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      紅外反射材料及其制備方法以及含所述材料的油漆和樹脂組合物與流程

      文檔序號:11293544閱讀:376來源:國知局
      紅外反射材料及其制備方法以及含所述材料的油漆和樹脂組合物與流程
      本申請是申請?zhí)枮?00980118756.3、申請日為2009年5月21日、發(fā)明名稱為“紅外反射材料及其制備方法以及含所述材料的油漆和樹脂組合物”的專利申請的分案申請。本發(fā)明涉及一種鈣鈦礦型復合氧化物紅外反射材料及其制備方法。本發(fā)明還涉及一種含有該紅外反射材料的涂料和樹脂組合物,以及使用所述涂料的紅外反射器。技術背景紅外反射材料為反射包含在日光等中的紅外線的材料。由于紅外反射材料可減少瀝青、混凝土等覆蓋的地面、建筑物等的紅外線吸收量,所以紅外反射材料用于減輕熱島現象、提高建筑物在夏季的空氣調節(jié)效率等。作為這種紅外反射材料,已知例如作為黑色材料的含鉻化合物如Cr2O3、Cu-Cr復合氧化物、Fe-Cr復合氧化物、Co-Fe-Cr復合氧化物和Cu-Cr-Mn復合氧化物(見專利文件1)。不含鉻的化合物,包括堿土金屬元素和錳的復合氧化物如Ca-Mn復合氧化物、Ba-Mn復合氧化物和摻雜有4重量%二氧化鈦的Ba-Mn復合氧化物(見專利文件2)及稀土元素和錳的復合氧化物如Y-Mn復合氧化物(見專利文件3)也是已知的。作為白色材料的化合物如棒狀二氧化鈦(見專利文件4)也正在研究中。引用列表專利文件專利文件1:JP2000-72990A專利文件2:USP6416868專利文件3:JP2002-038048A專利文件4:JP2006-126468A發(fā)明概述本發(fā)明要解決的問題當許多黑色紅外反射材料含重金屬如Cu、Cr和Co時,含這種重金屬的材料的使用被強烈抑制。特別是出于安全考慮,迫切需要開發(fā)不使用Cr的材料。然而,問題是堿土金屬元素和錳的復合氧化物具有大量要在水中洗提的堿土金屬,因此紅外反射率隨洗提降低。在稀土元素和錳的復合氧化物中,指出的問題是高成本,這是因為使用昂貴的稀土元素作為原料。此外,白色紅外反射材料之一的棒狀氧化鈦要求紅外區(qū)的長波長側上反射率改善更多。問題解決方法隨著新型紅外反射材料的開發(fā),本發(fā)明人發(fā)現一種含堿土金屬元素和至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的鈣鈦礦型復合氧化物具有高紅外反射率。本發(fā)明人還發(fā)現一種作為具有足夠紅外反射率的黑色材料的含此復合氧化物和錳元素和/或鐵元素的復合氧化物。另外,本發(fā)明人發(fā)現當諸如鋁和鎵的周期表IIIa族元素和鋅元素含在該兩種復合氧化物中時,該兩種復合氧化物具有更高的紅外反射率。本發(fā)明人還發(fā)現紅外反射材料可通過將堿土金屬化合物與至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的化合物混合,并煅燒該混合物而制備;在含錳元素和/或鐵元素或周期表IIIa族元素和鋅元素的情況下,紅外反射材料可通過當將堿土金屬化合物與至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的化合物混合時,另外將錳化合物和/或鐵化合物或周期表IIIa族元素的化合物和鋅化合物混合,并煅燒該混合物而制備。本發(fā)明人發(fā)現由于由此得到的鈣鈦礦型復合氧化物為粉末形式,所以可將鈣鈦礦型復合氧化物與要用于各種用途的涂料或樹脂組合物混合,并完成本發(fā)明。即,本發(fā)明為一種包含鈣鈦礦型復合氧化物的紅外反射材料,所述鈣鈦礦型復合氧化物含至少一種堿土金屬元素和至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素。此外,本發(fā)明為一種包含鈣鈦礦型復合氧化物的紅外反射材料,所述鈣鈦礦型復合氧化物在復合氧化物中還含有錳元素和/或鐵元素。