隨著珠光顏料應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，人們也對(duì)其性能提出了更高要求，由于其遮蓋力、著色性、透明性、穩(wěn)定性及耐光性等都有不盡人意之處，在應(yīng)用上受到了一定限制。因此，改善其性能是目前珠光顏料研究的主要課題。
一、珠光光澤的改善
1．納米極TiO2微膠粒的制備
將鈦粉與適量濃鹽酸放入溶樣管中，在N，保護(hù)下，水浴加熱使鈦粉溶解，形成TiCl溶液。經(jīng)過濾，用去氧的蒸餾水和稀鹽酸將其稀釋至所需濃度。將配好~TiCl溶液加入到光化學(xué)反應(yīng)器中，以30mj／mjn流量通入Ai氣以防止Ti0離子被空氣氧化，在一定溫度、酸度及攪拌條件下，利用紫外光源照射進(jìn)行光化反應(yīng)，制得粒徑為15～30nm的TiO。微膠粒。光化反應(yīng)的主要反應(yīng)式為：
反應(yīng)式
2．納米TiO2微膠對(duì)云母鈦表面修飾實(shí)驗(yàn)
將珠光顏料與納米級(jí)TiO微粒子膠體溶液制成懸浮液(L／S=25)，在一定溫度、pH值及攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)，一定時(shí)間后過濾，水洗至無Cl，烘干后于800-900。C下煅燒1～2h，便制得以金紅石型納米TiO，微粒子包覆的改性云母鈦珠光顏料。
據(jù)實(shí)驗(yàn)表明此種方法可使顏料的平均反射率提高5％左右，包覆層更加致密光滑，可明顯改善珠光效應(yīng)。表面網(wǎng)印的最佳工藝參數(shù)為pH=1．50，反應(yīng)溫度為75。C，攪拌速率為170Y／m_n，反應(yīng)時(shí)間4h。混入帶有與納米TiO，微粒子呈異號(hào)電荷的雜質(zhì)離子，將破壞納米TiO，微粒子的單分散性而導(dǎo)致其絮凝，影響網(wǎng)印效果。對(duì)網(wǎng)印后的珠光顏料于800～900。C煅燒，使其晶型由銳鈦型基本轉(zhuǎn)化為金紅石型，珠光效應(yīng)更佳。
二、珠光顏料分散性的改善
顏料是作為網(wǎng)印油墨、涂料等的著色劑而使用的材料，一般不溶于水、油或溶劑，應(yīng)用過程中以微細(xì)顆粒狀態(tài)分散于介質(zhì)(基料)中。為了充分發(fā)揮珠光顏料的著色力、遮蓋力等性能，顏料除必須有一定細(xì)度外，還必須能與基料很好的混溶。
由于珠光顏料表面包覆的TiO。具有強(qiáng)極性，在有機(jī)物中易凝聚成團(tuán)并沉降，其分散性和分散穩(wěn)定性都很差，直接影響了珠光顏料本身優(yōu)異性能的發(fā)揮和進(jìn)一步的推廣應(yīng)用，因此必須對(duì)其進(jìn)行表面處理?？捎糜谥楣忸伭媳砻娓男裕蕴岣咂浞稚⑿缘谋砻娓男詣┖芏?，如偶聯(lián)劑、表面活性劑、有機(jī)硅等。
湖北鄂南油墨化工研究所采用有機(jī)硅表面活性劑對(duì)珠光顏料進(jìn)行表面色膜改性，極大地改善了珠光顏料在油墨中的分散穩(wěn)定性，提高了珠光顏料的使用性能，方法簡(jiǎn)單，成本低，效果好，具有工業(yè)價(jià)值，其方法如下：
將5g珠光顏料均勻分散于適量無離子水中，攪拌升溫至包膜所需溫度，加入有機(jī)改性此，表面改性劑必須能在顏料表面形成致密均勻的薄膜，隔離TiO，極性基團(tuán)，同時(shí)又能與有機(jī)物結(jié)合，起中介作用將極性的無機(jī)物與非極性的有機(jī)物連接在一起。
