一種紅褐色近紅外反射顏料及其制備方法
【專利摘要】一種紅褐色近紅外反射顏料及其制備方法，屬于復(fù)合無機(jī)顏料【技術(shù)領(lǐng)域】。一種復(fù)合無機(jī)氧化物，主相原料為三氧化二鐵，摻雜相為二氧化鈦、三氧化二鉻和三氧化二鋁中的一種或幾種，其中各組分的質(zhì)量百分比含量為：三氧化二鐵70%～90%，二氧化鈦0～20%，三氧化二鉻0～30%，三氧化二鋁0～30%。制備方法為固相合成法，反應(yīng)溫度為1000～1200℃，合成時(shí)間4～6小時(shí)。該顏料在可見光波段呈現(xiàn)紅褐色，在近紅外波段范圍內(nèi)反射率最高可達(dá)80%，在深色節(jié)能涂層的研究及應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的前景。且其設(shè)備投入少，制備工藝簡單，便于操作，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種紅褐色近紅外反射顏料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)合無機(jī)顏料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種紅褐色紅外反射顏料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]炎熱的夏季，建筑物、船舶、油罐等因長時(shí)間暴露于太陽的照射下，往往造成其內(nèi)部及外表面溫度過高，嚴(yán)重影響了建筑居住條件的舒適性和工業(yè)設(shè)施的安全性。建筑外表面隔熱系統(tǒng)，能夠有效的減少空調(diào)系統(tǒng)的熱負(fù)荷和工業(yè)設(shè)施的外表面溫度，是目前節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)重要途徑。白色或淺色因其天然對(duì)太陽光具有良好的反射作用，被廣泛的應(yīng)用于節(jié)能建筑及貯藏罐中，然而由于其耐污性較差以及對(duì)色彩的要求，往往需要深色涂料也具有較好的熱反射效果。通過研制具有紅外反射功能的深色顏料，將其添加到涂料中，可制備出具有反射隔熱功能的產(chǎn)品。將其應(yīng)用于建筑物外墻、屋頂、汽車、貯藏、船舶等的外殼涂層，以及隔熱防爆膜等方面，具有良好的隔熱效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種紅褐色紅外反射顏料及其制備方法，所制備的紅褐色紅外反射顏料是一種以三氧化二鐵為主相，通過摻雜氧化鋁、氧化鉻、氧化鈦中的一種或幾種制備的顏料。相比于普通鐵紅具有較低的明度和較高的紅外反射特性，能夠滿足涂層對(duì)色彩及隔熱的要求。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種紅褐色紅外反射顏料，是一種復(fù)合無機(jī)氧化物，其特征在于，主相原料為三氧化二鐵，摻雜相為二氧化鈦、三氧化二鉻和三氧化二鋁中的一種或幾種，其中各組分的質(zhì)量百分比含量為:三氧化二鐵70%~90%，二氧化鈦O~20%，三氧化二鉻O~30%，三氧化二鋁O~30%ο
[0006]各組分的質(zhì)量百分比優(yōu)選為:三氧化二鐵80~90%，二氧化鈦5~10%，三氧化二鉻5~10% .
[0007]上述一種磚紅色近紅外反射顏料的制備方法，包括以下步驟:
[0008]步驟1:配料，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱量三氧化二鐵70~90%，二氧化鈦O~20%，三氧化
二鉻O~30%，三氧化二鋁O~30% ；
[0009]步驟2:球磨，將步驟I所準(zhǔn)備的原料加入球磨罐，將顏料濕法球磨分散均勻，球磨時(shí)采用酒精作為球磨介質(zhì)；
[0010]步驟3:過篩，將步驟2球磨后的漿料，烘干后進(jìn)行研磨，過325目篩，除去較大顆粒;
[0011]步驟4:固相合成，將步驟3研磨后的研磨料放入高溫爐中燒結(jié)，進(jìn)行固相合成反應(yīng)，從室溫開始升溫，升溫速率為10°c /min,升溫至1000~1200°C后保溫4~6小時(shí)，自然冷卻降至室溫；[0012]步驟5:二次研磨、過篩，將步驟4固相合成的反應(yīng)物采用研磨機(jī)進(jìn)行研磨，用500目濾網(wǎng)過篩除去較大顆粒，得到平均粒徑為3~Sum的紅褐色紅外反射顏料。
[0013]該顏料在可見光波段呈現(xiàn)紅褐色，在近紅外波段范圍內(nèi)反射率最高可達(dá)80%，在深色節(jié)能涂層的研究及應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的前景。且其設(shè)備投入少，制備工藝簡單，便于操作，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0014]本發(fā)明具有以下特點(diǎn):
[0015](I)顏料在可見光波段呈紅褐色，相對(duì)于普通的鐵紅顏料具有較低的明度值，在680nm附近反射率小于20%(見附圖1)。顏料實(shí)施例的顏色參數(shù)見附表1。
