【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及颜料，具体涉及一种耐高温铁铬黑颜料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、铁铬黑具有一种独特的棕光黑色，色调鲜明，属于高性能环保金属氧化物混相颜料，此种颜料则适应于现代涂料和塑料等的高性能要求。适合几乎所有塑料、油漆和涂料等应用领域，是一种国际上公认的无毒环保型颜料。具有卓越的耐候性和耐光性、耐晒性、耐高温性、耐酸碱性、耐腐蚀性、耐热稳定性、耐化学品性；遮盖力强、环保无毒、不迁移、不渗色、易分散、抗高温氧化、不溶于水和有机溶剂等、户外使用20年不褪色；在已知的无机颜料、有机颜料及染料中，金属氧化物混相颜料的耐性是最高的，正是这些特点决定了它在超耐久型涂料和塑料制品等应用产品中的价值。此外，金属氧化物混相颜料具有特殊防远红外功能，因此特别适用于诸如建筑涂料等领域，具有优异的隔热降温、环保节能的效果。
2、铁铬黑是由fe2o3与cr2o3以一定比例固溶形成的混相氧化物，仍保持赤铁矿结构，颜色为带红相的黑色，组成可表示为crxfe2-xo3。铁铬黑是现有黑色颜料中总太阳反射率最高(tsr值接近30％，而炭黑与铜铬黑tsr在5％左右)的一类，具有卓越的耐候性和耐光性、耐高温性、耐酸碱性、环保无毒、不迁移、不渗色、不溶于水和有机溶剂等优点。其色谱从偏红光棕色直至棕黑色。可用于隔热降温涂料、卷钢涂料、粉末涂料、运输工具涂料、户外建筑涂料、伪装涂料、绘画涂料、路标涂料以及工程塑料，一般塑料，玩具塑料、食品包装塑料、印刷油墨、色母粒、高性能工业涂料，用于水泥，混凝土，屋面材料等建材，以及陶瓷等。
3、目前，生产
4、中国专利技术专利cn107628646b公开了一种铁铬黑颜料及其制备方法,其采用cr(no3)3·9h2o和fe(no3)3·9h2o混合浓缩后，再自蔓延反应，高温煅烧，制得铁铬黑颜料。该专利技术申请制备出来的铁铬黑颜料具有高红外反射率、晶粒完整且集中分布在亚微米范围，适用于涂料、塑料、油墨等行业。但是该专利技术需要用cr(no3)3·9h2o和fe(no3)3·9h2o配置cr/fe水溶液，原料需要专门制取，生产成本较高。
5、中国专利技术专利申请cn102351247a公开了用铬酸酐副产物硫酸氢钠生产氧化铬黑的方法，该方法采用铬酸酐副产物硫酸氢钠与废铁屑为原料，用铁屑还原硫酸氢钠中的六价铬，再用碱形成共沉淀，高温煅烧得到铁铬黑。该方法用铬酸酐副产物硫酸氢钠与废铁屑为原料来制备铁铬黑，对铬酸酐副产物进行了很好的利用，但在该专利技术共沉淀过程将消耗大量碱，同时产生含盐废水，得到的共沉淀在烘干或煅烧的过程中增加了能耗，造成成本增加。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种耐高温铁铬黑颜料及其制备方法和应用，提高了制得的前驱物的耐高温、耐热、阻燃性能，耐磨性明显提高，且黑色较均匀，粒径均匀，耐候性和耐光性佳，分散性好，具有广阔的应用前景。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术提供一种耐高温铁铬黑颜料的制备方法，制备多孔sio2/al2o3纳米球，表面经过单宁酸改性后，原位沉积含铁、铬沉淀，浸渍锆后，煅烧，制得前驱体，表面经过聚多巴胺改性后，制得耐高温铁铬黑颜料，具体包括以下步骤：
4、s1. 多孔sio2/al2o3纳米球的制备：将正硅酸烷基酯、异丙醇铝加入乙醇中，加入氨水、致孔剂和水，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，煅烧，制得多孔sio2/al2o3纳米球；
5、s2. 单宁酸改性：将多孔sio2/al2o3纳米球加入水中，加入单宁酸和催化剂，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，制得单宁酸改性多孔sio2/al2o3纳米球；
6、s3. 铁铬黑原位生成：将铁盐、铬盐溶于水中，加入单宁酸改性多孔sio2/al2o3纳米球，搅拌混合均匀，调节溶液ph值，静置沉降，离心，洗涤，干燥，制得前驱物；
7、s4. 锆沉积：将氯化锆溶于水中，加入前驱物，浸渍，离心，洗涤，干燥，制得锆沉积前驱物；
8、s5. 煅烧：将锆沉积前驱物加热煅烧，制得铁铬黑颜料；
9、s6. 聚多巴胺改性：将铁铬黑颜料加入水中，加入多巴胺盐酸盐和催化剂，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，制得耐高温铁铬黑颜料。
10、作为本专利技术的进一步改进，步骤s1中所述正硅酸烷基酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述正硅酸烷基酯、异丙醇铝、乙醇、氨水、致孔剂和水的质量比为5-7:3-5:70-100:8-12:1-2:5-7，所述致孔剂为十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵，所述加热搅拌反应的温度为50-60℃，时间为7-10h，所述煅烧的温度为600-800℃，时间为2-4h。
11、作为本专利技术的进一步改进，步骤s2中所述多孔sio2/al2o3纳米球、单宁酸和催化剂的质量比为12-15:4-6:1-2，所述催化剂为ph=8.5-9.5的tris-hcl溶液，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为3-5h。