分子中的有機(jī)官能團(tuán)乙烯基含有雙鍵，性質(zhì)活潑，極易與油墨或油漆中的樹脂等有機(jī)物反應(yīng)，從而又能與非極性的有機(jī)物很好地結(jié)合；同時(shí)，分子中的C—Si或C—Si—O鍵具有優(yōu)良的溫潤(rùn)性能和疏水性，其降低表面張力的能力可達(dá)~lJ20mN／m，使得珠光顏料在有機(jī)物中能迅速地濕潤(rùn)并分散開來，達(dá)到良好的分散和穩(wěn)定狀態(tài)。劑，其用量為珠光顏料質(zhì)量的0．2％～0．8％，恒溫包膜1h后冷卻攪拌0．5h，直接過濾干燥即得產(chǎn)品。所用有機(jī)改性劑有甲基含氫硅油、聚乙烯醇等。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)有機(jī)硅化合物改性的顏料在油墨中具有很好的分散穩(wěn)定性，而導(dǎo)致顏料改性效果差的原因在于各種改性劑的改性機(jī)理不同。由于珠光顏料表面包覆的二氧化鈦分子極性很強(qiáng)，使得顏料表面易吸附水分子并使水分子極化而形成表面羥基，從而親水疏油。對(duì)顏料進(jìn)行表面改性的目的是使顏料表面不具有極性分子。因此，表面改性劑必須能在顏料表面形成致密均勻的薄膜，隔離TiO，極性基團(tuán)，同時(shí)又能與有機(jī)物結(jié)合，起中介作用將極性的無機(jī)物與非極性的有機(jī)物連接在一起。A一151分子結(jié)構(gòu)式為：CH，=CH—Si(OC，H)，分子中的乙氧基為水解性基團(tuán)，在水溶液中可水解成為羥基CH，=CH—Si一(OH)，這些羥基與活性硅相連，極性很大，能夠在顏料顆粒表面產(chǎn)生化學(xué)吸附，通過氧橋與二氧化鈦顆粒牢固相連而均勻地包覆在顏料表面，方程式如下：
CH2=CH—Si一(OH)3+3TiO2-OH--,CH2CH—S__(O—TiO)3+3H3O
分子中的有機(jī)官能團(tuán)乙烯基含有雙鍵，性質(zhì)活潑，極易與油墨或油漆中的樹脂等有機(jī)物反應(yīng)，從而又能與非極性的有機(jī)物很好地結(jié)合；同時(shí)，分子中的C—Si或C—Si—O鍵具有優(yōu)良的溫潤(rùn)性能和疏水性，其降低表面張力的能力可達(dá)~lJ20mN／m，使得珠光顏料在有機(jī)物中能迅速地濕潤(rùn)并分散開來，達(dá)到良好的分散和穩(wěn)定狀態(tài)。
A151的用量對(duì)珠光顏料分散性的影響較大。用量太少，會(huì)使包膜不充分或不均勻致密，分散性自然不好，隨著A151用量的增加，放置同樣時(shí)間后顏料沉淀，質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，即珠光顏料在油墨中的分散穩(wěn)定性增加。但用量達(dá)到一定值后，顏料的分散性不再增加，說明只要表面處理劑在顏料表面形成一層致密均勻的薄膜，就能起到隔離TiO，極性基、改變顏料表面性質(zhì)、提高顏料分散性的作用。同時(shí)，改性劑用量太多還會(huì)影響珠光顏料的光澤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，A151與珠光顏料的最佳質(zhì)量比為0．6：100。為此，我們今后研究和開發(fā)的重點(diǎn)方向是：
(1)為了更好地改善珠光顏料的性能對(duì)珠光顏料的形成機(jī)理做更深入的研究。
(2)著重對(duì)主要使用的表面處理劑(如氧化硅、氧化鋁等)的性能及其對(duì)顏料的影響進(jìn)行更深入地研究。
(3)對(duì)珠光顏料進(jìn)行結(jié)構(gòu)改善，研究多覆層著色珠光顏料的制備技術(shù)和工藝條件。
(4)由于金紅石晶的高珠光色彩，開發(fā)金紅石化促進(jìn)劑對(duì)制備高質(zhì)量的珠光顏料有著重要意義。
(5)由于人們對(duì)珠光顏料色彩需求的提高，制備新型彩色和變色珠光顏料也是當(dāng)前研究和市場(chǎng)開發(fā)的重點(diǎn)。
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