另外,本發(fā)明為一種包含鈣鈦礦型復合材料的紅外反射材料,所述鈣鈦礦型復合氧化物在兩種復合氧化物中還含有諸如鋁和鎵的周期表IIIa族元素和鋅元素。此外,本發(fā)明為一種制備鈣鈦礦型復合氧化物紅外反射材料的方法,含鈣鈦礦型復合氧化物紅外反射材料的涂料和樹脂組合物,及施涂有該涂料的紅外反射器。發(fā)明優(yōu)點本發(fā)明紅外反射材料為含至少一種堿土金屬元素和至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的鈣鈦礦型復合氧化物,且具有足夠的紅外反射率。此外,具有足夠紅外反射率的黑色材料通過在此復合氧化物中另外含錳元素和/或鐵元素而得到。另外,當該兩種鈣鈦礦型復合氧化物含諸如鋁和鎵的周期表IIIa族元素和鋅元素時,該兩種鈣鈦礦型復合氧化物具有更高的紅外反射率。由于使用對熱穩(wěn)定的無機組分,這種紅外反射材料具有高熱穩(wěn)定性和耐熱性,且由于不含鉻,所以不會為安全和環(huán)境問題擔憂。另外,該紅外反射材料耐溶于水,且由洗提導致的紅外反射率的降低是小的。為此,該紅外反射材料可通過將該紅外反射材料施涂在建筑物的屋頂和外墻,或通過將該紅外反射材料施涂在道路和人行道上而用于減輕熱島現象等。另外,由于不使用任何昂貴的原料且由于該紅外反射材料可在空氣中制備,所以該紅外反射材料可相對便宜地制備。附圖簡述圖1為顯示實施例33中所得試樣g的粒子形式的電子顯微照片;圖2為顯示實施例35中所得試樣i的粒子形式的電子顯微照片;圖3為顯示實施例36中所得試樣j的粒子形式的電子顯微照片;和圖4為顯示實施例33中所得試樣g(在圖中用■表示)和實施例35中所得試樣i(在圖中用●表示)的粒度分布圖。實施方案描述本發(fā)明紅外反射材料為含至少一種堿土金屬元素、至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素及氧元素的鈣鈦礦型復合氧化物。鈣鈦礦型結構的實例包括ABO3型結構(其中A為一種或多種堿土金屬元素,B為至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素,O為氧元素);和層狀鈣鈦礦型結構(n(ABO3)·AO(其中A、B和O與上述那些相同,層狀鈣鈦礦型結構可表示為An+1BnO3n+1,且具有的結構使得AO層放入ABO3兩個鈣鈦礦單元之間。具體而言,層狀鈣鈦礦型結構的實例包括Ca3Ti2O7和Ca4Ti3O10))。為此,適當地調節(jié)堿土金屬元素的含量和至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的含量以形成所需鈣鈦礦型結構。土金屬元素,至少一種選自鈣、鍶和鋇的元素為優(yōu)選的,因為那些具有高紅外反射率,并形成具有鈣鈦礦型結構的復合氧化物。鎂為堿土金屬元素。由于單獨使用鎂通常不能形成鈣鈦礦型結構,而是形成鈦鐵礦型結構,所以它不是優(yōu)選的。然而,具有鈣鈦礦型結構的復合氧化物通過使用不同于鎂的堿土金屬元素如鈣、鍶和鋇,與鎂元素組合作為堿土金屬元素而得到。另外,該復合氧化物具有比沒有加入鎂的那些高的紅外反射率,且具有特別高的近紅外反射率。因此,優(yōu)選加入鎂。鎂的含量可根據所需紅外反射率等性能適當地設定。鎂元素(Mg)與不同于鎂的堿土金屬(A)的原子比(鎂原子數與不同于鎂的堿土金屬原子數之比,有時稱作摩爾比)優(yōu)選為1.0×10-6≤Mg/A≤0.20,更優(yōu)選1.0×10-6≤Mg/A≤0.12。這里,“Mg”指鎂元素的摩爾數,“A”指不同于鎂的堿土金屬元素的摩爾數。本發(fā)明紅外反射材料在含堿土金屬元素、至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素及氧元素的鈣鈦礦型復合氧化物中另外含周期表IIIa族元素如硼、鋁、鎵和銦。更優(yōu)選含周期表IIIa族元素,因為紅外反射率比其中不加入周期表IIIa族元素的那些高。