專利名稱：：一種重質氧化鐵黃及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及-一種重質鐵黃顏料及其制備方法，即堆積密度相對較高的鐵黃顏
背景技術：
：氧化鐵黃即氧化鐵水合物，有天然的和合成的兩種，色光從擰檬黃到橙黃到褐色都有，粉粒細膩，是晶體的氧化鐵水合物。通常指三氧化二鐵水合物，化學式Fe203.H20，英文名I織oxideyellow,相對分子量177.71(按1987年國際原子量).。相對密度2.44-4g/cm3，堆積密度為0.30.6g/cm3，熔點350-4(xrc。不溶於水、醇、溶於酸，不耐高溫，耐光性、耐候性及耐污濁氣體都較強，著色力與鉛黃幾乎相等。天然的氧化鐵黃鐵黃又稱土黃，顏色從淺黃到暗黃棕色。合成的鐵黃由于純度較高，因此顏色較鮮，遮蓋力較高。天然的與合成的兩種鐵黃均耐堿和有機酸，但遇無機酸會反應而失色，在高溫下也會變色。鐵黃顏料可用于建筑材料、陶瓷、涂料、塑料、橡膠和紙的著色。氧化鐵黃有吸收紫外線的功能，因而廣泛用在戶外涂料中能起保護作用。氧化鐵黃的顏料索引號顏料黃42C丄PigmentYellow42(77492)，又稱1602鐵黃；313氧化鐵黃。出自天然褐鐵礦，或采用合成的方法制備；合成通常采用硫酸亞鐵氧化法或芳香硝基物氧化法制備，工藝上有用濕法工藝制作也有用笨胺法工藝制作。氧化鐵黃因純度的不同，顏色范圍從淺黃到深黃，并且晶體的大小對顏色有影響。氧化鐵黃晶體呈針狀，晶體越長顏色越純并呈綠相，與鉻黃比，顏色明顯偏暗，加熱到105。C以上，會因為失去水而變紅。普通的純色氧化鐵黃顏料的結構式是針狀晶體，由于是針狀，晶體與晶體間的空隙就比較大，它的堆積密度因此比較低:,遠不能與等徑晶體顏料的密度相比，這使氧化鐵黃堆放時質輕且蔬松，所以氧化鐵黃在貯存和運輸中會占用較大的空間，從而增加貯存和運輸的成本。雖然氧化鐵黃的生產費用低廉，但貯存和運輸成本卻很高，作為一種低值產品，貯存和運輸成本占去了氧化鐵黃較大的價值比例。現有技術中雖然注意到了這個問題，但并沒有得到很好的解決。中國專利申請CN1220290A公開了一篇德國拜爾公司申請的"熱穩定性鐵黃顏料"，該申請通過將氧化鐵黃溶于有機溶劑中，并加入選自第3和/或4主族的元素，得到了一種熱穩定性好，低絲光效應鐵黃顏料，同時也可使這種鐵黃顏料的堆積密度大于0.5t/m3，甚至大于0.6t/m、但是該申請用的方法需先將氧化鐵黃溶于有機溶劑，再加入了0.315%選自第3和/或4主族的元素，如鋁化合物，這使生產工藝極為復雜，生產成本大大提高。鐵黃顏料是一種低值產品，用這種方法可能降低了鐵黃的貯存和運輸成本，可顯然反而增加了生產成本，氧化鐵黃的總成本并沒有下降。另外由于在氧化鐵黃顏料中加了其它化合物，會使色澤發生較大的變化，會影響使用者顏料調配。
發明內容本發明的目的是提供一種堆積密度較高的重質氧化鐵黃，使得氧化鐵黃不改變任何化學特性的同時提高它的堆積密度，同質量的氧化鐵黃減少堆放空間，從而降低氧化鐵黃的貯存和運輸成本。為了實現這一發明目的，本發明釆用的技術方案是本發明提供一種重質氧化鐵黃，所述的重質氧化鐵黃含有高密度氧化鐵黃粉末，所述的高密度氧化鐵黃粉末是將氧化鐵黃粉經過球磨機的振動球磨或球磨制得。本發明推薦的球磨機的振動球磨或球磨時間至少為半分鐘，通常控制在1分鐘2小時之內，研磨更長一些的時間，一定時間內，球磨時間的增加可能會使氧化鐵黃的堆積密度增大，相應的鐵黃的顏色變化也大，但通常在一定長的振動球磨或球磨時間后，堆積密度不再會繼續增大，此時如繼續增加振動球磨或球磨時間，鐵黃的堆積密度及顏色不再會變化，也不再會對產品本身的理化性質產生實質性的影響，但會增加重質氧化鐵黃不必要的生產成本，所以推薦的球磨時間在2小時之內即可。用連續球磨的方式，推薦需要進行振動球磨或球磨時間為半分鐘10分鐘；用間歇式球磨方式，推薦球磨時間為20分鐘2小時。本發明的產品，可以單純由高密度氧化鐵黃粉組成，所述的高密度氧化鐵黃粉是將氧化鐵黃粉經過球磨機的振動球磨或球磨制得。也可在高密度氧化鐵黃粉中加入一種或幾種助劑進行處理，所述的助劑有分散劑、潤濕劑或擴散劑等。