12、作为本专利技术的进一步改进，步骤s3中所述铁盐为硝酸铁、氯化铁或硫酸铁，所述铬盐为硝酸铬，所述铁盐、铬盐、单宁酸改性多孔sio2/al2o3纳米球的质量比为2.2-2.7:4.5-5:5，所述调节溶液ph值为9-10。
13、作为本专利技术的进一步改进，步骤s4中所述氯化锆、前驱物的质量比为1-2:10，所述浸渍的时间为1-2h。
14、作为本专利技术的进一步改进，步骤s5中所述加热煅烧的温度为850-950℃，时间为1-3h。
15、作为本专利技术的进一步改进，步骤s6中所述铁铬黑颜料、多巴胺盐酸盐和催化剂的质量比为10:2-3:0.2-0.5，所述催化剂为ph=8.5-9.5的tris-hcl溶液，所述加热搅拌反应的温度为45-55℃，时间为2-4h。
16、本专利技术进一步保护一种上述的制备方法制得的耐高温铁铬黑颜料。
17、本专利技术进一步保护一种上述的耐高温铁铬黑颜料在制备反射红外线涂料中的应用。
18、本专利技术具有如下有益效果：
19、本专利技术通过溶胶凝胶反应，在致孔剂的作用下制备了多孔sio2/al2o3纳米球，表面带有丰富的孔隙，增大了纳米球的比表面积，从而有助于金属离子的均匀沉积，且制得的纳米球粒径均匀，经过单宁酸表面改性后，表面带有丰富的羧基，羧基能够通过与金属离子形成络合键，从而吸附铁、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐高温铁铬黑颜料的制备方法，其特征在于，制备多孔SiO2/Al2O3纳米球，表面经过单宁酸改性后，原位沉积含铁、铬沉淀，浸渍锆后，煅烧，制得前驱体，表面经过聚多巴胺改性后，制得耐高温铁铬黑颜料，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述正硅酸烷基酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述正硅酸烷基酯、异丙醇铝、乙醇、氨水、致孔剂和水的质量比为（5-7）:（3-5）:（70-100）:（8-12）:（1-2）:（5-7），所述致孔剂为十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵，所述加热搅拌反应的温度为50-60℃，时间为7-10h，所述煅烧的温度为600-800℃，时间为2-4h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述多孔SiO2/Al2O3纳米球、单宁酸和催化剂的质量比为（12-15）:（4-6）:（1-2），所述催化剂为pH=8.5-9.5的Tris-HCl溶液，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为3-5h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述铁盐为
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述氯化锆、前驱物的质量比为1-2:10，所述浸渍的时间为1-2h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述加热煅烧的温度为850-950℃，时间为1-3h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S6中所述铁铬黑颜料、多巴胺盐酸盐和催化剂的质量比为10:（2-3）:（0.2-0.5），所述催化剂为pH=8.5-9.5的Tris-HCl溶液，所述加热搅拌反应的温度为45-55℃，时间为2-4h。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的耐高温铁铬黑颜料。
9.一种如权利要求8所述的耐高温铁铬黑颜料在制备反射红外线涂料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温铁铬黑颜料的制备方法，其特征在于，制备多孔sio2/al2o3纳米球，表面经过单宁酸改性后，原位沉积含铁、铬沉淀，浸渍锆后，煅烧，制得前驱体，表面经过聚多巴胺改性后，制得耐高温铁铬黑颜料，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述正硅酸烷基酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述正硅酸烷基酯、异丙醇铝、乙醇、氨水、致孔剂和水的质量比为（5-7）:（3-5）:（70-100）:（8-12）:（1-2）:（5-7），所述致孔剂为十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵，所述加热搅拌反应的温度为50-60℃，时间为7-10h，所述煅烧的温度为600-800℃，时间为2-4h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述多孔sio2/al2o3纳米球、单宁酸和催化剂的质量比为（12-15）:（4-6）:（1-2），所述催化剂为ph=8.5-9.5的tris-hcl溶液，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为3-5h。
4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕晋茹，周新建，王文强，赵昱恺，胡夏一，张烨，
申请(专利权)人：湖南汇帮环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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