更優(yōu)選含周期表IIIa族元素中選自鋁和鎵的至少一種,因為得到特別高的近紅外反射率。周期表IIIa族元素可存在于鈣鈦礦型復合氧化物的粒子表面上和/或鈣鈦礦型復合氧化物粒子內,優(yōu)選存在于鈣鈦礦型復合氧化物粒子內。周期表IIIa族元素的含量可根據性能如所需紅外反射率適當地設定。優(yōu)選含周期表IIIa族元素(Al)與至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素(B)的原子比(摩爾比)為0.0005≤Al/B≤1.5的量。這里,“Al”指周期表IIIa族元素的摩爾數,“B”指至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的摩爾數。由于得到高紅外反射率,這些Al/B的原子比(摩爾比)值優(yōu)選為0.0005-1.5,更優(yōu)選0.001≤Al/B≤0.45,仍更優(yōu)選0.005≤Al/B≤0.35,最優(yōu)選0.005≤Al/B≤0.25。由于加入的不充分效果,所以小于0.0005的Al/B值不是優(yōu)選的。由于開始產生其它相,所以大于1.5的Al/B值不是優(yōu)選的。此外,本發(fā)明紅外反射材料在含堿土金屬元素、至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素及氧元素的鈣鈦礦型復合氧化物中或在另外含周期表IIIa族元素的鈣鈦礦型復合氧化物中另外含鋅元素。優(yōu)選含鋅元素,因為紅外反射率比其中不加入鋅元素的那些高。鋅元素可存在于鈣鈦礦型復合氧化物的粒子表面上和/或鈣鈦礦型復合氧化物粒子內,優(yōu)選存在于鈣鈦礦型復合氧化物粒子內。鋅元素的含量可根據性能如所需紅外反射率適當地設定。優(yōu)選含鋅元素(Zn)與至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素(B)的原子比(摩爾比)為1.0×10-6≤Zn/B≤0.20的量。這里,“Zn”指鋅元素的摩爾數,“B”指至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的摩爾數。由于得到高紅外反射率,這些Zn/B的原子比(摩爾比)值優(yōu)選為1.0×10-6至0.20,更優(yōu)選1.0×10-6≤Zn/B≤0.15,仍更優(yōu)選0.005≤Zn/B≤0.12。由于加入的不充分效果,所以小于1.0×10-6的Zn/B值不是優(yōu)選的。由于開始產生其它相或觀察到粉末顏色急劇變化,所以大于0.20的Zn/B值不是優(yōu)選的。在本發(fā)明紅外反射材料具有ABO3型鈣鈦礦型結構的情況下,通常調節(jié)α/β比至1,其中堿土金屬元素含量為α摩爾,至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素、周期表IIIa族元素和鋅元素的總含量為β摩爾。更優(yōu)選其中1<α/β≤1.5,即堿土金屬元素的含量大于1倍且不大于1.5倍的組合物,因為該組合物的紅外反射材料具有比α/β=1的組合物更高的紅外反射率且具有特別高的近紅外反射率。仍更優(yōu)選1<α/β<1.1。為包含至少一種堿土金屬元素和至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素且不包含稍后提到的錳元素和/或鐵元素的鈣鈦礦型復合氧化物的復合氧化物為白色材料,且具有高反射率。具體而言,當近紅外反射率通過波長為700-2100nm的日光的近紅外線反射率(下文有時稱作太陽能反射率,其通過表示日光能量分布的加權因子乘以根據JISR3106的光譜反射率而計算)表示時,太陽能反射率優(yōu)選不小于70%,更優(yōu)選不小于80%,仍更優(yōu)選不小于90%。該復合氧化物的白度優(yōu)選不小于75,更優(yōu)選不小于80,仍更優(yōu)選不小于85,其中白度通過CIE1976Lab(L*a*b*色系)的亮度L*值表示(L*值越大,白度越大)。