一种紫红色多孔近红外反射颜料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种紫红色多孔近红外反射颜料及其制备方法，该材料的化学组成为：NaZn1-x(Mn)xPO4，其中x为0.10～0.25。制备方法包括如下步骤：将锌盐和锰盐按比例溶解于去离子水中，室温下搅拌，得到锌锰溶液；将所述锌锰溶液水浴加热，搅拌同时滴加磷酸，得到锌锰磷溶液；采用碳酸钠或者碳酸氢钠溶解于水，得到钠溶液，作为沉淀剂；将所述沉淀剂缓慢滴加至锌锰磷溶液中，调节pH值，静置，水洗，醇洗，干燥，得到前驱体粉末；将所述前驱体粉末置于马弗炉中，煅烧，随炉冷却，研磨，得到所述紫红色多孔近红外反射颜料。本发明专利技术的颜料亮度值为63.28～82.51，近红外太阳光反射率为59.75％～65.80％，均高于普通铁红颜料，在太阳热反射隔热涂料领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种紫红色多孔近红外反射颜料及其制备方法
本专利技术属于近红外反射颜料
，具体涉及一种兼备多孔结构的近红外反射紫红色颜料及其制备方法。
技术介绍
太阳热反射隔热涂料的隔热性能主要取决于其颜料组份的性质。从隔热机理的角度可以将颜料隔热分为热阻隔型和热反射型两种形式。热阻隔型隔热是对多孔材料而言。多孔材料中由于孔的存在，延长了热传导的路程从而降低了传热效率；孔道中气体的导热系数很低，这又大大降低了热传导与热对流，从而达到隔热的效果。热反射型隔热是通过对热辐射有良好的反射能力实现的。太阳光辐射的能量中43％在可见光波段，52％在近红外波段(780-2500nm)，可见太阳光辐射的热量集中在可见光和近红外波段。相同颜色的物体对可见光的反射程度基本相同，因此颜色一定的情况下，提高其近红外波段的反射率，就可以提高其对热量的反射能力。然而，现有技术存在的问题是：太阳热反射隔热涂料中的颜料组份，特别是红色颜料，只具有一定的近红外反射性能，不具有多孔结构，未能兼备热阻隔型隔热和热反射型隔热的优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制备一种紫红色多孔近红外反射颜料，该颜料既具有多孔结构，又具有较好的近红外反射能力，综合隔热性能好。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种紫红色多孔近红外反射颜料，具有如下化学组成：NaZn1-x(Mn)xPO4，其中x为0.10～0.25。优选地，x为0.10。实现本专利技术另一目的的技术解决方案为：一种紫红色多孔近红外反射颜料的制备方法，包括如下步骤：(31)原料混合：将锌盐和锰盐按比例溶解于去离子水中，室温下搅拌，得到锌锰溶液；优选地，所述的锌盐包括硝酸锌、硫酸锌、氯化锌中的至少一种，所述的镍盐包括硝酸锰、硫酸锰、氯化锰中的至少一种。优选地，所述锌盐和锰盐的比例按锌和锰的摩尔数比为3～9:1。(32)水浴：将所述锌锰溶液水浴加热，搅拌同时缓慢滴加磷酸，得到锌锰磷溶液；优选地，水浴温度为70℃，反应时间为1h。(33)配制沉淀剂：采用碳酸钠或者碳酸氢钠溶解于水，得到钠溶液，作为沉淀剂；优选地，碳酸钠或碳酸氢钠溶液浓度为0.1～2mol/L。(34)共沉淀：将所述沉淀剂缓慢滴加至锌锰磷溶液中，调节pH值，静置，水洗，醇洗，干燥，得到前驱体粉末；优选地，pH值为6～8，干燥温度为60～80℃，干燥时间为4～10h。(35)煅烧：将所述前驱体粉末置于马弗炉中，煅烧，随炉冷却，研磨，得到所述紫红色多孔近红外反射颜料。优选地，煅烧温度为700～900℃，煅烧时间为1～5h。本专利技术与现有技术相比，其显著优点：(1)颜料在可见光波段呈紫红色，亮度值为63.28～82.51，高于普通铁红颜料的亮度值46.02。(2)具有多孔结构：多孔结构使其具有很低的导热系数。