綠色多孔近紅外反射顏料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于近紅外反射顏料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兼?zhèn)涠嗫捉Y(jié)構(gòu)的近紅外反射 綠色顏料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽熱反射隔熱涂料主要由基料、顏（填）料及助劑等組成，其中顏料對涂料的隔 熱性能有較大的影響。從隔熱機(jī)理的角度可以將隔熱分為熱阻隔型和熱反射型兩種形式。
[0003] 熱阻隔型隔熱是對多孔材料而言。多孔材料中由于孔的存在，延長了熱傳導(dǎo)的路 程從而降低了傳熱效率；孔道中氣體的導(dǎo)熱系數(shù)很低，這又大大降低了熱傳導(dǎo)與熱對流，從 而達(dá)到隔熱的效果。
[0004] 熱反射型隔熱是通過對熱輻射有良好的反射能力實(shí)現(xiàn)的。太陽光輻射的能量中 43 %在可見光波段，52 %在近紅外波段（780-2500nm)，可見太陽光輻射的熱量集中在可見 光和近紅外波段。相同顏色的物體對可見光的反射程度基本相同，因此顏色一定的情況下， 提高其近紅外波段的反射率，就可以提高其對熱量的反射能力。
[0005] 然而，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：太陽熱反射隔熱涂料中的顏料，特別是綠色顏料， 只具有一定的近紅外反射性能，不具有多孔結(jié)構(gòu)，未能兼?zhèn)錈嶙韪粜透魺岷蜔岱瓷湫透魺?的優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于制備一種綠色多孔近紅外反射顏料，所得顏料既具有多孔結(jié)構(gòu)， 又有較好的近紅外反射能力，綜合隔熱性能好。
[0007] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種綠色多孔近紅外反射顏料，具有如下化 學(xué)組成：
[0008]NaZrih(Cr)XP04，
[0009]其中x為0? 10 ~0? 25。
[0010] 優(yōu)選地，x為 0.10。
[0011] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明另一目的的技術(shù)解決方案為：一種綠色多孔近紅外反射顏料的制備方 法，包括如下步驟：
[0012] (31)原料混合：將鋅鹽和鉻鹽按比例溶解于去離子水中，室溫下攪拌，得到鋅鉻 溶液；
[0013] 優(yōu)選地，所述的鋅鹽包括硝酸鋅、硫酸鋅、氯化鋅中的至少一種，所述的鉻鹽包括 硝酸鉻、硫酸鉻、氯化鉻中的至少一種。
[0014] 優(yōu)選地，所述鋅鹽和鉻鹽的比例按鋅和鉻的摩爾數(shù)比為3~9:1。
[0015] (32)水?。簩⑺鲣\鉻溶液水浴加熱，攪拌同時緩慢滴加磷酸，得到鋅鉻磷溶液；
[0016]優(yōu)選地，水浴溫度為70°C，反應(yīng)時間為lh。
[0017](33)配制沉淀劑：采用碳酸鈉或者碳酸氫鈉溶解于水，得到鈉溶液，作為沉淀劑；
[0018] 優(yōu)選地，碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液濃度為0. 1~2mol/L。
[0019] (34)共沉淀：將所述沉淀劑緩慢滴加至鋅鉻磷溶液中，調(diào)節(jié)pH值，靜置，水洗，醇 洗，干燥，得到前驅(qū)體粉末；
[0020]優(yōu)選地，pH值為6~8,干燥溫度為60~80°C，干燥時間為4~10h。
[0021] (35)煅燒：將所述前驅(qū)體粉末置于馬弗爐中，煅燒，隨爐冷卻，研磨，得到所述綠 色多孔近紅外反射顏料。
[0022] 優(yōu)選地，煅燒溫度為700~900°C，煅燒時間為1~5h。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：
[0024] (1)本發(fā)明在可見光波段呈綠色，亮度值為60. 27~67. 34,高于普通鐵綠顏料的 亮度值52. 05。
[0025] (2)具有多孔結(jié)構(gòu)：多孔結(jié)構(gòu)使其具有很低的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0026] (3)近紅外反射性能好：本發(fā)明中的近紅外太陽光反射率為63. 84%~69. 12%， 而普通鐵綠顏料的近紅外太陽光反射率為62. 96%，因此本發(fā)明的顏料具有較好的近紅外 反射性能。本發(fā)明的顏料兼?zhèn)涠嗫赘魺岷徒t外反射隔熱兩個隔熱機(jī)理，作為太陽熱反射 隔熱涂料的組成，可有效提高涂層的隔熱性能。
[0027] (4)耐酸堿腐蝕：本發(fā)明中的顏料對環(huán)境和人體無傷害，具有良好的耐酸耐堿性。
[0028] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明綠色多孔近紅外反射顏料的制備方法的反應(yīng)流程圖。
[0030] 圖2為本發(fā)明綠色多孔近紅外反射顏料各實(shí)施例原料配比、近紅外太陽光反射率 表及顏色參數(shù)表。
