金属有机化学气相沉积法制备云母珠光颜料新工艺及应用分析.pdf

中文摘要 金属有机化学气相沉积(MocⅦ)法制各云母珠光颜料 新工艺及应用研究 学科专业：应用化学 研究方向：有机新材料 指导教师：章娴君教授 作 者：王显祥(2000229) f珠光颜料是一种用途广泛的高档颜料，有绚丽的珠光光泽和璀璨的珠光效 应，、主要应用于涂料、油墨、化妆品、塑料、橡胶和皮革等行业。现在的珠光颜 料生产方法都是液相水解工艺，该工艺存在着水解周期长、能耗大、有大量污水 排放的缺点。随着工业的发展，对颜料的性能和色彩提出了更高的要求，珠光颜 料也由单包覆层向多包覆层方向发展。传统的液相包覆技术受工艺和原料的限 制，对多包覆层珠光颜料的制备不能进行精确调控，难以进行新产品的开发。金 属有机化学气相沉积(M0cvD)法是获得各种特殊功能材料和薄膜(如高温超 导膜、半导体膜等)最有效的方法，是将某些金属有机化合物蒸汽通过处于分解 温度的物体，在其表面上反应并沉积一种氧化物薄膜或金属薄膜的化学镀方法； 喷动流化床可解决超细粉体的流化，达到高效传热传质，迅速完成表面反应。本 研究结合这两项新技术，在喷动流化反应器中用MOCVD法制备了单包覆及双 包覆珠光颜料，该新工艺和液相包覆法相比，周期短、能耗小、无三废排放，是 绿色化工工艺，并为开发多包覆层珠光颜料提供了一条新的工艺路线。卜夕7～。 本研究论文主要研究了以下几个方面： 1．研究了用Fe(CO)5为前体物，在喷动流化反应器中对云母粉包覆铁氧化物 制备铁系珠光颜料的新工艺；佣x衍射、电镜扫描、电子探针、色差仪等对颜 料性能进行了表征，研究了各个工艺参数对产品质量的影响，结果表明：在沉积 温度250(2，氧气流量3ml·s-1。沉积时间5min时能得到棕色色泽的珠光颜料， 随着沉积温度的提高和反应时间的延长，可获得红棕、金红、橙红、深红等不同 色泽的珠光颜料；i≯L一 2．对颜料的光学特征及其微结构研究发现：粒径分布均匀的水磨云母粉适于 制备云母珠光颜料；MOCVD法制备云母珠光颜料是在微米级的片状超微粉体表 面沉积纳米级其折射指数比基材云母高得多的氧化物微粒．获得的包覆膜分布均 匀，结构致密{ 3．用Ti(OC4H9)4为前体物，在反应器中不同条件下对云母粉进行包覆。结果 的Ti02，当氧气充足时获得的镀层更加均匀和致密； 4．在包覆Ti02的基础上，再包覆一层铁氧化物，获得的双包覆珠光颜料亮度 更高，色泽更加丰富．色彩柔和，耐候性比单包覆层好； 5．在对喷动流化反应器传质、传热性能研究的基础上，对该工艺中羰基铁和 钛丁脂酸的沉积热力学和动力学做了初步计算： 6．按照颜料的国家标准对试制的几种珠光颜料进行了法定检验，并分别应用 于汽车涂料、塑料、化妆品、墙体涂料中，效果好。 关键词：i；墨尊光颜料；金属有机化学气相沉哆}壶IⅥocⅦ颤喷动流化床 @、 黔：艺?’ Anew ofMica Preparation Pearlescent Technology Pigment by Metal Chemistry their Organic Vapour Application Major：AppliedChemistry Direction：NewMaterial Organic Supervisor：ProfessorZhangXianjun Xianxiang Author：Wang