一種二氧化硅包覆型硫化鈰紅色顏料的制備方法及其制得的產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無機顏料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二氧化硅包覆型硫化鈰紅色顏料的 制備方法及其制得的廣品。
【背景技術(shù)】
[0002] 無機顏料廣泛應(yīng)用于陶瓷、涂料以及塑料等行業(yè)。而紅色顏料以其明媚、鮮艷、熱 烈、高貴、華麗等特質(zhì)，在裝飾材料生產(chǎn)及應(yīng)用中具有舉足輕重的地位。工業(yè)生產(chǎn)中使用的 紅色顏料分為有機紅和無機紅，有機紅色澤鮮艷、著色力強；但其遮蓋力、熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定 性及抗紫外線輻射的能力差，難以完全取代無機紅。然而，目前使用的無機紅大多含有鎘、 鉛、汞等對人體極為有害的重金屬元素。由于硫化鈰（Y-Ce 2S3)紅色顏料是一種呈深紅顏 色，具有高明度值、強著色力、強遮蓋力并能強烈吸收紫外線的無毒性無機紅色顏料，因此 近年來作為有毒鎘紅的替代顏料而成為研宄熱點。
[0003] 然而，純相的硫化鈰在350°C即開始被氧化從而失去發(fā)色能力，在酸性條件下則易 被分解釋放出H 2S氣體，這些缺點大大限制了其應(yīng)用范圍，尤其是在陶瓷材料的生產(chǎn)中。針 對這種情況，在陶瓷色料生產(chǎn)中通常是在無機色料表面包覆一層（或至少一層）透明（或 淺色）的高溫穩(wěn)定性材料，以拓展其應(yīng)用范圍。目前，現(xiàn)有技術(shù)在采用二氧化硅包裹硫化鈰 紅色顏料方面盡管取得了一些進展，但是存在著包覆層厚度不夠、包覆不完全的問題，結(jié)構(gòu) 容易被破壞，加之硫化鈰的起始氧化溫度低于二氧化硅的結(jié)晶溫度，從而使得其在包覆后 的高溫抗氧化性能并無多大改善，尤其是在450°C及以上溫度氧化氣氛下硫化鈰色料已無 呈色能力，使得其應(yīng)用領(lǐng)域仍然受到極大的限制，不利于高溫陶瓷色料技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種包裹效率高的二氧化硅包覆型 硫化鈰紅色顏料的制備方法，以獲得包裹完全、包裹層厚且致密的二氧化硅包覆型硫化鈰 紅色顏料，從而大幅度提高硫化鈰顏料的高溫抗氧化能力，以拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明的另 一目的在于提供利用上述制備方法制得的產(chǎn)品。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明提供的一種二氧化硅包覆型硫化鈰紅色顏料的制備方法，包括以下步驟：
[0007] (1)制備原料溶液
[0008] 色劑懸浮液：將硫化鈰色料分散溶解于堿性溶液中得到色劑懸浮液；
[0009] 硅源溶液：將正硅酸乙酯溶解于乙醇溶液中而得到硅源溶液；
[0010] (2)按照摩爾比Si4+: Ce2S3= 1~3 : 1~2,將所述硅源溶液以0.02~0· 15ml/ min的速度加入到色劑懸浮液中攪拌反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物清洗、干燥后得到前驅(qū)體粉料；
[0011] (3)將所述前驅(qū)體粉料在非氧化氣氛下煅燒處理，得到致密包裹的二氧化硅包覆 型硫化鈰紅色顏料。
[0012] 為進一步確保在非氧化氣氛下煅燒，本發(fā)明制備方法所述步驟（3)采用雙層坩 堝，其下層放置所述前驅(qū)體粉料，上層放置消耗氧氣的物質(zhì)，如硫化鈰原料。
[0013] 上述方案中，本發(fā)明制備方法所述步驟（3)非氧化性氣氛為按照體積比氫氣：氬 氣=1 : 5~10的混合氣氛。所述步驟（3)煅燒的最高溫度為700~1100°C。
[0014] 進一步地，本發(fā)明制備方法所述步驟（1)中將硫化鈰色料加入乙醇與去離子水的 混合溶液中進行一次分散，并加入分散劑攪拌陳化后，離心處理以除去多余的分散劑及雜 質(zhì)而得到預(yù)處理色料；然后將所述預(yù)處理色料加入乙醇與去離子水的混合溶液中進行二次 分散，攪拌分散均勻后調(diào)節(jié)溶液PH值為9. 0~10. 5,得到色劑懸浮液。在所述一次分散中， 混合溶液按照體積比乙醇：去離子水=14~19 : 5為宜，所述分散劑的用量為硫化鈰色 料的3~10wt%;在所述二次分散中，混合溶液按照體積比乙醇：去離子水=4~8 : 1為 宜。所述步驟（1)娃源溶液中按質(zhì)量正娃酸乙醋：按體積乙醇=Ig : 5~8ml。
