本發明專利技術公開了一種稀土著色劑的混合物及其制備方法。本發明專利技術的混合物可以明顯地抑制了稀土硫化物顏料在水中產生硫化氫氣體。本發明專利技術的混合物分散在水中，硫化氫氣體濃度可以控制在0.01ppm以下，甚至無法檢測到。本發明專利技術的混合物采用簡單的工藝和設備獲得，適合大規模工業化生產。本發明專利技術提高稀土硫化物成品色料的性能，大大拓寬其應用領域。
A mixture of rare earth colorants and its preparation method
The invention discloses a mixture of rare earth colorants and a preparation method thereof. The mixture of the invention can obviously inhibit the hydrogen sulfide gas produced by rare earth sulfide pigments in water. The mixture of the invention is dispersed in water, and the concentration of hydrogen sulfide gas can be controlled below 0.01 ppm, or even can not be detected. The mixture of the invention is obtained by simple process and equipment, and is suitable for large-scale industrial production. The invention improves the performance of rare earth sulphide finished product color and greatly broadens its application field.
【技術實現步驟摘要】
一種稀土著色劑的混合物及其制備方法
本專利技術涉及一種稀土著色劑混合物，尤其涉及一種含稀土化合物的著色劑混合物及其制備方法。
技術介紹
目前，市面上的紅色顏料可分為有機紅色顏料和無機紅色顏料兩大類。有機紅色顏料有著著色力強，分散性好的特點，但是其缺點除了遮蓋力和熱穩定性差之外，它在陽光照射等條件下，它的化學鍵會斷裂，從而釋放出致癌的芳胺以及毒性持久的多氯聯苯，嚴重危害人體健康。而目前所使用的無機紅色顏料大多含有鎘、鉛、汞等直接危及人體健康及環境的重金屬元素。隨著對環境保護的要求越來越高，許多國家制定出了嚴格的法規限制或禁止使用這些有毒的顏料。以硫化鑭、硫化鈰為代表的Ln2S3系著色劑因為鮮艷、著色力強、耐熱性好、耐光性好和耐候性佳，而且兼具有有機顏料和無機顏料的優點。此外，Ln2S3系著色劑不含重金屬元素，是目前國際公認的新一代無機著色劑換代產品。該著色劑可以替代鎘紅、鉛紅等有毒顏料，因而具有巨大的市場前景。為了擴展其應用范圍，Ln2S3系顏料的穩定性仍然需要進一步提高。在實際使用硫化鑭、硫化鈰等Ln2S3系顏料的使用過程中，本專利技術的專利技術人發現這些稀土著色劑與水反應生成硫化氫等有毒氣體，這將導致其應用范圍大大縮小。因此，目前迫切需要解決Ln2S3系著色劑在水中產生硫化氫等有毒氣體的問題。包覆法可以提高Ln2S3系顏料的耐熱性，但是其在水中的穩定性仍然有待于驗證。此外，包覆法的工藝條件較為復雜，尚不適合大規模工業化生產。該方法需要烘干或煅燒等工序，能耗較高。包覆層的存在還可能會影響顏料的色澤。同時傳統的顏料貯存穩定性差，抗變性差，放置時間久了就會降低產品的品質，影響著色效果。
技術實現思路