[0016](2)顏料在760~1800nm范圍內(nèi)具有較高的紅外反射效率，能夠作為“冷顏料”應(yīng)用于熱反射涂料中(見附圖2)。
[0017](3)本發(fā)明制備的紅色顏料生產(chǎn)設(shè)備主要為燒制電爐、球磨機(jī)和研磨機(jī)，設(shè)備投入少，工藝簡單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1顏料在近紅外光區(qū)的反射系數(shù)。
[0019]圖2顏料在可見光區(qū)的反射系數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0021]實(shí)施例1
[0022]按照質(zhì)量百分比稱取以下原料:三氧化二鐵，90g ;二氧化鈦，5g ;三氧化二鋁，5g加入球磨罐。以乙醇為球磨介質(zhì),濕法球磨混合均勻,烘干研磨,過325目篩除去較大顆粒，然后置于高溫爐內(nèi)進(jìn)行固相反應(yīng)。從室溫開始升溫，升溫速率為10°C/min，升溫至1000°C后保溫6小時(shí)，降至室溫。最后將粉體研磨后，過500目篩除去較大顆粒，制得平均粒徑為5um的紅褐色顏料SI。
[0023]實(shí)施例2
[0024]按照質(zhì)量百分比稱取以下原料:三氧化二鐵，90g ;二氧化鈦，5g ;三氧化二鉻，5g加入球磨罐。以乙醇為球磨介質(zhì)，濕法球磨混合均勻，烘干研末，過325目篩除去較大顆粒，然后置于高溫爐內(nèi)進(jìn)行固相反應(yīng)。從室溫開始升溫，升溫速率為10°C/min，升溫至1100°C后保溫5小時(shí)，降至室溫。最后將粉體研磨后，過500目篩除去較大顆粒，制得平均粒徑為5um的紅褐色顏料S2。
[0025]實(shí)施例3
[0026]按照質(zhì)量百分比秤取以下原料:三氧化二鐵，90g;三氧化二鉻，5g;三氧化二鋁，5g加入球磨罐。以乙醇為球磨介質(zhì)，濕法球磨混合均勻，烘干研末，過325目篩除去較大顆粒，然后置于高溫爐內(nèi)進(jìn)行固相反應(yīng)。從室溫開始升溫，升溫速率為10°C/min，升溫至1200°C后保溫4小時(shí)，降至室溫。最后將粉體研磨后，過500目篩除去較大顆粒，制得平均粒徑為5um的紅褐色顏料S3。
[0027]將制得顏料樣品與溴化鉀按照1:60的質(zhì)量比例研磨均勻，制得表面光滑平整的壓片，以紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)測(cè)量實(shí)施例顏料和炭黑顏料的可見光和近紅外反射率如圖1所示。
[0028]采用精密色差儀對(duì)實(shí)施例1、2、3和普通鐵紅的色度坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如表1所
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[0029]表1實(shí)施例色度坐標(biāo)值(實(shí)施例1、2、3的顏色參數(shù))
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種紅褐色紅外反射顏料，其特征在于，是一種復(fù)合無機(jī)氧化物，主相原料為三氧化二鐵，摻雜相為二氧化鈦、三氧化二鉻和三氧化二鋁中的一種或幾種，其中各組分的質(zhì)量百分比含量為:三氧化二鐵70%~90%，二氧化鈦O~20%，三氧化二鉻O~30%，三氧化二鋁O ~30%。
2.按照權(quán)利要求1的一種紅褐色紅外反射顏料，其特征在于，各組分的質(zhì)量百分比優(yōu)選為:三氧化二鐵80~90%，二氧化鈦5~10%，三氧化二鉻5~10%。
3.—種紅褐色紅外反射顏料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:配料，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱量三氧化二鐵70~90%，二氧化鈦O~20%，三氧化二鉻O~30%，三氧化二鋁O~30% ； 步驟2:球磨，將步驟I所準(zhǔn)備的原料加入球磨罐，將顏料濕法球磨分散均勻，球磨時(shí)采用酒精作為球磨介質(zhì)； 步驟3:過篩，將步驟2球磨后的漿料，烘干后進(jìn)行研磨，過325目篩，除去較大顆粒； 步驟4:固相合成，將步驟3研磨后的研磨料放入高溫爐中燒結(jié)，進(jìn)行固相合成反應(yīng)，從室溫開始升溫，升溫速率為10°C /min,升溫至1000~1200°C后保溫4~6小時(shí)，自然冷卻降至室溫； 步驟5:二次研磨、過篩，將步驟4固相合成的反應(yīng)物采用研磨機(jī)進(jìn)行研磨，用500目濾網(wǎng)過篩除去較大顆 粒，得到平均粒徑為3~Sum的紅褐色紅外反射顏料。
【文檔編號(hào)】C09D5/33GK103923505SQ201410149298
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】毛倩瑾, 呂秋瑞, 王蕊, 王亞麗, 王子明, 崔素萍, 蘭明章 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)