因此,本發(fā)明紅外反射材料可具有提高的亮度L*值,因此可用作白色顏料。此外,L*a*b*色系的a*值和b*值以與L*值為顯示色調和飽和度的情況下相同的方式測定。a*值朝向正方越大,顯示顏色越紅,而當a*值朝向負方越大,顯示顏色越綠。b*值朝向正方越大,顯示顏色越黃,而b*值朝向負方越大,顯示顏色越藍。在復合氧化物中,例如a*值可抑制紅度為約-3至10,b*值可抑制黃度為約-1至10。本發(fā)明紅外反射材料在含堿土金屬元素、至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素及氧元素的鈣鈦礦型復合氧化物中另外含錳元素和/或鐵元素。含錳元素和/或鐵元素提高黑度。錳元素和鐵元素可存在于鈣鈦礦型復合氧化物的粒子表面上和/或其粒子內,優(yōu)選存在于鈣鈦礦型復合氧化物的粒子內。錳元素和鐵元素可根據性能如所需紅外反射率和黑度設定。在含錳元素的情況下,優(yōu)選含錳(Mn)與至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素(B)的原子比(摩爾比)為0.01≤Mn/B≤3.0的量。這里,“Mn”表示錳元素的摩爾數,“B”表示至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的摩爾數。從紅外反射率和黑度來看,原子比(摩爾比)Mn/B的值優(yōu)選為0.01-3.0,更優(yōu)選0.05≤Mn/B≤3.0,仍更優(yōu)選0.1≤Mn/B≤3.0,最優(yōu)選0.3≤Mn/B≤3.0。由于加入的不充分效果和不足的黑度,所以小于0.01的Mn/B值不是優(yōu)選的。由于當Mn/B值大于3.0時堿土金屬傾向于容易洗提,所以大于3.0的Mn/B值不是優(yōu)選的。此外在含鐵元素的情況下,優(yōu)選含鐵(Fe)與至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素(B)的原子比(摩爾比)為0.01≤Fe/B≤1.0的量。這里,“Fe”指鐵元素的摩爾數,“B”指至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的摩爾數。從紅外反射率和黑度來看,原子比(摩爾比)Fe/B的值優(yōu)選為0.01-1.0,更優(yōu)選0.05≤Fe/B≤0.8,仍更優(yōu)選0.07≤Fe/B≤0.8。由于加入的不充分效果和不足的黑度,所以小于0.01的Fe/B值不是優(yōu)選的。由于不可能作為單相合成,所以大于1.0的Fe/B值不是優(yōu)選的。也可含錳元素和鐵元素。從紅外反射率和黑度來看,優(yōu)選錳元素和鐵元素的含量在上述相應范圍內。在含錳元素和鐵元素的情況下,作為堿土金屬元素,優(yōu)選至少一種選自鈣、鍶和鋇的元素,這是因為高紅外反射率且因為它們可形成具有鈣鈦礦型結構的復合氧化物。具有鈣鈦礦型結構的復合氧化物通過使用不同于鎂的堿土金屬元素如鈣、鍶和鋇,與鎂元素組合作為堿土金屬元素而得到。另外,復合氧化物具有比不加入鎂的那些更高的紅外反射率,且具有特別高的近紅外反射率。因此,更優(yōu)選加入鎂。鎂的含量可根據性能如所需紅外反射率適當地設定。鎂元素(Mg)與不同于鎂的堿土金屬(A)的原子比(摩爾比)優(yōu)選為1.0×10-6≤Mg/A≤0.20,更優(yōu)選1.0×10-6≤Mg/A≤0.12。這里“Mg”指鎂元素的摩爾數,“A”指不同于鎂的堿土金屬元素的摩爾數。此外,本發(fā)明紅外反射材料在含堿土金屬元素、至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素及氧元素和錳元素和/或鐵元素的鈣鈦礦型復合氧化物中另外含周期表IIIa族元素如硼、鋁、鎵和銦。更優(yōu)選含周期表IIIa族元素,因為紅外反射率比不加入周期表IIIa族元素的那些高。