金属氧化物混相颜料铜铬黑的制备与性能研究

摘要

铜铬黑是由氧化铜与氧化铬经高温合成的新型尖晶石型颜料，作为金属氧化物颜料的代表，是无机颜料中应用最为广泛的黑色颜料。因铜、铬在尖晶石的晶格中，兼具稳定性好、环保无毒等特点，广泛应用于耐高温涂料、工程塑料及美术颜料等领域。
　　本论文分别采用固相法与液相法制备铜铬黑颜料。固相法制备铜铬黑研究中，以Cr2O3与CuO为原料，采用高能球磨高温固相法制备尖晶石型铜铬黑颜料，利用XRD、SEM和激光粒度仪等方法对制备颜料的结构、形貌及粒度进行了表征。系统研究了前驱体混料方式、球磨时间、煅烧温度、煅烧时间等条件对铜铬黑颜料晶型、粒度的影响;探讨了掺杂对铜铬黑颜料着色力的影响。研究表明，通过高能球磨可有效地控制颗粒大小及均匀性，NiO与CoO的掺入可显著提高其着色力。高能球磨10分钟，煅烧温度900℃，保温时间3h下制备出了粒径分布均匀，着色力较好的铜铬黑颜料。
　　在液相法制备铜铬黑研究中，以铬和铜硝酸盐为原料，十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂，采用尿素共沉淀法合成超细尖晶石型铜铬黑颜料。系统研究了沉淀剂、煅烧温度和表面活性剂等条件对铜铬黑颜料晶型、形貌和粒度的影响;并探讨了合成条件对铜铬黑颜料着色力的影响。研究表明，尿素和十二烷基苯磺酸钠可有效地控制形貌、颗粒大小及均匀性;在尿素用量为理论量4倍，表面活性剂添加量为5％，煅烧温度800℃下制备出了形貌为六面体，平均粒径为300nm、粒径分布均匀，着色力优异的超细铜铬黑颜料。
　　在液相法硝酸体系研究基础上，根据铬化合物化学法制备过程中，铬与硫酸根形成配离子，硫酸根具有反离子效应的原理，用硫酸铜替换硝酸铜制备铜铬黑，研究了铬离子浓度、表面活性剂及其添加量对铜铬黑粒径及着色力的影响。研究表明，硫酸根的引入极大地改善了前驱体结块的问题，利于得到疏松的前驱体粉术，且制得粒径均匀着色力优异的铜铬黑颜料。
　　在上述实验基础之上，以硫酸铜、硝酸铬为原料，采用化学共沉淀法，进行了扩大试验研究，研究表明，所制备的铜铬黑颜料性能良好。

目录

摘要

前言

1．文献综述

1．1 铜铬黑的生产技术研究进展

1．1．1 铜铬黑的基本性质

1．1．2 铜铬黑的用途

1．1．3 制备方法

1．1．4 铜铬黑的光学性能分析

1．1．5 铜铬黑的反应机理

1．2 本论文的研究目的、内容及意义

2．高能球磨高温固相法制备铜铬黑的工艺研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．2．3 工艺流程

2．2．4 制备方法

2．2．5 检测分析方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 产品理化特征与性能分析

2．3．2 制备工艺对铜铬黑粒径及晶型的影响

2．4．小结

3．NO3-体系共沉淀法制备超细铜铬黑颜料

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．2．3 实验装置图

3．2．4 实验流程

3．2．5 实验步骤

3．2．6 检测分析

3．3 结果与讨论

3．3．1 产品理化特征与性能分析

3．3．2 共沉淀制备条件的影响

3．4 结论

4．SO42-／NO3-体系共沉淀法制备铜铬黑工艺研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验试剂

4．2．2 实验仪器

4．2．3 实验装置图

4．2．4 实验流程

4．2．5 实验步骤

4．2．6 检测分析

4．3 结果与讨论

4．3．1 SO42-离子的作用

4．3．2 共沉淀制备条件的影响

4．4 结论

5．共沉淀法制备铜铬黑实验室扩大试验研究

5．1 引言

5．2 实验部分

5．2．1 实验试剂

5．2．2 实验仪器

5．2．3 实验装置图

5．2．4 实验流程

5．2．5 实验步骤

5．2．6 检测分析

5．3 结果与讨论

5．3．1 低浓度的扩大试验

3．3．2 高浓度的扩大试验

5．4 结论

结论

参考文献

致谢

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