组1
46.与实施例1相比相比，除缺少步骤s1预处理，其它步骤一致。得到白色珠光颜料，l值＝125.3。
47.对照组2
48.与实施例1，在步骤s4所滴加的四氯化钛含量相同，但不含有1.5％脂肪醇聚氧乙烯醚，其余步骤与实施例一相同，得到白色珠光颜料，l值＝131.3。
49.实施例2
50.s1:预处理：将粒径为30-100微米玻璃鳞片置于含有两个结晶水的氯化亚锡盐酸溶液中浸泡0.1-0.5h，抽滤；
51.s2:在1m3反应釜中，加水800升，投预处理后玻璃鳞片100公斤，开启加热和搅拌，温度升至60℃，加2％盐酸调ph＝1.2，然后继续搅拌10分钟；
52.s3:在s1的温度和搅拌状态下，滴加10％氯化亚锡水溶液20升，并滴加20％氢氧化钠水溶液以维持ph恒定，滴加时间控制约30分钟，加料完毕继续搅拌10分钟；
53.s4:升温至73℃，用20％氢氧化钠水溶液提升ph＝2.2，缓慢滴加含有1.2％脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐的2m四氯化钛30升，控制滴加时间约2小时，并同时滴加20％氢氧化钠水溶液维持ph值恒定，加料完毕继续搅拌10分钟；
54.s5:升温至82℃，搅拌下加入20％氢氧化钠水溶液，调ph＝7.8，继续搅拌5分钟；在此温度搅拌状态下，滴加20％硅酸钠水溶液180升，控制加料时间约6h左右，同时滴加8％盐酸水溶液以恒定ph值，加料完毕继续搅拌30分钟；s6:重复s3和s4；
55.s7:搅拌下物料温度自然将至常温，用真空抽滤分离烧杯中物料，加去离子水洗涤至洗涤水ph值呈中性；
56.s8:将物料在108℃鼓风干燥1小时成粉末，将干燥粉末于500℃煅烧2小时，煅烧结束自然降至常温，得到高闪度和高白度珠光颜料，l值＝155.6。
57.汇总4组试验数据制表如下
[0058] 实施例1对照组1对照组2实施例2l值148.5125.3131.3155.6
[0059]
对比实施例1和对照组1可以发现，实施例1进行了预处理，对照组1未进行预处理，最终结果对照组1产品的白度要低于实施例1所得的产品的白度，这是因为在溶液中，由于玻璃基材带正电荷，无法与水解生成的偏钛酸离子形成稳定的“双电层”结构，使偏钛酸离子无法快速的向玻璃基材表面迁移，导致反应液中存在大量的偏钛酸离子，达到一定浓度后，团聚成乳白色不溶的微颗粒，而通过预处理，将玻璃鳞片置于含有两个结晶水的5％氯化亚锡盐酸溶液中浸泡0.1-0.5h，可以有效提高玻璃基材的表面活性，让偏钛酸离子快速
在玻璃鳞片形成包覆，减少白色游离现象，保证产品质量；
[0060]
通过实施例1与对照组2进行对比，对照组2中的步骤s4滴加的四氯化钛不含有活性剂，而最终结果对照组2所得产品的白度要低于实施例1所得产品的白度，这是因为表面活性剂的加入，一方面可以提升固液界面的吸附作用，使得锡离子与偏钛酸离子可以更快的吸附到玻璃鳞片上，已沉积在玻璃鳞片表面的锡离子与偏钛酸离子表面包裹致密的活性剂分子，这样活性剂分子可以有效保护锡离子和偏钛酸离子的沉积效果这是由于活性剂分子在煅烧后发生分解，使第一与第二层、第四层与第五层的二氧化锡和二氧化钛粒子之间生成极薄的空层结构，增加了对光线的反射次数，使最终得到的珠光颜料闪度更高，色饱和度更好。
[0061]
通过实施例1与实施例2进行对比，前者为小试试验，后者为放大试验，可以发现，放大试验过程中对于参数以及工艺并未做太大调整，而最终得出的产品白度也没有降低，同时4组试验中，所选用的玻璃鳞片的大小均为30-100微米，相比于现有相关技术，使得基材的可选范围更广，同时基材的粒径增大，生产过程中因偏钛酸离子无法快速有效包覆，导致出现白色游离，包覆率降低，产品品质很难得到保障，成本也相应增加这一现象也得到了有效解决。
[0062]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：s1:预处理：将粒径为30-100微米玻璃鳞片置于含有氯化亚锡的盐酸溶液中浸泡0.1-0.5h，洗涤后抽滤；s2:在反应釜中，加入软水，投入预处理后玻璃鳞片，开启搅拌；s3:升温为60-70℃，用盐酸溶液调节ph1.0-1.5，滴加四氯化锡水溶液，并同时滴加氢氧化钠水溶液，维持ph恒定，加料完毕继续搅拌10-20分钟；s4:升温为70-80℃，用氢氧化钠溶液调节ph1.5-2.0，并滴加含有表面活性剂的四氯化钛溶液，并同时滴加氢氧化钠水溶液，维持ph值恒定，加料完毕继续搅拌10-20分钟；s5:升温为80-90℃，用氢氧化钠溶液调节ph7.0-8.0，滴加10-20％硅酸钠水溶液，并滴加盐酸溶液维持ph值恒定，加料完毕继续搅拌5-20分钟；s6:重复步骤s3和s4；s7:将反应釜中物料用去离子水洗涤至中性，真空抽滤；s8:将物料在105-130℃鼓风干燥1-2小时，得到初品物料；s9:将初品物料于300-500℃煅烧1-3小时，得到高闪度和高白度珠光颜料。2.根据权利要求1所述的一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中氯化亚锡为二水氯化亚锡；氯化亚锡浓度为5％-10％。3.根据权利要求1所述的一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中玻璃鳞片粒径为10-400微米，厚度为0.5-2.5微米。4.根据权利要求1所述的一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中使用的表面活性剂可以是阳离子表面活性剂。5.根据权利要求1所述的一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中使用的表面活性剂的浓度为0.5％-2.0％(wt)。6.根据权利要求1所述的一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法，其特征在于：所述步骤s5中使用的硅酸钠为五水硅酸钠或九水硅酸钠。

技术总结
本发明提出一种高闪度和高白度珠光颜料的制备方法，包括以下步骤：S1:将玻璃鳞片置于含有氯化亚锡的盐酸溶液中浸泡；S2:在反应釜中，加入软水，投入玻璃鳞片，开启搅拌；S3:升温为60-70℃，调节pH1.0-1.5，滴加四氯化锡水溶液，维持pH恒定；S4:升温为70-80℃，调节pH1.5-2.0，并滴加含有表面活性剂的四氯化钛溶液，并维持pH值恒定；S5:升温为80-90℃，调节pH7.0-8.0，滴加10-20％硅酸钠水溶液，维持pH值恒定；S6:重复步骤S3和S4；S7:洗涤至中性，真空抽滤；S8:将物料在105-130℃鼓风干燥1-2小时；S9:将初品物料于300-500℃煅烧1-3小时，得到高闪度和高白度珠光颜料。有益效果：提高玻璃基材的表面活性，减少白色游离现象，同时增加了对光线的反射次数，使最终得到的珠光颜料闪度更高，色饱和度更好。色饱和度更好。


技术研发人员：陆毅 吴雄伟 袁占辉 刘自得
受保护的技术使用者：江苏贝丽得新材料有限公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/10/15