更優(yōu)選含周期表IIIa族元素中選自鋁和鎵的至少一種,因為得到特別高的近紅外反射率。周期表IIIa族元素可存在于鈣鈦礦型復合氧化物的粒子表面上和/或鈣鈦礦型復合氧化物的粒子內,優(yōu)選存在于鈣鈦礦型復合氧化物的粒子內。周期表IIIa族元素的含量可根據性能如所需紅外反射率適當地設定。優(yōu)選含周期表IIIa族元素(Al)與至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素(B)的原子比(摩爾比)為0.0005≤Al/B≤1.5的量。這里,“Al”表示周期表IIIa族元素的摩爾數,“B”表示至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的摩爾數。從紅外反射率和黑度來看,這些Al/B的原子比(摩爾比)值優(yōu)選為0.0005-1.5,更優(yōu)選0.001≤Al/B≤1.3,仍更優(yōu)選0.005≤Al/B≤1.0。由于加入的不充分效果,所以小于0.0005的Al/B值不是優(yōu)選的。由于開始產生其它相或粉末顏色顯著偏離,所以大于1.5的Al/B值不是優(yōu)選的。此外,本發(fā)明紅外反射材料在含堿土金屬元素、至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素及氧元素和錳元素和/或鐵元素的鈣鈦礦型復合氧化物中或在另外含周期表IIIa族元素如硼、鋁、鎵和銦的鈣鈦礦型復合氧化物中另外含鋅元素。優(yōu)選含鋅元素,因為紅外反射率比不加入鋅元素的那些高。鋅元素可存在于鈣鈦礦型復合氧化物的粒子表面上和/或鈣鈦礦型復合氧化物的粒子內,優(yōu)選存在于鈣鈦礦型復合氧化物的粒子內。鋅元素的含量可根據性能如所需紅外反射率適當地設定。優(yōu)選含鋅元素(Zn)與至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素(B)的原子比(摩爾比)為1.0×10-6≤Zn/B≤0.20的量。這里,“Zn”指鋅元素的摩爾數,“B”指至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素的摩爾數。由于得到高紅外反射率,所以這些Zn/B的原子比(摩爾比)值優(yōu)選為1.0×10-6至0.2,更優(yōu)選1.0×10-6≤Zn/B≤0.15,仍更優(yōu)選1.0×10-6≤Zn/B≤0.12。由于加入的不充分效果,所以小于1.0×10-6的Zn/B值不是優(yōu)選的。由于開始產生其它相或觀察到粉末顏色急劇變化,所以大于0.20的Zn/B值不是優(yōu)選的。在本發(fā)明紅外反射材料具有ABO3型鈣鈦礦型結構的情況下,通常調節(jié)α/β比為1,其中堿土金屬元素含量為α摩爾,至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素、周期表IIIa族元素和鋅元素的總含量為β摩爾。更優(yōu)選其中1<α/β≤1.5,即堿土金屬元素含量大于1倍且不大于1.5倍的組合物,因為該組合物具有比α/β=1的組合物更高的紅外反射率,且具有特別高的近紅外反射率。仍更優(yōu)選的范圍為1<α/β<1.1。在含至少一種堿土金屬元素、至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素及錳元素和/或鐵元素的鈣鈦礦型復合氧化物中,粉末顏色變?yōu)楹谏?。復合氧化物的黑度?yōu)選不大于45,更優(yōu)選不大于40,仍更優(yōu)選不大于32,其中黑度通過CIE1976Lab(L*a*b*色系)的亮度L*值表示,其與上述相同,(當L*值越小時,黑度越大)。因此,本發(fā)明紅外反射材料可具有降低的亮度L*值,因此可用作黑色顏料。L*a*b*色系的a*值和b*值以與L*值相同的方式測定,例如a*值可抑制紅度為約0至20,b*值可抑制黃度為約-1至10。紅外反射率根據粉末顏色變化。