耐高温红绿蓝颜料的合成与表征~1

论文摘要

颜料是一种非常重要的化工原料。由于有机颜料价格昂贵,耐热和紫外光辐照稳定性差,所以,越越多行业使用无机颜料,诸如塑料、涂料、油漆和陶瓷等。目前重要的无机颜料是含有污染环境和危害人体健康的镉、铅、铬和汞等化合物。越来越多的国家立法限制或禁止使用有毒无机颜料。所以,无毒、稳定性强的颜料是当前亟待解决的一个问题。本论文研究了红绿蓝无毒耐高温颜料的合成及其色光性能。1.硼酸对γ-Ce2S3红色耐高温颜料合成及性能的影响采用高温固相法,用无水硫酸铈为主要原料,添加适量的硼酸,在CS2/N2气氛中,800-1000℃煅烧3 h合成了红色颜料γ-Ce2S3。测试结果表明当硼酸的添加量为无水硫酸铈质量的1.5～4.5wt.%时,可以得到纯的γ-Ce2S3物相;当硼酸的添加量为无水硫酸铈质量的7.5～9.0 wt.%的时候,产物中有CeBO3生成,使样品的色纯度降低;当添加量超过9.0 wt.%时,有B2S3生成,使得该颜料的反射率和色纯度都降低。所合成的颜料在空气中加热到600℃仍然保持良好的红色。2.Na+、Ca2+离子掺杂对γ-Ce2S3颜料性能的影响研究了碱土金属离子和碱土金属离子对γ-Ce2S3颜料性能的影响。实验结果表明,在反应物中再添加少量的CaCO3可以提高γ-Ce2S3的L*a*b*值和该样品在700 nm处的反射率。Na+和Ca2+共掺γ-Ce2.67V0.33S4空穴数的一半,且掺入的Na+和Ca2+所取代空穴数的比值VNa+/VCa2+在2:1～1:2范围为好。当VNa+/VCa2+达到1:5时,样品呈现出一定的橙色色调。与商用样品比较,我们所合成的样品的明度由47提高到52,700 nm处红光的反射率由80%提高到86.6%。3.钴蓝颜料的合成与表征采用燃烧法合成了一系列不同钴铝比的钴蓝样品。测试结果表明当钴铝比为1:3时钴蓝的色纯度最好;钴铝比为1:6时,钴蓝颜料虽然具备很低的钴含量,但红光的反射率太高,色纯度不够理想。在其中掺入少量Mg2+后,可以在600 nm处降低红光反射和提高样品的色纯度,Mg2+的最佳掺入量为Co2+摩尔量的15%,该样品在色纯度上虽然不如前者,但由于它具有更低的钴含量从而使它更为经济和环保。4.绿色耐高温颜料的合成与表征选用不同的沉淀剂,采用共沉淀法合成了一系列不同Zn/Co摩尔比的绿色颜料Zn1-xCoxO,其中以草酸为沉淀剂,Zn/Co为0.02,所得到的样品色纯度最好,且该颜料颗粒分布均匀,平均粒径约为20μm。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1.绪论
• 1.1 颜料的定义和分类
• 1.2 颜色的三个参数、色坐标和三基色
• 1.3 红绿蓝耐高温颜料选题的背景和意义
• 1.4 微波加热的原理及特点
• 2S₃研究的历史和现状'>1.5 红色耐高温颜料γ-Ce₂S₃研究的历史和现状
• 2O₄研究的历史和现状'>1.6 蓝色耐高温颜料CoAl₂O₄研究的历史和现状
• 1-xCo_xO研究的历史和现状'>1.7 绿色耐高温颜料Zn_1-xCo_xO研究的历史和现状
• 1.8 本论文要解决的主要问题
• 2S₃红色耐高温颜料合成的影响'>2.硼酸对γ-Ce₂S₃红色耐高温颜料合成的影响
• 2.1 实验
• 2.2 结果与讨论
• 2.3 小结
• +,Ca²⁺离子掺杂对γ-Ce₂S₃颜料性能的影响'>3.Na⁺,Ca²⁺离子掺杂对γ-Ce₂S₃颜料性能的影响
• 3.1 实验
• 3.2 结果与讨论
• 3.3 小结
• 4.蓝色耐高温颜料钴蓝的合成与表征
• 4.1 实验
• 4.2 结果与讨论
• 4.3 小结
• 5.绿色耐高温颜料钴绿的合成与表征
• 5.1 实验部分
• 5.2 结果与讨论
• 5.3 小结
• 结语
• 参考文献
• 附录
• 致谢