[0015] 本發(fā)明的另一目的通過以下方案予以實現(xiàn)：
[0016] 利用上述二氧化硅包覆型硫化鈰紅色顏料的制備方法制得的產(chǎn)品，由硫化鈰色料 以及包裹在其表面的二氧化娃殼體構(gòu)成。
[0017] 進一步地，本發(fā)明產(chǎn)品中所述二氧化硅殼體的平均厚度為30~70nm。本發(fā)明產(chǎn)品 在空氣氣氛下于450~550°C溫度下煅燒后，呈色為紅色，其色度值為：L = 29. 59~31. 88、 a = 27. 53 ~37. 08、b = 27. 66 ~31. 71。
[0018] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0019] (1)本發(fā)明制備方法通過優(yōu)化包裹過程工藝，有效提高了二氧化硅包覆硫化鈰色 料的包裹效率，包裹層厚、包裹完全，從而可進一步通過非氧化氣氛的煅燒提高了包裹層的 致密度，包裹層對顯色體的包裹致密、緊湊，使得硫化鈰顏料的高溫抗氧化能力獲得大幅度 的提尚。
[0020] (2)本發(fā)明通過進一步優(yōu)化色劑懸浮液的分散性能，不僅有助于包裹效率的提高， 而且制備過程中不需經(jīng)過研磨處理即可得到高度分散的成品包裹色料，從而在有效保證發(fā) 色能力的同時，進一步大大提高了其高溫抗氧化性能。
[0021] (3)本發(fā)明產(chǎn)品包裹層厚，包裹完全、致密，具有優(yōu)異的高溫抗氧化性能，在550°C 氧化氣氛下仍能呈現(xiàn)紅色外觀，極大地拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域。
[0022] (4)本發(fā)明制備過程操作簡單，易于推廣使用，產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣，從而有利于高溫 陶瓷色料技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展。
【附圖說明】
[0023] 下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述：
[0024] 圖1是本發(fā)明實施例一制得的二氧化硅包覆型硫化鈰紅色顏料的透射電鏡圖（b 為a的放大圖）；
[0025] 圖2是本發(fā)明實施例一制得的二氧化硅包覆型硫化鈰紅色顏料的能譜圖；
[0026] 圖3是本發(fā)明實施例一制得的二氧化硅包覆型硫化鈰紅色顏料與原料色料的熱 重分析對比圖（1為未包裹的市售硫化鈰原料色料，2為本發(fā)明實施例一制得的產(chǎn)品）。
【具體實施方式】
[0027] 實施例一：
[0028] 本實施例一種二氧化娃包覆型硫化鋪紅色顏料的制備方法，其步驟如下：
[0029] (1)制備原料溶液
[0030] 色劑懸浮液：將3g硫化鋪色料研磨過篩后加入190ml乙醇與50ml去離子水的混 合溶液中進行一次分散，并加入〇. 3g分散劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)在200r/min的 緩慢磁力攪拌下陳化24h，離心一次以除去多余的分散劑及雜質(zhì)而得到預(yù)處理色料；然后 將預(yù)處理色料加入100mL乙醇與20ml去離子水的混合溶液中進行二次分散，經(jīng)磁力攪拌及 超聲分散均勻后用氨水調(diào)節(jié)溶液pH值為10. 5,得到色劑懸浮液；
[0031] 娃源溶液：將3. 3g正娃酸乙酯溶解于20ml乙醇溶液中而得到娃源溶液；
[0032] (2)在室溫下將上述硅源溶液用蠕動泵以0. lml/min的速度滴加到色劑懸浮液 中，滴加完畢后調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度為60°C，在150r/min緩慢磁力攪拌下反應(yīng)8h，反應(yīng)產(chǎn)物清洗、 在烘箱中70°C溫度干燥后得到前驅(qū)體粉料；
[0033] (3)采用雙層坩堝，將上述前驅(qū)體粉料不經(jīng)過研磨直接置于雙層坩堝的下層，雙層 坩堝的上層鋪設(shè)一層硫化鈰原料以消耗多余的氧氣；在按照體積比氫氣：氬氣=1 : 9的 非氧化性混合氣氛下，在室溫~700°C，升溫速度為3°C /min，保溫30min后再以5°C /min 的速度升溫至最高溫度700°C并保溫2h，然后自然冷卻至室溫，即得到致密包裹的二氧化 硅包覆型硫化鈰紅色顏料。
[0034] 如圖1所示，本實施例制得的二氧化硅包覆型硫化鈰紅色顏料，在硫化鈰色料表 面被包覆一層均勻的