一种高近红外反射率稀土颜料及其制备方法

技术领域

本发明属于无机颜料技术领域，特别涉及一种高近红外反射率稀土颜料及其制备方法。

技术背景

近年来，随着国家提倡节能、环保产业政策的实施，人们的节能意识不断提高，特别是建筑节能，更是日益受到重视。具有高近红外反射率的有色颜料不仅能够有效降低城市建筑温度，还可以满足人们对色彩的追求，从而它们被广泛地应用于建筑涂料。目前，应用较为广泛的隔热涂料按照其隔热机理的差异可以分为阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料和辐射型隔热涂料，其中反射型隔热涂料和阻隔型隔热涂料最为常见。

反射型隔热涂料主要是通过颜填料反射可见光及红外光的形式将太阳能量隔绝，达到隔热的目的。太阳光能量有43％集中在近红外区域(750～2500nm)，53％集中在可见光区域(380～780nm)，5％集中在紫外区域(200～400nm)，在近红外和可见光波段集中了大量的太阳光能量。相同的颜色的物体对可见光的反射基本相同，因此在颜色一定的条件下，提高其近红外波段的反射率可以提高其对热量的反射能力。

在高近红外反射无机颜料的制备方法中，溶胶凝胶法制备颜料周期较长、成本较高，在含有多种金属离子体系时难以获得没有絮凝的均匀凝胶。与溶胶凝胶法相比，自蔓延燃烧法所制备的颜料粉末粒径小、锻烧温度低，工艺简单，易于产业化。采用溶胶凝胶法制备BiFeO

发明内容

本发明的目的在于针对现有近红外反射颜料颜色单一、制备工艺复杂、近红外反射率较低等问题，提供一种制备工艺简单，近红外反射率较高，明度值较低，绿色无毒的颜料。

一种高近红外反射率稀土颜料，其化学组成通式为RE

本发明所述的高近红外反射率稀土颜料制备方法如下：

(1)按照RE

(2)称取氧化铁、硝酸铁或碳酸铁中的一种，溶解到混合溶液(1)，得到混合溶液(2)；

(3)称取硝酸铝、硝酸铬或硝酸锰中的一种或两种以上和适量的有机燃料溶解到混合溶液(2)，得到混合溶液(3)；

(4)加热混合溶液(3)浓缩至粘稠状态，引发自蔓延燃烧，将燃烧产物在空气中高温煅烧。

本发明所述的步骤(3)中，有机燃料为乙二醇、甘氨酸、柠檬酸或尿素中的一种或两种以上，所加入的有机燃料摩尔数为所得产物金属离子摩尔数的1～5倍。

本发明所述的步骤(4)中，引发自蔓延燃烧温度为300～600℃，自蔓延燃烧产物在空气中的煅烧温度为800～1300℃，煅烧时间为2～5小时。

本发明的有益效果为：

(1)颜料物相为单相石榴石稳定结构；

(2)颜料在颜色较暗(CIE 1976L*值为30.11～52.04)，在700—2500nm近红外波段反射率计算值在70％以上。

(3)本颜料采用溶液燃烧法合成，煅烧温度低、呈色性好、绿色无毒、工艺简单、易于产业化。

附图说明

图1为本发明实施例1、2所述颜料的X射线粉末衍射图；

图2为本发明实施例1、2所述颜料可见光及近红外光谱反射曲线；

图3为本发明实施例1、2所述颜料CIE1976-L*a*b*值。

具体实施方式

本发明具体实现过程如下：

(1)按照RE

(2)称取氧化铁、硝酸铁或碳酸铁中的一种，溶解到混合溶液(1)，得到混合溶液(2)；

(3)称取硝酸铝、硝酸铬或硝酸锰中的一种或两种以上和适量的有机燃料溶解到混合溶液(2)，得到混合溶液(3)，有机燃料为乙二醇、甘氨酸、柠檬酸或尿素中的一种或两种以上，所加入的有机燃料摩尔数为所得产物金属离子摩尔数的1～5倍；

(4)加热混合溶液(3)浓缩至粘稠状态，引发自蔓延燃烧，将燃烧产物在空气中高温煅烧，引发自蔓延燃烧温度为300～600℃，自蔓延燃烧产物在空气中的煅烧温度为800～1300℃，煅烧时间为2～5小时。

本发明将通过以下实施例作进一步说明。

实施例1

按照Gd

实施例2

按照Gd

实施例1和2的颜料的X射线粉末衍射图如图1所示，得到了单相石榴石稳定结构；图2为本发明实施例1、2所述颜料可见光及近红外光谱反射曲线；图3为本发明实施例1、2所述颜料CIE1976-L*a*b*值，图2和图3表明得到了高近红外反射率的棕色颜料。

实施例3

按照Sm

实施例4

按照Y

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。