一種微納米粉體材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種微納米粉體材料，尤其是涉及到一種多面體微納米粉體材 料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品外觀要求的越來越高，具有珠光、閃光效果的特殊色 彩越來越來受到人們的青睞。特殊色彩傳統(tǒng)的解決方案是采用噴涂工藝，但是噴涂加工一 方面工序復(fù)雜，成產(chǎn)成本高；另一方面噴涂加工過程中容易產(chǎn)生環(huán)境污染。因此，目前比較 流行的是采用在高光澤塑料基材中直接添加片型金屬顏料、云母鈦珠光顏料等具有特殊色 彩顏料的方案以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的噴涂方案，其相應(yīng)制備的樹脂通常可稱為美學(xué)樹脂。但由于片 型金屬顏料、云母鈦珠光顏料的加入，使得美學(xué)樹脂在應(yīng)用過程中，尤其是注塑制件，當(dāng)模 具內(nèi)部熔體料流存在相遇熔接時(shí)，由于顏料取向的原因，極易產(chǎn)生熔接線，在制件上形成一 條暗紋，即熔接線，極大的影響產(chǎn)品美觀度，這也是免噴涂工藝目前所面臨的一個(gè)巨大瓶 頸。
[0003] 多面體微納米粉體材料的提出正是基于片型金屬顏料在應(yīng)用過程中的外觀瑕疵 等缺陷。多面體微納米粉體材料是在基質(zhì)材料表面鍍附一層具有金屬效果的金屬或其他化 合物鍍層，使其具備市面在售鋁粉或銅粉的外觀效果。多面體微納米粉體材料相對(duì)片型結(jié) 構(gòu)而言，長(zhǎng)徑比更接近1，在塑料制品注塑過程中，不會(huì)發(fā)生取向等現(xiàn)象，因而在熔體結(jié)合處 不會(huì)出現(xiàn)明顯的"熔接線"瑕疵。但多面體微納米粉體材料在儲(chǔ)存和使用的過程中，由于鍍 層直接暴漏于空氣中，極易與空氣中的氧氣或其他腐蝕性氣體接觸，造成鍍層腐蝕，粉體發(fā) 暗的現(xiàn)象，直接影響多面體顏料自身效果及使用效果。同時(shí)，現(xiàn)有多面體微納米粉體材料還 存在顏色單一等缺點(diǎn)，應(yīng)用范圍受到約束。
[0004] 基于上述原因，本專利設(shè)計(jì)一種復(fù)合鍍膜結(jié)構(gòu)的多面體微納米粉體材料。該類復(fù) 合鍍膜結(jié)構(gòu)一方面可以有效的阻隔鍍層與氧氣或腐蝕性氣體接儲(chǔ)，延長(zhǎng)儲(chǔ)存及使用壽命。 另外，可以通過調(diào)節(jié)復(fù)合鍍層的種類，改變多面體顏料的外觀效果，如多彩，提亮等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型主要涉及一種復(fù)合鍍層多面體顏料，多面體微納米粉體材料的鍍層結(jié) 構(gòu)見圖1，主要實(shí)施過程包括：
[0006] 多面體基體材料表面鍍附一層金屬或金屬化合物效果層。
[0007]在鍍附有金屬或金屬化合物效果層的多面體顏料表面，繼續(xù)鍍附一層功能層，實(shí) 現(xiàn)特殊效果及功能。
[0008] 其特征在于：
[0009] 多面體結(jié)構(gòu)基材至少4個(gè)面，若低于4個(gè)面，否則該顏料各項(xiàng)異性差異增加，后期使 用過程中容易產(chǎn)生外觀瑕疵，影響美觀。
[0010]多面體基材包括人造玻璃、石英砂、搪瓷、三氧化二鋁、氮化鋁、立方氮化硼、碳化 硅、方解石等。
[0011] 多面體基材的粒徑為1~500微米，尤其選擇5~200微米粒徑的多面體顆粒。
[0012] 多面體結(jié)構(gòu)基材的縱橫比介于0.2~1之間，優(yōu)先0.3~0.9之間?？v橫比指多面體 顆粒立體結(jié)構(gòu)中最小直徑與最大直徑之比。
[0013] 多面體基材制備多面體顏料的工藝可包括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、液相沉 積法等。其中物理氣相沉積工藝包括磁控濺射、真空蒸鍍、真空離子鍍等工藝?；瘜W(xué)氣相沉 積包括大氣壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相 沉積（P E C V D)、金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積（Μ 0 C V D)、激光誘導(dǎo)和化學(xué)氣相沉積法 (ΚICVD)、四氯化鈦氣相氧化法(T0VD)等。
[0014]多面體顏料效果鍍層材質(zhì)（10nm~10um)可包括如下物質(zhì)：
[0015] 金屬類:金、銀、銅、鐵、錯(cuò)、鉬、絡(luò)、鎳、鋅、鈦、錯(cuò)、錫、鉛、鎂、鋪、鈷、銦。
[0016] 合金型:鎳-鉻、鎳-鐵、鐵-鈷、金-銀等。
[0017] 其他鍍層:氮化鈦(金黃）、碳氮化鈦(銀色）、氮化鉻、氮化鉻鋁、氮化鋁鈦(紫黑）、 氮化鋁鈦硅、氮碳化鉻、白金鋁鈦(銀白色）、氮硅鈦化合物(青橙色）、碳化鈦、碳化鉻，碳氮 化鉻，氮化鋯。