(3)近红外反射性能好：本专利技术中的近红外太阳光反射率为59.75～65.80％，而普通铁红颜料的近红外太阳光反射率为57.40％，因此本专利技术的颜料具有较好的近红外反射性能。本专利技术的颜料兼备多孔隔热和近红外反射隔热两个隔热机理，作为太阳热反射隔热涂料的组成，可有效提高涂层的隔热性能。(4)耐酸碱腐蚀：本专利技术中的颜料对环境和人体无伤害，具有良好的耐酸耐碱性。下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术紫红色多孔近外反射颜料的制备方法的反应流程图。图2为本专利技术紫红色多孔近红外反射颜料各实施例原料配比、近红外太阳光反射率及颜色参数表。图3为本专利技术紫红色多孔近红外反射颜料的扫描电镜图。具体实施方式为便于本领域技术人员进一步理解本专利技术，以下各实施例均按相同的制备方法制备。各实施例中所用原材料均为市售。制备方法：首先，按比例称取Zn(NO3)2·6H2O和MnCl2·4H2O溶解于适量的去离子水中，在室温下搅拌，将溶液转移至三口烧瓶中在70℃下水浴加热，量取一定量浓度为85％的磷酸缓慢滴加到三口烧瓶中，搅拌，反应1h，将混合溶液倒入烧杯中，缓慢滴加2mol/L的Na2CO3溶液，边滴加边搅拌，调节pH值为7，静置，沉淀，抽滤，用去离子水洗涤2次，无水乙醇洗涤1次，将滤饼置于70℃烘箱中干燥6h，得到前驱体粉末，将前驱体置于马弗炉中700℃煅烧2h，随炉冷却，研磨，得到紫红色NaZn1-x(Mn)xPO4粉末。测试方法：对本专利技术及和本专利技术颜色相近的普通铁红颜料，采用NH310便携式色差仪，选择D65测试光源，8mm测量口径，测试颜色参数。采用分光光度计测试近红外光谱反射率，选取聚四氟乙烯为白色定标体，测试波长间隔为5nm。根据测试的光谱反射率及GJB2502.1-2006，利用下面的公式计算近红外太阳光反射率。其中E(λ)为太阳光波长为λ处对应的能量，R(λ)为颜料对波长为λ的光谱反射率。各实施例的原料配比、近红外太阳光反射率及颜色参数见附图2，图3为本专利技术紫红色多孔近红外反射颜料的扫描电镜图。从图2及图3可以看出，本专利技术NaZn1-x(Mn)xPO4(x为0.10～0.25)为紫红色多孔近红外反射颜料，近红外太阳光反射率为59.75％～65.80％，亮度为63.28～82.51，特别是x为0.10时效果更好。而普通铁红颜料的近红外太阳光反射率为57.40％，亮度为46.02。因此，本专利技术的颜料不但具备多孔结构，而且对近红外波有良好的反射能力，在太阳热反射隔热涂料领域有着广阔的应用前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫红色多孔近红外反射颜料，其特征在于具有如下化学式NaZn1‑x(Mn)xPO4，其中x为0.10～0.25。

【技术特征摘要】
1.一种紫红色多孔近红外反射颜料，其特征在于具有如下化学式NaZn1-x(Mn)xPO4，其中x为0.10。2.一种如权利要求1所述的紫红色多孔近红外反射颜料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(31)原料混合：将锌盐和锰盐按比例溶解于去离子水中，室温下搅拌，得到锌锰溶液；(32)水浴：将所述锌锰溶液水浴加热，搅拌同时缓慢滴加磷酸，得到锌锰磷溶液；(33)配制沉淀剂：采用碳酸钠或者碳酸氢钠溶解于水，得到钠溶液，作为沉淀剂；(34)共沉淀：将所述沉淀剂缓慢滴加至锌镍磷溶液中，调节pH值，静置，水洗，醇洗，干燥，得到前驱体粉末；(35)煅烧：将所述前驱体粉末置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩爱军，冯炜，叶明泉，陈昕，杨瑞，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32