[0031]圖3為本發(fā)明綠色多孔近紅外反射顏料的掃描電鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，以下各實(shí)施例均按相同的制備方法制 備。
[0033] 各實(shí)施例中所用原材料均為市售。
[0034] 制備方法：
[0035] 首先，按比例稱取Zn(N03)2 ? 6H20和Cr(N03)3 ? 9H20溶解于適量的去離子水中，在 室溫下攪拌，將溶液轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中在70°C下水浴加熱，量取一定量濃度為85%的磷酸 緩慢滴加到三口燒瓶中，攪拌，反應(yīng)lh，將混合溶液倒入燒杯中，緩慢滴加2mol/L的Na2C03 溶液，邊滴加邊攪拌，調(diào)節(jié)pH值為7,靜置，沉淀，抽濾，用去離子水洗滌2次，無水乙醇洗滌 1次，將濾餅置于70°C烘箱中干燥6h，得到前驅(qū)體粉末，將前驅(qū)體置于馬弗爐中900°C煅燒 2h，隨爐冷卻，研磨，得到綠色NaZrih(Cr)XP04顏料粉末。
[0036] 測試方法：對本發(fā)明及和本發(fā)明顏色相近的普通鐵綠顏料，采用NH310便攜式色 差儀，選擇D65測試光源，8mm測量口徑，測試顏色參數(shù)。采用分光光度計測試近紅外光譜 反射率，選取聚四氟乙烯為白色定標(biāo)體，測試波長間隔為5nm。根據(jù)測試的光譜反射率及 GJB2502. 1-2006,利用下面的公式計算近紅外太陽光反射率。
[0037]
【主權(quán)項】
1. 一種綠色多孔近紅外反射顏料，其特征在于具有如下化學(xué)式：NaZn H(Cr)xPO4，其中 X 為 0· 10 ~0· 25。
2. 如權(quán)利要求1所述的綠色多孔近紅外反射顏料，其特征在于：所述X為0. 10。
3. -種如權(quán)利要求1或2所述的綠色多孔近紅外反射顏料的制備方法，其特征在于，包 括如下步驟： (31) 原料混合：將鋅鹽和鉻鹽按比例溶解于去離子水中，室溫下攪拌，得到鋅鉻溶液； (32) 水?。簩⑺鲣\鉻溶液水浴加熱，攪拌同時緩慢滴加磷酸，得到鋅鉻磷溶液； (33) 配制沉淀劑：采用碳酸鈉或者碳酸氫鈉溶解于水，得到鈉溶液，作為沉淀劑； (34) 共沉淀：將所述沉淀劑緩慢滴加至鋅鉻磷溶液中，調(diào)節(jié)pH值，靜置，水洗，醇洗，干 燥，得到前驅(qū)體粉末； (35) 煅燒：將所述前驅(qū)體粉末置于馬弗爐中，煅燒，隨爐冷卻，研磨，得到所述綠色多 孔近紅外反射顏料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法，其特征在于：所述（31)原料混合步驟中， 所述的鋅鹽包括硝酸鋅、硫酸鋅、氯化鋅中的至少一種，所述的鉻鹽包括硝酸鉻、硫酸鉻、氯 化鉻中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法，其特征在于：所述（31)原料混合步驟中， 所述鋅鹽和鉻鹽的比例按鋅和鉻的摩爾數(shù)比為3~9:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法，其特征在于：所述（32)水浴步驟中，水浴 溫度為70 °C，水浴時間為Ih。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法，其特征在于：所述（33)配制沉淀劑步驟 中，碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液濃度為〇. 1~2mol/L。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法，其特征在于：所述（34)共沉淀步驟中，pH 值為6~8,干燥溫度為60~80°C，干燥時間為4~10h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顏料的制備方法，其特征在于：所述（35)煅燒步驟中，煅燒 溫度為700~900°C，煅燒時間為1~5h。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種綠色多孔近紅外反射顏料及其制備方法，化學(xué)組成為NaZn1-x(Cr)xPO4，其中x為0.10～0.25。制備方法包括如下步驟：將鋅鹽和鉻鹽按比例溶解于去離子水中，室溫下攪拌，得到鋅鉻溶液；將所述鋅鉻溶液水浴加熱，攪拌同時緩慢滴加磷酸，得到鋅鉻磷溶液；采用碳酸鈉或者碳酸氫鈉溶解于水，得到鈉溶液，作為沉淀劑；將所述沉淀劑緩慢滴加至鋅鉻磷溶液中，調(diào)節(jié)pH值，靜置，水洗，醇洗，干燥，得到前驅(qū)體粉末；將所述前驅(qū)體粉末置于馬弗爐中，煅燒，隨爐冷卻，研磨，得到所述綠色多孔近紅外反射顏料。本發(fā)明的顏料亮度值為60.27～67.34，近紅外太陽光反射率為63.84％～69.12％，均高于普通鐵綠顏料，在太陽熱反射隔熱涂料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C09D7-12, C09C1-34
【公開號】CN104830139
【申請?zhí)枴緾N201510240817
【發(fā)明人】韓愛軍, 馮煒, 葉明泉, 陳昕, 楊瑞
【申請人】南京理工大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月12日