顏料的應(yīng)用非常廣泛,但其性能受到顆粒大小、粒子形狀及其在使用介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性的影響,所以制備過(guò)程中或使用前顏料一般需進(jìn)行表面處理。對(duì)顏料顆粒進(jìn)行表面處理,可以改變顏料的表面特性,使之更符合應(yīng)用的要求。顏料表面處理后可以改善其分散性及流變性,提高顏料的耐候性、耐光性、耐化學(xué)品性等。

本文針對(duì)鐵黃尤其是針狀氧化鐵黃熱穩(wěn)定性較差和難以在有機(jī)相中分散的問(wèn)題,對(duì)其進(jìn)行聚合物表面包覆改性,并用酞菁藍(lán)與氧化鐵黃制備復(fù)合綠顏料,研究其在彩色混凝土中的著色效果。

本文首先在對(duì)工業(yè)無(wú)機(jī)顏料的生產(chǎn)和應(yīng)用中存在的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,以鈦白粉、氧化鐵紅、氧化鐵黃及其他工業(yè)無(wú)機(jī)顏料的表面改性技術(shù)及其發(fā)展的研究進(jìn)行了綜述。

用聚合物包覆改性氧化鐵黃顏料時(shí),以氧化鐵黃為原料,加入充分水解的硅烷偶聯(lián)劑與鐵黃的羥基作用使鐵黃表面由親水性變?yōu)槭杷��?加入十二烷基硫酸鈉,其疏水鏈與接枝在鐵黃表面的硅烷偶聯(lián)劑通過(guò)疏水作用吸附在其表面形成類膠團(tuán),將甲基丙烯酸甲酯單體與引發(fā)劑加入鐵黃懸浮液中進(jìn)行聚合反應(yīng),從而在氧化鐵黃表面接枝上聚合物鏈。本研究探討了不同硅烷偶聯(lián)劑、甲基丙烯酸甲酯單體用量、反應(yīng)溫度等反應(yīng)條件對(duì)改性效果的影響,優(yōu)化其改性工藝條件為：在反應(yīng)溫度為70℃,將硅烷偶聯(lián)劑KH570改性的鐵黃用1.6g甲基丙烯酸甲酯單體進(jìn)行表面包覆改性5-6h,得到的顏料在有機(jī)溶劑甲苯中的沉降時(shí)間為23.2h,分散率達(dá)到71.4%,而顏料的耐酸堿性等其他性能也得到一定的提高。用紫外-可見(jiàn)吸收結(jié)合耐熱性測(cè)試來(lái)研究其熱穩(wěn)定性能,并通過(guò)紅外光譜分析、表面電性分析及掃描電鏡分析進(jìn)行表征,探討改性機(jī)理。

采用機(jī)械力化學(xué)法制備了氧化鐵黃-酞菁銅復(fù)合顏料,其制備的工藝條件為：氧化鐵黃和酞菁銅質(zhì)量比為4：1,轉(zhuǎn)速35r/min下行星磨中球磨30min。將不同種類的表面活性劑或偶聯(lián)劑對(duì)制備的復(fù)合顏料進(jìn)行改性,分別制備出了親水性和疏水性的顏料,分析了不同改性劑對(duì)顏料潤(rùn)濕性和分散性能的影響。將復(fù)合綠顏料用于彩色混凝土的著色中,重點(diǎn)探討了復(fù)合顏料的親疏水性能對(duì)混凝土著色效果的影響,結(jié)果表明疏水性的復(fù)合綠顏料在混凝土中的著色效果好,顏色鮮艷且不易泛白,對(duì)其機(jī)理從水泥水化相對(duì)顏料顆粒的包裹、彩色混凝土抗?jié)B性的提高對(duì)泛堿的抑制兩個(gè)角度進(jìn)行了解釋。