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无机环保颜料中最主要的就是金属氧化物混相无机颜料,目前其主要的品种有钴蓝、钴绿、钛镍黄、钛铬棕、铜铬黑、铁铬锌棕等。而铁铬锌棕色颜料作为低成本的无机环保颜料被广泛应用在电子、塑料、涂料以及陶瓷等行业。 目前对于铁铬锌棕色颜料的生产主要采用固相烧结法,其制得的颜料粒度较大,呈色不稳定,不能满足市场要求。本文利用一种工艺简单,能大规模生产的方法—凝胶固相反应法制备出粒度分布均匀,平均大小0.5μm,且晶体结构完整,呈色性能稳定的Fe-Cr-Zn尖晶石棕色颜料。 利用XRD、TG-DTA、SEM、CIE-L*a*b*及粒度分析等多种表征手段,系统的研究了Fe-Cr-Zn颜料在合成过程中的各个影响因素,主要包括:聚丙烯酰胺凝胶体的形成条件;原料粒度的影响;煅烧温度和保温时间的影响等。并与传统的固相法制备的颜料进行对比,研究两种不同方法对尖晶石晶相形成的影响。同时还研究了亚微米级颜料在涂料、塑料及印刷釉中的呈色性能,初步考察了由亚微米级颜料为着色剂的陶瓷墨水的配制。 研究结果表明:用凝胶固相法制备颜料时,其单体用量占原料的质量比为4.5%,原料固含量为50%,凝胶反应温度为70℃时,凝胶前驱体成胶状态较好;原料粒度极大地影响了烧结过程中物相的形成和固相反应的进行;煅烧温度和保温时间是影响颜料物相生成和晶体发育的主要因素,同传统的固相法相比,凝胶固相法能够在较低温度下制得分散较好,粒度较小,晶体结构较好,及在印刷釉、塑料、涂料中均呈色较佳、显色稳定的棕色颜料;棕色陶瓷墨水制备过程中,研磨工艺、分散剂用量、墨水的固含量对墨水的理化性能有着重要的影响。