固相法制备掺杂型高色度CoxM1-xAl2O4/高岭土复合颜料

作者：张安杰; 陶雯; 曾慧崇; 王乃迪; 牟斌^*; 齐彦兴; 李华明

来源：硅酸盐通报, 2021, 40(09): 3081-3104.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2021.09.009

• 复合颜料
• 钴蓝
• 高岭土
• 呈色机理
• 耐热涂料

为了制备低成本、高色度的钴蓝颜料,本文以高岭土为载体,以Al2O3和Co3O4为主要原料,通过引入ZnO、CaO及MgO不同金属氧化物,采用固相法制备了高色度(CoxM1-xAl2O4)/高岭土复合颜料(M为Ca2+、Mg2+或Zn2+)。系统考察了研磨时间、煅烧温度、煅烧时间和不同金属氧化物掺量对复合颜料呈色性能的影响规律。研究表明,在煅烧温度1 200℃、研磨时间12 h和n(Co2+)/n(M2+)为3∶2时,制得的复合颜料具有最好的呈色性能(L*=53.68,a*=7.58,b*=-62.89)。同时,引入不同的金属元素,可实现对复合颜料颜色的调控,引入Ca2+后,所制备的CoxCa1-xAl2O4复合颜料偏红相,而引入Zn2+后,所制备的CoxZn1-xAl2O4复合颜料偏绿相。通过相关表征,提出了复合颜料的呈色机理,在颜料制备过程中,引入与Co2+离子半径接近的Mg2+或Zn2+,Mg2+或Zn2+可进入CoAl2O4的四面体配位中,部分替代Co2+,形成MgAl2O4-CoAl2O4或ZnAl2O4-CoAl2O4的固溶体,而引入离子半径较大的Ca2+,形成CaAl2O4和CoAl2O4的均相混合物。最后,将制得复合颜料应用到有机硅耐热涂料中,可以明显提高有机硅涂料的热稳定性。

• 单位
  西北永新涂料有限公司; 中国科学院兰州化学物理研究所