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朗盛颜料-氧化铁

云母氧化铁在保护性涂料中的应用

云母氧化铁在保护性涂料中的应用
前言 涂料的使用历史可以追溯到 25000 年前的石器时代,主要用于着色。但直到公元前 600 ~公元 400 年,古 希腊及古罗马人才意识到涂料除了装饰性用途外,还具有保护功能。在 13 世纪的英国,开始使用清漆并利用 其保护功能。随后,在工业革命时期( 1750 ~ 1830 年),有证据显示开始大量采用基于沥青及蜡的涂料保 护船底。工业革命使钢铁大量用于建筑及工程,从而促使涂料特别是用于保护金属的涂料的需求。这导致这些 涂料的用途更专一,主要的目的是作为保护性涂料以防止金属表面底材在各种环境下的自然腐蚀,其功能不同 于其它类型的涂料。
由于工业的飞速发展,环境的侵蚀越来越严重,因此如何防止全球环境污染对金属的侵蚀越来越受重视。每年 由于金属表面保护不当引起的损失都相当大,而通过使用合适的保护性涂料可以最低程度减少这种损失。 随着科学技术的发展,保护性涂料已经广泛使用。从十九世纪的最古老的焦油及沥青涂料、亚麻油红色含铅涂 料,到 20 世纪 30 、 40 年代,出现了醇酸及氯化橡胶涂料,其中含有一些防腐颜料如铬酸锌及锌粉等。 而到了现代,随着材料技术的发展,各种防腐颜料在保护性涂料中采用,通过混入它们来主要用于提高涂料的 保护性能。其中一些是含铅及含铬的颜料,即使这些颜料加入后对涂料的保护性能效果极好,但出于环保法规 及成本考虑的要求,仍做了大量研究以取代这些颜料类型,因此迫切需要寻找这些颜料的合适替代品,用于配 制无环境污染且经济的保护性涂料。 常用于配制无环境污染的保护性涂料的颜料替代品之一为云母氧化铁( MIO )。 云母氧化铁颜料为薄层状及片状的晶体结构,长期以来已被广泛用于底漆及面漆涂料配方中。含有 MIO 颜料

氧化铁工艺

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1、氧化铁合成主要工艺 氧化铁的制备工艺大致可以分为干法和湿法两类。干法又分为气相法和固相法,其中气相法常以羰基铁(Fe(CO)5)或二茂铁(FeCP2)等为原料,采用火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学沉积法(PCVD)或激光热分解等原理,通过焙烧法、热分解法、鲁式法(Ruthner)等方法来制备,由于干法制过程中,不可避免的废气污染和工艺过程难以控制、质量难以保证等缺点,该类方法已逐渐被本行业所摒弃;湿法又名液相法,是目前实验室和工业界广泛采用的制备粉体材料的主要方法,通过-------,其主要包括主要包括溶胶凝胶法、空气氧化法、水解法、沉淀法等;此外还有水热法、催化法、包核法等工艺改进法。主要优点是组分容易控制、设备简单、生产成本低;不足之处是杂质多,难以获得高性能的粒子粉体,生成的粒子易于形成聚凝体的假颗粒,难以分散。 2、我国氧化铁颜料合成工艺 我国氧化铁颜料主要以氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑为主,其生产主要采用湿法合成。湿法合成氧化铁红、铁黄是以废铁皮为原料,通过硫酸亚铁为反应介质,铁和氧结合形成不同铁含量和晶体结构的氧化铁颜料,与一般化学反应离子结晶沉淀不同的是,作为颜料的氧化铁系晶型在结构上有一定的要求。它首先要求制成一定数量的晶种,然后再氧化结晶沉淀得到产物,这样得到的晶体才具有颜料的性能。合成氧化铁黑是以硫酸亚铁和烧碱为原料,在一定条件下加成脱水而得。 (1)氧化铁红合成工艺 目前国内生产合成氧化铁红的方法有:沉淀法、绿矾段少发、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法和包核法。我国铁红大部分是采用沉淀法生产,以亚铁盐和铁皮为原料,经成核、沉淀、水洗、干燥得产品。而又根据晶种制备和采用亚铁盐不同, 可分为硫酸法、硝酸法、混酸法。三种方法的工艺相似,以下以硫酸盐法为例。 晶种制备:将氢氧化钠或氨水加入到硫酸亚铁溶液中,控制p H值9- 12 , 鼓入一定量的空气,在20 一30℃氧化制得晶种。化学反应式如下:

我国氧化铁红生产工艺简介

精心整理 我国氧化铁红生产工艺简介 氧化铁颜料是一种非常重要的无机彩色颜料,具有良好的颜料品质,应用领域十分广阔。生产氧化铁红的方法分为干法和湿法两种,其中干法主要包括绿矾(即七水硫酸亚铁)煅烧法、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法,此外还有以赤铁矿为原料的天然氧化铁矿物超细粉碎法等。湿法工艺主要包括硫酸盐(即硫酸亚铁或含有硫酸亚铁的溶液)法、硝酸盐(即硝酸铁、硝酸亚铁或含有硝酸铁盐的溶液)法、混酸法;湿法工艺按照二步氧化过程所使用的中和剂不同,又可分为铁皮法和氨法。 1、关于干法工艺: 干法工艺是我国传统、原始的氧化铁红生产工艺,其优点是生产工艺简单、流程短,设备投资相对较少。缺点是产品质量稍差,而且煅烧过程有有害气体产生,对环境有明显影响。如铁矾煅烧法,煅烧过程有大量的含硫气体产生。 近年来,基于对含铁废弃物的综合利用,我国又出现了硫酸烧渣法、铁矿粉酸化焙烧法等干法工艺,其优点是工艺简单、投资少,缺点是所产产品质量层次较低,只能应用于低端领域。 2、关于湿法工艺: 湿法工艺是以硫酸亚铁或硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁为原料,采用先制备晶种,后氧化制备铁红的氧化铁红生产方法。所用原料既可以是硫酸亚铁、硝酸亚铁固体原料,也可以是含有硫酸亚铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁的水溶液。所使用的中和剂既可以是铁皮、铁屑,也可以是碱或氨。 近几年来,基于对工业废弃物的综合利用,又产生了以钛白副产硫酸亚铁或硫酸铁溶液、以钢厂酸洗废酸或废水为原料制备氧化铁红工业颜料的方法,但都归属于湿法工艺范畴。所使用的中和剂仍然为铁皮、铁屑、碱或氨。 湿法工艺的优点在于所得产品质量性能优异,可以制备出不同型号的系列化氧化铁红产品。缺点在于工艺流程较长,生产过程能耗高,有大量的酸性废水产生,目前缺少有效地酸性废水综合利用途径等。 (1)硫酸法工艺: 以七水硫酸亚铁或硫酸铁,或含有水硫酸亚铁、硫酸铁的废酸、水溶液为原料,首先对铁盐或铁盐溶液进行净化处理以去除其中的杂质,然后严格控制工艺条件以氢氧化钠或氨为中和剂制备晶种。再将所制得的晶种转入二步氧化合成反应器,在加温的条件下严格控制工艺条件,投入氢氧化钠或氨调整体系pH值,再通入空气进行氧化制得晶种。将所制得的合格晶种转入氧化合成反应器,调整pH值和温度条件,投入铁皮或铁屑以中和氧化过程所产生的酸,通入空气进行氧化反应,氧化过程连续不断的加入铁盐溶液,当反应体系的色光达到目标色光标准时,停止反应经过滤分离出氧