易吸收紅外射線的黑色粉末具有比反射紅外射線的白色粉末相對更小的紅外反射率。由此,含錳元素和/或鐵元素的復合氧化物的太陽能反射率優(yōu)選不小于10%,更優(yōu)選不小于12%,仍更優(yōu)選不小于15%,進一步更優(yōu)選不小于20%,最優(yōu)選不小于25%。復合氧化物所含堿土金屬、至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素、錳、鐵元素、周期表IIIa族元素和鋅元素的量用熒光X射線光譜分析測定。計算保持電荷平衡所需要的氧的量(基于那些組分的原子價)。復合氧化物的晶體結構也可用X射線衍射檢查。在本發(fā)明紅外反射材料中,認為溶質原子形成固溶體且通過形成取代固溶體或通過形成填隙式固溶體而含在復合氧化物粒子內或復合氧化物粒子表面,在取代固溶體中,鈣鈦礦型復合氧化物的格點上的溶劑原子(具體而言,堿土金屬、選自鈦、鋯和鈮中至少一種的原子)被溶質原子(具體而言,錳、鐵原子、周期表IIIa族原子或鋅原子)置換,在填隙式固溶體中,溶質原子進入鈣鈦礦型復合氧化物的晶格間隙中。更具體而言,推測形成固溶體,其中選自鈦、鋯和鈮中至少一種的溶劑原子被錳和/或鐵、周期表IIIa族原子或鋅的溶質原子置換。復合氧化物優(yōu)選保持鈣鈦礦型結構。在ABO3型結構中,在上述范圍0.01≤Mn/B≤3.0內的錳元素含量下,A:B:O:錳原子=1:1-X:3:X中的X以原子比(摩爾比)表示為約0.01-0.75。在含鐵元素的情況下,在0.01≤Fe/B≤1.0的上述含量下,A:B:O:鐵原子=1:1-Y:3:Y中的Y以原子比(摩爾比)表示為約0.01-0.5。錳元素、鐵元素、周期表IIIa族元素或鋅元素的包含可基于沒有出現不同于復合氧化物的相的峰值這一X射線衍射結果檢查。衍生自各種原料的雜質可不可避免地混入本發(fā)明紅外反射材料中。優(yōu)選盡可能地不含Cr。即使含Cr作為雜質,其含量不超過1重量%。特別地,導致安全問題的Cr6+的含量優(yōu)選不大于10ppm。通過改變制備條件,本發(fā)明紅外反射材料可具有各種粒子形式和粒度。粒子形式可例如為片狀、粒狀、近似球形、針狀和不定形的。優(yōu)選由電子顯微鏡測量的平均粒度(一個粒子中最大直徑的算術平均值)為約0.02-20.0μm。在超過20.0μm的平均粒度下,由于粒度太大,著色強度降低。在小于0.02μm的平均粒度下,在涂料中分散可能困難。為此,平均粒度優(yōu)選為0.1-5.0μm,更優(yōu)選0.2-4.5μm,仍更優(yōu)選0.3-4.0μm。此外,優(yōu)選本發(fā)明紅外反射材料的BET比表面積值(根據氮氣吸收的單點方法)為約0.05-80m2/g。在小于0.05m2/g的BET比表面積值下,粒子粗糙,或粒子互相燒結,因此著色強度降低。更優(yōu)選,BET比表面積值為0.2-15m2/g,仍更優(yōu)選0.3-5m2/g。BET比表面積可通過MONOSORBMS-18(由Yuasa-IonicsCompany,Limited制造)測量。由該BET比表面積值,其中粒子形式被認為是球形的平均粒度可用以下表達式1計算。優(yōu)選由BET比表面積值計算的平均粒度為約0.02-30μm。然而,由于粒子形式、粒度分布等的影響,由電子顯微鏡計算的平均粒度可能不同。表達式1:L=6/(ρ·S),其中L為平均粒度(μm),ρ為試樣密度(g/cm3),S為試樣的BET比表面積值(m2/g)。本發(fā)明紅外反射材料可用于涂料、油墨、塑料、陶瓷、電子材料等。為增強在溶劑和待混合樹脂等中的分散性,如果需要的話,可將其粒子表面用無機化合物和/或有機化合物涂覆。無機化合物的實例優(yōu)選包括至少一種選自硅、鋯、鋁、鈦、銻、磷和錫的化合物。硅、鋯、鋁、鈦、銻和錫更優(yōu)選為氧化物、水合氧化物或氫氧化物的化合物。磷更優(yōu)選為磷酸或磷酸鹽的化合物。有機化合物的實例包括有機硅化合物、有機金屬化合物、多元醇、鏈烷醇胺或其衍生物,高級脂肪酸或其金屬鹽和高級烴或其衍生物??墒褂眠x自這些中的至少一種。