[0018] 多面體顏料外層功能層可包含如下種類：
[0019] 透明保護(hù)層:可提高多面體顏料耐酸堿性能，抗氧化性能，同時(shí)提高多面體顏料的 耐磨性。透明保護(hù)層可包含二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、氮化鈦等。
[0020] 著色功能層:在多面體顏料表面鍍附一定厚度的透明鍍層。通過控制鍍層厚度，利 用光的干涉原理，實(shí)現(xiàn)藍(lán)色、綠色、紅色等干涉炫彩效果。著色功能層可包含二氧化硅、二氧 化鈦、氧化鋁等。
[0021] 增白功能層:多面體顏料效果層外層鍍附一層光線反射率高的金屬介質(zhì)，如銀、鋁 等，可有效的提高多面體顏料粉體白度。
【附圖說明】
[0022]圖1為多面體微納米粉體材料的鍍層結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】 [0023] 實(shí)施例1:
[0024]粒徑為20~40微米，縱橫比為0.5~0.8的石英砂，有機(jī)溶劑清洗烘干后作為多面 體顏料基材，采用真空蒸鍍的工藝，在石英砂表面包覆一層厚度為20~30nm的鍍鋁層。采用 直流磁控濺射，以鋁為靶材，通入氧氣，進(jìn)行反應(yīng)濺射，在鍍鋁層外側(cè)鍍附一層厚度lOnm的 氧化鋁鍍層，用于防止鋁鍍層氧化發(fā)黑。
[0025]將該復(fù)合鍍層銀色多面體顏料與單層鋁鍍層多面體顏料共同放置于相同室溫空 氣環(huán)境中，三個(gè)月后，測(cè)定兩種多面體顏料L值。測(cè)定結(jié)果見表1:
[0026]
[0027]從測(cè)定結(jié)果上看，復(fù)合鍍層對(duì)于粉體外觀亮度幾乎無(wú)影響；同時(shí)放置3個(gè)月后，單 層鍍鋁多面體顏料L值下降明顯，說明放置過程中表層鋁與空氣中其他腐蝕組分發(fā)生反應(yīng)， 顏色變暗;而復(fù)合鍍層多面體顏料放置3個(gè)月后L值幾乎無(wú)變化。結(jié)果表明，復(fù)合鍍層結(jié)構(gòu)可 以有效的延長(zhǎng)多面體顏料的儲(chǔ)存周期。
[0028] 實(shí)施例2:
[0029]以粒徑為20~40微米，縱橫比為0.5~0.8的玻璃粉，采用磁控濺射的工藝，在玻璃 粉表面包覆一層厚度為15~30nm的鋁鍍層，同時(shí)在鋁層外側(cè)鍍附一層厚度約為10nm的銀鍍 層。測(cè)定鍍附銀前后銀色多面體顏料L值，結(jié)果表明，銀鍍層的添加使得粉體L值由63增加至 72,可以有效的提尚粉體的殼度。
[0030] 實(shí)施例3:
[0031]以為30~50微米，縱橫比為0.6~0.8的玻璃粉，采用磁控濺射的工藝，在玻璃粉表 面包覆一層厚度為15~30nm的鋁鍍層，同時(shí)在鋁層外側(cè)鍍附一層厚度約為192nm的二氧化 鈦鍍層。得到一種具有幻彩紅干涉的多面體金屬顏料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種微納米粉體材料，包含： 基質(zhì)層:至少包含4個(gè)面的基質(zhì)材料； 顏色層:設(shè)置在前述基質(zhì)層和下述功能層之間的鍍層； 功能層:設(shè)置于顏色層外部的鍍層。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納米粉體材料，其特征在于:所述基質(zhì)層的基質(zhì)材料粒徑為 1~500μπι，縱橫比為0.2~1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納米粉體材料，其特征在于:所述顏色層的鍍層為金屬類鍍 層、合金類鍍層，鍍層的厚度1 〇nm~1 Ομπι 〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納米粉體材料，其特征在于:所述功能層厚度10nm~ΙΟμπι。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合鍍膜結(jié)構(gòu)的多面體微納米粉體材料。本實(shí)用新型將復(fù)合鍍膜結(jié)構(gòu)引入到多面體顏料顆粒上，該類復(fù)合鍍膜結(jié)構(gòu)一方面可以有效的阻隔鍍層與氧氣或腐蝕性氣體接儲(chǔ)，延長(zhǎng)儲(chǔ)存及使用壽命；另外，可以通過調(diào)節(jié)復(fù)合鍍層的種類，改變多面體顏料的外觀效果，如多彩，提亮等。
【IPC分類】C09C1/62, C09C3/06, C09C1/64, C09C1/36
【公開號(hào)】CN205295209
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】唐曉峰, 逯琪, 董建廷, 李大銘
【申請(qǐng)人】上海朗億功能材料有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日