氧化铁颜料性能和使用介绍

氧化铁颜料性能和使用介绍 1前言 氧化铁颜料是一类量大面广的无机彩色顾料,它的应用较为广 泛,大量使用予建材、涂料、油墨、橡胶、塑料、陶瓷、玻璃制品、五金玻璃抛光、戏剧油彩、绘画、化妆品、药品着色、复印材料、催化剂、电子工业及录音录像磁性记忆材料等方面。 1氧化铁颜料具有卓越的颜料通性: 1.1有高度的化学稳定性和物理耐牢度: 1.1.1耐碱:对任何浓度的碱类以及其他种类碱性物质,尤其是建筑 上常用的水泥、石灰灰浆等都是非常稳定的,并且对水泥建筑构件不发生粉化作用,亦不影响它的强度。 1.1.2耐酸:对一般弱酸和稀酸类具有一定的抗耐性能,但也能逐渐溶解于强酸中,特别是在加温和较浓情况下。 1.1.3耐光:在强烈的日光曝晒下色泽不变。 1.1.4耐热:在一定的温度极限内是稳定的,超过它的温度极限色泽就开始变化,随着温度的递增,变化的程度也就愈益显著,各个品种的温度极限如下: 氧化铁黄超过130℃逐渐变色为红相 氧化铁红超过300℃逐渐变色为深红 氧化铁紫超过400℃逐渐变色为深红 氧化铁黑超过100℃逐渐变色为暗红

氧化铁棕超过130℃逐渐变色为红相 铁绿超过200℃逐渐变色为暗红 1.1.5耐气候影响:不受大气的寒暑、干湿等气候条件的影响。 1.1.6耐污浊空气:在任何污浊的气体中都是非常稳定的,如硫化氢、氧化碳、氧化硫、氯化氢、氧化氮等气体。 1.1.7耐水、耐油、耐溶剂的渗性:不溶解于水、各种矿物油、植物油和醚、酯、酮类等以及其他有机溶剂中,并且没有渗透现象。 1.2有明净的色泽和独特的色调 氧化铁颜料的色泽非常明净纯正,并不用其他有机或无机色素加套润色。虽然并不象某些有机颜料或其他颜料的色调那样鲜艳夺目,但是氧化铁颜料的色调具有独特的风格,其柔和、幽谐的色调悦目可亲,适用于住宅、公共场所、户内外的涂刷。其庄严的色调,尤其适用于豪华大楼和宏伟端庄的建筑工程。 1.3优异的经济效果 氧化铁颜料具有很高的着色力,细而均匀的颗粒度,保证了他的使用价值,加上较低的售价,保证了使用者的经济效果。 全世界用于着色的氧化铁颜料销售量估计在60~65万吨/年。建筑业和涂料工业是最主要的用户。氧化铁也用于非着色领域,如铁氧体、磁记忆材料、化工触媒等。如果所有这些领域都计算在内,世界氧化铁的需要量接近l 007)吨/年,其中合成氧化铁占70%,天然氧化铁占30%。我国氧化铁整个行业生产能力95年已近25~30万吨/年。 2下面将分述各种氧化铁颜料的性能和用途。

氧化铁系列颜料发展概述

氧化铁系列颜料发展概述 在各类颜料中,氧化铁颜料的产销量仅次于钛白粉,是第二个量大面大的无机颜料,是第一大彩色颜料。氧化铁颜料颜色多,色谱广,遮盖力高,着色力强,主色有红、黄、黑三种,通过调配还可以得到橙、棕、绿等系列色谱的复合颜料。氧化铁颜料有很好的耐光、耐候、耐酸、耐碱及耐溶剂性,还具有无毒性等特点,广泛应用于建筑材料、涂料、油墨、塑料、陶瓷、造纸、磁性记录材料等行业中。 以钛白副产硫酸亚铁为原料,可以生产很多种类的氧化铁产品,是处理硫酸亚铁的最佳途径。 1.普通氧化铁颜料 1.1.煅烧法生产铁红 美国市场上销售的氧化铁牌号约80个,共中有约20个是煅烧法绿矾红;日本的煅烧法氧化铁产量世界最大,年产约20万吨,但其产品主要是用作磁性材料。我国以淄博钴业为主的几家工厂采用煅烧法生产,但其产品品质较低,用途不广,质量和国内普遍采用的铁皮一硝酸法相差较远。 目前全球的氧化铁颜料,60%用于建筑材料,30%用于涂料。这两类用途的氧化铁都要求有很好的颜色和分散性,用于建筑材料的氧化铁还必须有较高的着色力(着色力低会使颜料添加量加大,影响材料强度等性能。)。绿矾煅烧法生产的铁红粒子较大,颜色深而且着色力也不高,基本上不能用在建筑材料上,这就使它们的应用范围大大缩小。 1.2.液相氧化法生产铁红和铁黄 用烧碱(或氨)中和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁,以空气氧化氢氧化亚铁制晶种,在晶种存在下用空气氧化硫酸亚铁,反应过程中连续滴加硫酸亚铁和碱(或氨),保持一定的亚铁浓度和PH值,通过对色光进展的控制可以得到从浅色到深色一系列色相的氧化铁。该工艺生产铁红和铁黄区别在于晶种制备条件不同,酸性条件下得铁黄晶种,碱性条件下得铁红晶种。用空气液相氧化法生产1吨氧化铁约需七水硫酸亚铁3.5~4吨,30%的烧碱3吨或液氨0. 45吨。 用液相氧化法生产氧化铁在我国目前还处在实验室阶段,尚未有工业生产装置。原因主要是产品质量和目前成熟的铁皮法相比还有较大差距,另外它需要消耗大量的碱或氨,生产成本也没有优势。但作为处理钛白副产硫酸亚铁的有效途径之一,这还是一套非常值得研究的生