為了克服現有技術的缺陷，本申請的專利技術人研究了一種稀土著色劑的混合物，其可以明顯抑制該顏料在水中產生硫化氫氣體。本專利技術的目的在于提供一種稀土顏料混合物及其制備方法，該混合物中的稀土硫化物在水中產生的硫化氫氣體極少，幾乎無法檢測到。一種稀土著色劑的混合物，它是由下述重量份的原料組成的：稀土硫化物100-110、有機化氧化鋅0.5-30、酯化分散液1-2、聚乙二醇10000.1-0.14。所述的有機化氧化鋅是由下述重量份的原料組成的：氧化鋅50-60、硅烷偶聯劑kh5601.7-2、硬脂酸鋅0.1-0.14；制備方法為：取硅烷偶聯劑kh560，加入到其重量20-30倍的無水乙醇中，攪拌均勻；取氧化鋅、硬脂酸鋅混合，送入到聚四氟乙烯反應釜中，升高溫度為180-190℃，保溫攪拌20-30分鐘，出料，加入到上述硅烷偶聯劑kh560的乙醇溶液中，超聲5-10分鐘，蒸餾除去乙醇，常溫干燥，即得。所述的稀土硫化物為Ln2S3、其中Ln選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪或釔中的一種或多種。所述的酯化分散液是由下述重量份的原料組成的：硬脂酸20-30、三羥甲基丙烷17-24、催化劑0.1-0.12、乙二醇2-3、氧化鋅5-7。所述的催化劑為對甲基苯磺酸。所述的酯化分散液的制備方法包括以下步驟：(1)取催化劑，加入到其重量50-60倍的去離子水中，攪拌均勻；(2)取氧化鋅，加入到其重量37-40倍的無水乙醇中，加入三羥甲基丙烷，升高溫度為50-60℃，保溫攪拌1-2小時，蒸餾，除去乙醇，常溫干燥，得烷基化氧化鋅；(3)取硬脂酸，加熱到70-80℃，加入上述烷基化氧化鋅，保溫攪拌3-5分鐘，滴加上述催化劑水溶液，滴加完畢后降低溫度為50-60℃，攪拌反應2-3小時，加入上述乙二醇，攪拌至常溫，即得所述酯化分散液。一種稀土著色劑的混合物的制備方法，包括以下步驟：將上述有機化氧化鋅、酯化分散液混合，攪拌均勻，加入聚乙二醇1000，升高溫度為70-75℃，保溫攪拌10-20分鐘，加入上述稀土硫化物，送入到烘箱中，在50-60℃下干燥3-4小時，出料冷卻，即得所述稀土著色劑的混合物。專利技術優點：本專利技術的混合物可以明顯地抑制了稀土硫化物顏料在水中產生硫化氫氣體。本專利技術的混合物分散在水中，硫化氫氣體濃度可以控制在0.01ppm以下，甚至無法檢測到。本專利技術的混合物采用簡單的工藝和設備獲得，適合大規模工業化生產。本專利技術提高稀土硫化物成品色料的性能，大大拓寬其應用領域；本專利技術采用硬脂酸鹽處理氧化鋅，在高溫下硬脂酸鹽熔化，對氧化鋅中的鋅離子具有較強的親和性，能在氧化鋅表面化學吸附，覆蓋于氧化鋅表面，形成一層有機的結構層，同時采用硅烷偶聯劑處理，增強了其表面有機結構層的穩定性，從而提高了成品混合物的貯存穩定性；本專利技術的酯化分散液中，通過三羥甲基丙烷改性氧化鋅，然后與硬脂酸混合，在對甲基苯磺酸的催化作用下酯化，得到表面有機酯化的氧化鋅，該酯化分散液不僅有效的改善成品著色劑的黏度，提高著色率，還可以改善氧化鋅與各物料間的相容性，提高成品的貯存穩定性，同時引入的乙二醇還具有很好的抗凍融效果，提高了成品的耐寒穩定性。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步的說明，但本專利技術的保護范圍并不限于此。本專利技術的重量份僅僅表示各個組分之間的質量配比，并不嚴格限制各個組分的具體用量。本專利技術的稀土硫化物的粒徑并沒有特別限定，可以為微米級。本專利技術的稀土著色劑混合物主要以稀土硫化物作為主要著色劑，還可以包括其他類型的著色劑，只要其不影響下述改性劑發生保護作用即可。一種稀土著色劑的混合物，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的：稀土硫化物110、有機化氧化鋅30、酯化分散液2、聚乙二醇10000.14。