助劑的添加量通常為氧化鐵黃粉的0.13%，這些助劑可在振動球磨或球磨前加入，也可在生產重質氧化鐵黃的過程中加入，助劑的加入主要改善顏料的物理性能，如改善顏料的分散性、減少粘度、縮短分散時間等，助劑的用法與用量在現有技術中就比較成熟，本發明的方案也適用這些加入助劑的氧化鐵黃顏料。本發明可使用的助劑有陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑，例如烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、聚氧乙烯醚型、聚丙烯酸鹽等，優選聚氧乙烯醚型、烷基萘磺酸鹽。具體的如十二烷基苯磺酸鈉;十二烷基縮合萘磺酸鈉、垸基萘磺酸鈉的曰醛縮合物；脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯醚脂肪胺；二壬基萘磺酸鋇，重烷基苯磺酸鈉。本發明提供的重質氧化鐵黃，在氧化鐵黃粉送入球磨機進行球磨制成的高密度氧化鐵黃粉末的堆積密度比氧化鐵黃粉球磨前堆積密度提高10%70%，即重質氧化鐵黃中的高密度氧化鐵黃粉末為未球磨時的氧化鐵黃粉堆積密度的110%170。％，多數通過球磨機1分鐘1小時的球磨，重質氧化鐵黃中的高密度氧化鐵黃粉為未球磨時的氧化鐵黃粉堆積密度的150%160%。制備如本發明的重質氧化鐵黃的方法，是將氧化鐵黃粉送入球磨機內，啟動球磨機進行振動球磨或球磨至少半分鐘，制成高密度氧化鐵黃粉末。本發明重質氧化鐵黃由高密度氧化鐵黃粉末和助劑組成，助劑在球磨機球磨氧化鐵黃粉前或球磨機研磨氧化鐵黃粉過程中加入，與氧化鐵黃粉同時球磨。所述的球磨為連續式或間歇式進行。常有的高密度氧化鐵黃粉末和助劑的質量比為100:0.13。所述的球磨為連續式或間歇式球磨機進行，連續式的球磨，如機械式球磨機內的振動球磨，通常只需要0.510分鐘；間歇式球磨，如間歇式臥式桶體球磨機，推薦球磨時間為20分鐘2小時。具體的說，本發明提供重質氧化鐵黃的制備方法包括如下步驟將氧化鐵黃粉或氧化鐵黃粉與助劑送入連續式球磨機內，所用的球磨機為機械式球磨機，磨球采用不銹鋼材質的磨球，開啟球磨機進行振動球磨15分鐘，取出即得重質氧化鐵黃。本發明的密度測定按國家標準"顏(填)料裝填體積和表觀密度測定"GB5211.4—85方法或屆際標準IS0787/11測定。本發明的技術效果體現在1.通過球磨方法制得的重質氧化鐵黃的堆積密度比普通氧化鐵黃提高了10%70%，因而同質量的氧化鐵黃顏料所占用的貯存及運輸的堆放空間大大減小，降低了運輸成本。對一個標準集裝箱(長*寬*高=5.9m*2.35m*2.39m)而言，普通的氧化鐵黃只能裝運12噸，最多裝14噸，對本發明的產品重質氧化鐵黃一個集轉箱能容納20噸。2.制備工藝簡單，制備成本低。圖1是實施例7未球磨過的氧化鐵黃放大20000倍的電子顯微鏡顯示圖圖2是實施例7球磨過的氧化鐵黃放大20C00倍的電子顯微鏡顯示圖具體實施例方式以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不限于此:實施例中密度測定按國家標準"顏(填)料裝填體積和表觀密度測定"GB5211.4—85方法，一、檢驗方法1、三氧化二鐵含量的測定按《三氧化二鐵含量測定法》2、105。C揮發物的測定或按《顏料105'C揮發物的測定》3、水溶物測定按《顏料水溶物測定法》4、篩余物測定按《顏料篩余物測定法》5、顏料水懸液PH值的測定按《顏料水懸液ra值的測定法》6、吸油量測定(GB1863_89或IS01248)進行。(GB5211.3—85或IS0787-2)進行。(GB52112—89或IS0787-3)進行。GB5211.18-85或IS0787-7)進行。(GB1717—86或IS0787-9)進行。按《顏料吸油量測定法》GB5211.15-88或IS0787-3)進行'7、著色率的測定一按《著色率測定》GB5211.19-88或IS0787-16)進行。8、色差的測定DINENIS08780-5進行二、技術指標<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>備》主三氧化二鐵含量對天然氧化鐵黃不限制實施例1氧化鐵黃粉311(德清凱孚顏料有限公司生產的氧化鐵黃粉311)，測得堆積密度為0.45，氧化鐵黃粉的送入機械式球磨機，磨球采用不銹鋼材質的磨球，開啟球磨機進行球磨10分鐘；撞擊，取出得重質氧化鐵黃，檢測重質氧化鐵黃，堆積密度為0.85。