本發(fā)明涉及顏料，具體涉及一種耐高溫鋅鐵黃顏料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、顏料作為使物體上色的物質(zhì)，主要應(yīng)用于涂料、油墨、印染、塑料制品、橡膠制品和陶瓷等行業(yè)。顏料一般可分為有機顏料和無機顏料。眾所周知，氧化鐵黃(化學(xué)式為fe2o3·h2o)在溫度高于170℃時，將脫水轉(zhuǎn)化成鐵紅(化學(xué)式為fe2o3)。但有許多應(yīng)用場合如聚酯漆、氟碳涂料、聚烯烴塑料、橡膠、硅膠制品、用于窗膜的聚酯膜等，其使用環(huán)境溫度有時大于200℃，極易導(dǎo)致氧化鐵黃顏料的褪色。

2、普通的耐高溫鋅鐵黃顏料，雖然可以在400℃條件下不發(fā)生顏色改變，但是，其著色力低、黃相不足，偏紅、偏暗、不鮮艷，美國專利us2904395a介紹了鐵酸鋅顏料的兩種制法：其一，將含鐵和含鋅溶液，用一般方法沉淀，過濾、洗滌、干燥、煅燒。其二，將氧化鐵水合物與氧化鋅在水懸浮體中混合，將混合物煅燒，溫度為750-1000℃，時間為10-30min，然后10min內(nèi)緩慢冷卻到400-500℃。為了得到光亮的色澤，必須在煅燒時快速反應(yīng)而完全生成鐵酸鋅，否則，就會發(fā)生熔結(jié)現(xiàn)象，同時，為使反應(yīng)在合適的條件下進(jìn)行，必須加含氯催化劑，如氯化鋅和鹽酸，該方法的缺點是，工藝線路長，制得的顏料含有氯化物，在涂料中應(yīng)用時有腐蝕性。

3、中國專利cn1554712a公開了一種鐵酸鋅顏料的制備方法，將粒度小于50目的鐵粉與鋅粉按重量百分比進(jìn)行混合，球磨活化后，加水稀釋，銹蝕氧化，得到鐵酸鋅顏料粉體。該方法成本較高，且水中銹蝕反應(yīng)較慢，反應(yīng)無法保證充分進(jìn)行，鋅鐵含量比無法保證從而影響顏料呈色。

4、盡管上述工藝方法都成功的制備出了穩(wěn)定鐵酸鋅顏料粒子，但其實際色澤受到原料配比，制備條件的影響，同時在1000℃時容易變紅或發(fā)黑，因此無法滿足具體的工業(yè)需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提出一種耐高溫鋅鐵黃顏料及其制備方法，即使加熱至1500℃也不會發(fā)生顏色變化，依然保持鮮艷的黃色，此顏料不但比傳統(tǒng)黃色陶瓷顏料色澤鮮艷，而且解決了傳統(tǒng)陶瓷顏料的毒性問題，同時，具有較高的光催化活性和催化活性，具有鐵磁性，容易分離回收，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種耐高溫鋅鐵黃顏料的制備方法，采用水熱共沉淀法制備鈷摻雜鐵酸鋅，將鈷摻雜鐵酸鋅與n,?c摻雜的tio2進(jìn)行摻混，然后與釩酸鉍均勻復(fù)合，表面包覆氧化鋁，球磨，制得耐高溫鋅鐵黃顏料。

4、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，包括以下步驟：

5、s1.?鈷摻雜鐵酸鋅的制備：將鋅鹽、鐵鹽和鈷鹽溶于水中，滴加氨水調(diào)節(jié)溶液ph值，靜置分層，移去部分上清液，將黏稠狀反應(yīng)物裝入反應(yīng)釜中，進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)完畢后，自然冷卻，取出樣品，抽濾，洗滌，干燥，制得鈷摻雜鐵酸鋅；

6、s2.?與n,?c摻雜的tio2進(jìn)行摻混：將鈷摻雜鐵酸鋅加入水中，加入尿素和氨水，攪拌混合均勻，滴加鈦酸四丁酯的乙醇溶液，攪拌反應(yīng)，過濾，洗滌，干燥，煅燒，得到n，c摻雜tio2與鈷摻雜鐵酸鋅的復(fù)合材料；

7、s3.?復(fù)合物的制備：將硝酸鉍加入濃硝酸中，得到溶液a，將偏釩酸銨溶于堿液中，滴加入溶液a中，調(diào)節(jié)溶液ph值，加入步驟s2中制得的復(fù)合材料，加熱攪拌反應(yīng)，過濾，洗滌，干燥，制得復(fù)合物；