本發(fā)明紅外反射材料含堿土金屬元素和至少一種選自鈦、鋯和鈮的元素,且如果需要的話含錳元素和/或鐵元素、周期表IIIa族元素如硼、鋁、鎵和銦及鋅元素。堿土金屬元素、錳元素、鐵元素等可在水中洗提,特別是容易在酸性水中洗提。為此,在需要控制水洗提性能的情況下,將紅外反射材料的粒子表面用無機化合物涂覆是有效的。這種無機化合物的實例包括選自硅、鋯、鋁、鈦、銻、磷和錫中至少一種的化合物。硅、鋯、鋁、鈦、銻和錫更優(yōu)選為氧化物、水合氧化物或氫氧化物的化合物。磷更優(yōu)選為磷酸或磷酸鹽的化合物。特別地,優(yōu)選硅和鋁的氧化物、水合氧化物或氫氧化物。更優(yōu)選硅(下文有時稱作硅石)的氧化物、水合氧化物或氫氧化物形成高密度硅石或多孔硅石。根據硅石涂覆處理時的pH范圍,用于涂覆的硅石變得多孔或無孔(高密度)。然而,高密度硅石容易形成細密涂層且具有控制紅外反射材料水洗提性能的高效果,因此是更優(yōu)選的。為此,高密度硅石的第一涂層可存在于紅外反射材料的粒子表面上,多孔硅石或鋁的氧化物、水合氧化物和氫氧化物(下文有時稱作氧化鋁)的第二涂層可存在于其上。硅石涂層可用電子顯微鏡觀察。可適當地設定待涂覆無機化合物的量。例如基于紅外反射材料優(yōu)選為0.1-50重量%,更優(yōu)選為1.0-20重量%。無機化合物的量可通過普通方法如熒光X射線光譜分析和ICP發(fā)光光譜測量。本發(fā)明紅外反射材料可使用用于制備鈣鈦礦型復合氧化物的常規(guī)方法制備。具體而言,可使用如下方法等:所謂的固相合成法,包括將堿土金屬化合物與選自鈦、鋯和鈮中至少一種的化合物混合,并使用電爐、旋轉窯等煅燒該混合物;所謂的草酸鹽法,包括將堿土金屬與選自鈦、鋯和鈮中至少一種的草酸鹽在水體系中合成,隨后將煅燒混合物;所謂的檸檬酸鹽法,包括將堿土金屬與選自鈦、鋯和鈮中至少一種的檸檬酸鹽在水體系中合成,隨后煅燒該混合物;所謂的水熱合成法,包括將堿土金屬化合物和選自鈦、鋯和鈮中至少一種的化合物的水溶液與堿性水溶液混合,進行水熱過程,其后過濾,洗滌并干燥。此外,在含錳元素和/或鐵元素、周期表IIIa族元素或鋅元素的情況下,可如下進行??稍趯A土金屬化合物與選自鈦、鋯和鈮中至少一種的化合物混合時加入或混合錳化合物、鐵化合物、周期表IIIa族元素的化合物或鋅化合物??稍谒w系中合成草酸鹽等時加入或混合錳化合物、鐵化合物、周期表IIIa族元素的化合物或鋅化合物。作為選擇,可在將堿土金屬化合物與鈦化合物的混合物煅燒或者將合成產物煅燒時加入或煅燒錳化合物、鐵化合物、周期表IIIa族元素的化合物或鋅化合物。在本發(fā)明中,包括將堿土金屬化合物和選自鈦、鋯和鈮中至少一種的化合物混合并煅燒的固相合成法是優(yōu)選的,因為得到了具有適當粒度的鈣鈦礦型復合氧化物。在組合使用不同于鎂的堿土金屬元素作為堿土金屬元素和鎂元素的情況下,包括將這種堿土金屬的化合物和選自鈦、鋯和鈮中至少一種的化合物混合并煅燒的固相合成法是優(yōu)選的,因為得到了具有適當粒度的鈣鈦礦型復合氧化物。此外,在含錳元素和/或鐵元素的情況下,包括在將堿土金屬化合物與選自鈦、鋯和鈮中至少一種的化合物混合時加入并混合錳化合物和/或鐵化合物并煅燒該混合物的方法是優(yōu)選的,因為得到了具有適當粒度的鈣鈦礦型復合氧化物。此外,在含周期表IIIa族元素或鋅元素的情況下,包括在將堿土金屬化合物與選自鈦、鋯和鈮中至少一種的化合物或如果需要的話錳化合物和/或鐵化合物混合時加入并混合周期表IIIa族化合物或鋅化合物并煅燒該混合物的方法是優(yōu)選的,因為得到了具有適當粒度的鈣鈦礦型復合氧化物。通過在將堿土金屬化合物與選自鈦、鋯和鈮中至少一種的化合物混合時加入并混合錳化合物、鐵化合物、周期表IIIa族化合物或鋅化合物,錳元素、鐵元素、周期表IIIa族元素或鋅元素容易存在于鈣鈦礦型復合氧化物的粒子內,它是優(yōu)選的。在固相合成法中,氧化物、氫氧化物、碳酸鹽等可用作...
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