結果見表l:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例221實施例24重質氧化鐵黃由氧化鐵黃粉制成，將氧化鐵黃粉送入機械式球磨機內，磨球采用不銹鋼材質的磨球，進行連續球磨一定時間取出得重質氧化鐵實施例56重質氧化鐵黃由氧化鐵黃粉制成，將氧化鐵黃粉送入機械式球磨機內進行連續振動球磨，磨球采用碳鋼材質的磨球，一定時間取出得重質氧化鐵黃。實施例79重質氧化鐵黃由氧化鐵黃粉制成，將氧化鐵黃粉送入轉動立式桶體球磨機內，磨球采用石質的磨球，進行間歇式球磨一定時間取出得重質氧化鐵黃，總球磨時間見表l。實施例1011重質氧化鐵黃由氧化鐵黃粉及助劑制成，在研磨前加入助劑，將氧化鐵黃粉及助劑同時送入機械式球磨機球磨機內，磨球采用鐵磨球，進行連續研磨、振動，取出得重質氧化鐵黃。實施例12重質氧化鐵黃由氧化鐵黃粉及助劑制成，先將氧化鐵黃粉送入轉動臥式桶體球磨機內，磨球采用不銹鋼材質的磨球，進行間歇式研磨，先球磨30分鐘，再加入助劑繼續研磨30分鐘，取出得重質氧化鐵黃。實施例13重質氧化鐵黃由氧化鐵黃粉及助劑制成，先將氧化鐵黃粉送入轉動臥式桶體球磨機內，磨球采用不銹鋼材質的磨球，進行間歇式研磨，先球磨l小時，再加入助劑繼續研磨1小時，取出得重質氧化鐵黃。實施例213制備過程中的技術參數見表2表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權利要求1、一種重質氧化鐵黃，其特征在于所述的重質氧化鐵黃含有高密度氧化鐵黃粉末組成，所述的高密度氧化鐵黃粉末是將氧化鐵黃粉經過球磨機的振動球磨或球磨制得。2、如權利要求1所述的重質氧化鐵黃，其特征在于所述的球磨機的振動球磨或球磨時間至少為半分鐘。3、如權利要求2所述的重質氧化鐵黃，其特征在于所述的重質氧化鐵黃由高密度氧化鐵黃粉末組成:.所述的高密度氧化鐵黃粉末是將氧化鐵黃粉經過球磨機的振動球磨或球磨1分鐘2小時制得。4、如權利要求2所述的重質氧化鐵黃，其特征在于所述的重質氧化鐵由高密度氧化鐵黃粉末和一種或幾種助劑組成，所述的助劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑，所述的助劑占氧化鐵黃粉的O.13%。5、如權利要求14之一所述的重質氧化鐵黃，其特征在于所述的重質氧化鐵黃堆積密度為氧化鐵黃粉末振動球磨或球磨前堆積密度的110%170%。6、制備如權利要求1所述的重質氧化鐵黃的方法，其特征在于所述的方法是將氧化鐵黃粉送入球磨機內，啟動球磨機進行振動球磨或球磨至少半分鐘，制成高密度氧化鐵黃末。7、如權利要求6所述的重質氧化鐵黃的制備方法，其特征在于所述的重質氧化鐵黃還含有助劑，所述的方法是將助劑在球磨機振動球磨或球磨氧化鐵黃粉前或球磨機振動球磨或球磨氧化鐵黃粉過程中加入，與氧化鐵黃粉同時振動球磨或球磨。8、如權利要求6或7所述的重質氧化鐵黃的制備方法，其特征在于所述的振動球磨或球磨為連續式或間歇式進行。9、權利要求8所述的重質氧化鐵黃的制備方法，其特征在于所述的球磨機為機械式、轉動立式桶體或臥式桶體，球磨機的研磨球材質為鐵、碳鋼、不銹鋼、或石材。10、權利要求6所述的重質氧化鐵黃的制備方法，其特征在于所述的方法包括如下步驟將氧化鐵黃粉送入連續式球磨機內，所述的球磨機為機械式球磨機，磨球采用不銹鋼材質的磨球，開啟球磨機進行振動球磨或球磨1分鐘5分鐘，取出即得重質氧化鐵黃。全文摘要本發明涉及一種重質氧化鐵黃，所述的重質氧化鐵黃含有高密度氧化鐵黃粉末組成，所述的高密度氧化鐵黃粉末是將氧化鐵黃粉經過球磨機的振動球磨或球磨制得，通過球磨方法制得的重質氧化鐵黃的堆積密度比普通氧化鐵黃提高了10％～70％，因而同質量的氧化鐵黃顏料所占用的貯存及運輸的堆放空間大大減小，降低了運輸成本。并且制備工藝簡單，成本低。文檔編號C09C1/22GK101191022SQ20061015499公開日2008年6月4日申請日期2006年12月1日優先權日2006年12月1日發明者胡云芳,顧水榮申請人:德清凱孚顏料有限公司