8、s4.?包覆：將異丙醇鋁加入乙酸乙酯中，得到油相；將復(fù)合物和乳化劑加入水中，得到水相；將水相滴加入油相中，乳化，調(diào)節(jié)溶液ph值，攪拌反應(yīng)，過濾，洗滌，干燥，煅燒，制得包覆復(fù)合物；

9、s5.?球磨：將包覆復(fù)合物進(jìn)行球磨，制得耐高溫鋅鐵黃顏料。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s1中所述鋅鹽、鐵鹽和鈷鹽的摩爾比為1:2:（0.01-0.02），所述調(diào)節(jié)溶液ph值為9-11，所述反應(yīng)的溫度為170-180℃，時間為5-7h，所述鋅鹽為硝酸鋅、硫酸鋅、氯化鋅中的至少一種，所述鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵中的至少一種，所述鈷鹽為氯化鈷。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s2中所述鈷摻雜鐵酸鋅、尿素、氨水、鈦酸四丁酯的質(zhì)量比為10:（0.5-1）:（2-3）:（3-5），所述攪拌反應(yīng)的時間為2-4h，所述煅燒的溫度為400-500℃，時間為2-4h。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s3中所述硝酸鉍、偏釩酸銨的摩爾比為1:1，所述堿液為2-3mol/l的naoh或koh溶液，所述濃硝酸的濃度為6-7mol/l，所述調(diào)節(jié)溶液ph值為6.2-6.5，所述復(fù)合材料和硝酸鉍的質(zhì)量比為10:3-4，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為75-85℃，時間為0.5-1.5h。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s4中所述異丙醇鋁、復(fù)合物和乳化劑的質(zhì)量比為（4-6）:10:?(0.5-1)，所述乳化劑選自吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80、吐溫-85中的至少一種，所述調(diào)節(jié)溶液ph值為9-10，所述攪拌反應(yīng)的時間為2-3h，所述煅燒的溫度為500-600℃，時間為1-3h。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s5中所述球磨的時間為2-4h。

15、本發(fā)明進(jìn)一步保護(hù)一種上述的制備方法制得的耐高溫鋅鐵黃顏料。

16、本發(fā)明具有如下有益效果：

17、鐵酸鋅是一種能耐受一定溫度的黃色顏料，且具有磁性和光催化、催化性能，能夠光催化降解有機物，或者參與有機催化反應(yīng)，同時，其純正的黃色也使得其作為一種很好的顏料使用。但是，在1000℃時容易變紅或發(fā)黑，從而使得顏料不能耐受更高的問題。本發(fā)明采用鈷摻雜制得的摻雜鐵酸鋅，一方面能夠提高催化活性，另一方面鈷替代了部分鐵，提高了鐵酸鋅的耐高溫性能。

18、氮和碳摻雜不僅可以改變tio2的晶體結(jié)構(gòu)，還可以抑制光生電子和空穴的復(fù)合速率，與純的tio2相比，光催化活性顯著增強，從而可以使得tio2利用可見光區(qū)進(jìn)行光催化反應(yīng)，能夠有效地分解有機污染物。同時，與n，c摻雜tio2摻混后，提高了黃色顏料的光亮度，使得黃色更為明艷。

19、另外，黃色陶瓷顏料還包括鎘黃(cds)、鉻黃(pbcro4，bacro4)、銻黃(sb2o5·2pbo)、鉻鈦黃[tio2(cr，sb)]等，但是，它們含有鉛、鉻、鎘等有毒的重金屬元素，毒性較大。釩酸鉍為黃色顏料，具有無毒、耐侯性好、色澤明亮及對環(huán)境友好的優(yōu)良性能，但是單純的釩酸鉍黃色顏料，燒到600℃以上時顏色變深，甚至發(fā)黑。

20、本發(fā)明將n，c摻雜tio2與鈷摻雜鐵酸鋅的復(fù)合材料再與釩酸鉍均勻復(fù)合，不僅降低了顏料的成本，還提高了催化活性，進(jìn)一步通過溶膠凝膠法進(jìn)行氧化鋁包覆，原位生成了氧化鋁，提高了顏料上氧化鋁的粘附性，從而提高了顏料的的耐高溫性能，即使加熱至1500℃也不會發(fā)生顏色變化，克服了黃色顏料高溫變色的問題，提高了其穩(wěn)定性。

21、本發(fā)明制得的耐高溫鋅鐵黃顏料即使加熱至1500℃也不會發(fā)生顏色變化，依然保持鮮艷的黃色，此顏料不但比傳統(tǒng)黃色陶瓷顏料色澤鮮艷，而且解決了傳統(tǒng)陶瓷顏料的毒性問題，同時，具有較高的光催化活性和催化活性，具有鐵磁性，容易分離回收，具有廣闊的應(yīng)用前景。