所述的有機化氧化鋅是由下述重量份的原料組成的：氧化鋅60、硅烷偶聯劑kh5602、硬脂酸鋅0.14；制備方法為：取硅烷偶聯劑kh560，加入到其重量30倍的無水乙醇中，攪拌均勻；取氧化鋅、硬脂酸鋅混合，送入到聚四氟乙烯反應釜中，升高溫度為190℃，保溫攪拌30分鐘，出料，加入到上述硅烷偶聯劑kh560的乙醇溶液中，超聲10分鐘，蒸餾除去乙醇，常溫干燥，即得。所述的稀土硫化物為Ln2S3、其中Ln為鈰。所述的酯化分散液是由下述重量份的原料組成的：硬脂酸30、三羥甲基丙烷24、催化劑0.12、乙二醇3、氧化鋅7。所述的催化劑為對甲基苯磺酸。所述的酯化分散液的制備方法包括以下步驟：(1)取催化劑，加入到其重量60倍的去離子水中，攪拌均勻；(2)取氧化鋅，加入到其重量40倍的無水乙醇中，加入三羥甲基丙烷，升高溫度為60℃，保溫攪拌1-2小時，蒸餾，除去乙醇，常溫干燥，得烷基化氧化鋅；(3)取硬脂酸，加熱到80℃，加入上述烷基化氧化鋅，保溫攪拌3-5分鐘，滴加上述催化劑水溶液，滴加完畢后降低溫度為50-60℃，攪拌反應3小時，加入上述乙二醇，攪拌至常溫，即得所述酯化分散液。一種稀土著色劑的混合物的制備方法，包括以下步驟：將上述有機化氧化鋅、酯化分散液混合，攪拌均勻，加入聚乙二醇1000，升高溫度為75℃，保溫攪拌20分鐘，加入上述稀土硫化物，送入到烘箱中，在60℃下干燥4小時，出料冷卻，即得所述稀土著色劑的混合物。實施例2一種稀土著色劑的混合物，它是由下述重量份的原料組成的：稀土硫化物100、有機化氧化鋅0.5、酯化分散液1、聚乙二醇10000.1。所述的有機化氧化鋅是由下述重量份的原料組成的：氧化鋅50、硅烷偶聯劑kh5601.7、硬脂酸鋅0.1；制備方法為：取硅烷偶聯劑kh560，加入到其重量2本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種稀土著色劑的混合物，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的：稀土硫化物100?110、有機化氧化鋅0.5?30、酯化分散液1?2、聚乙二醇1000?0.1?0.14。
【技術特征摘要】
1.一種稀土著色劑的混合物，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的：稀土硫化物100-110、有機化氧化鋅0.5-30、酯化分散液1-2、聚乙二醇10000.1-0.14。2.根據權利要求1所述的一種稀土著色劑的混合物，其特征在于，所述的有機化氧化鋅是由下述重量份的原料組成的：氧化鋅50-60、硅烷偶聯劑kh5601.7-2、硬脂酸鋅0.1-0.14；制備方法為：取硅烷偶聯劑kh560，加入到其重量20-30倍的無水乙醇中，攪拌均勻；取氧化鋅、硬脂酸鋅混合，送入到聚四氟乙烯反應釜中，升高溫度為180-190℃，保溫攪拌20-30分鐘，出料，加入到上述硅烷偶聯劑kh560的乙醇溶液中，超聲5-10分鐘，蒸餾除去乙醇，常溫干燥，即得。3.根據權利要求1所述的一種稀土著色劑的混合物，其特征在于，所述的稀土硫化物為Ln2S3、其中Ln選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪或釔中的一種或多種。4.根據權利要求1所述的一種稀土著色劑的混合物，其特征在于，所述的酯化分散液是由下述重量份的原料組成的：硬脂酸20-30、三羥甲基丙烷17-24、催化劑0.1-0.1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周效，梁磊，邢旺，池建義，安巖，
申請(專利權)人：中國科學院包頭稀土研發中心，
類型：發明
國別省市：內蒙古,15
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