氧化铁工艺

氧化铁工艺的技术情况及发展趋势 1、氧化铁合成主要工艺 氧化铁的制备工艺大致可以分为干法和湿法两类。干法又分为气相法和固相法,其中气相法常以羰基铁(Fe(CO)5)或二茂铁(FeCP2)等为原料,采用火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学沉积法(PCVD)或激光热分解等原理,通过焙烧法、热分解法、鲁式法(Ruthner)等方法来制备,由于干法制过程中,不可避免的废气污染和工艺过程难以控制、质量难以保证等缺点,该类方法已逐渐被本行业所摒弃;湿法又名液相法,是目前实验室和工业界广泛采用的制备粉体材料的主要方法,通过-------,其主要包括主要包括溶胶?凝胶法、空气氧化法、水解法、沉淀法等;此外还有水热法、催化法、包核法等工艺改进法。主要优点是组分容易控制、设备简单、生产成本低;不足之处是杂质多,难以获得高性能的粒子粉体,生成的粒子易于形成聚凝体的假颗粒,难以分散。 2、我国氧化铁颜料合成工艺 我国氧化铁颜料主要以氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑为主,其生产主要采用湿法合成。湿法合成氧化铁红、铁黄是以废铁皮为原料,通过硫酸亚铁为反应介质,铁和氧结合形成不同铁含量和晶体结构的氧化铁颜料,与一般化学反应离子结晶沉淀不同的是,作为颜料的氧化铁系晶型在结构上有一定的要求。它首先要求制成一定数量的晶种,然后再氧化结晶沉淀得到产物,这样得到的晶体才具有颜料的性能。合成氧化铁黑是以硫酸亚铁和烧碱为原料,在一定条件下加成脱水而得。 (1)氧化铁红合成工艺 目前国内生产合成氧化铁红的方法有:沉淀法、绿矾段少发、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法和包核法。我国铁红大部分是采用沉淀法生产,以亚铁盐和铁皮为原料,经成核、沉淀、水洗、干燥得产品。而又根据晶种制备和采用亚铁盐不同 , 可分为硫酸法、硝酸法、混酸法。三种方法的工艺相似,以下以硫酸盐法为例。 晶种制备:将氢氧化钠或氨水加入到硫酸亚铁溶液中,控制p H值9- 12 , 鼓入一定量的空气,在20 一30℃氧化制得晶种。化学反应式如下:

我国氧化铁红生产工艺简介

我国氧化铁红生产工艺简介 氧化铁颜料是一种非常重要的无机彩色颜料,具有良好的颜料品质,应用领域十分广阔。生产氧化铁红的方法分为干法和湿法两种,其中干法主要包括绿矾(即七水硫酸亚铁)煅烧法、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法,此外还有以赤铁矿为原料的天然氧化铁矿物超细粉碎法等。湿法工艺主要包括硫酸盐(即硫酸亚铁或含有硫酸亚铁的溶液)法、硝酸盐(即硝酸铁、硝酸亚铁或含有硝酸铁盐的溶液)法、混酸法;湿法工艺按照二步氧化过程所使用的中和剂不同,又可分为铁皮法和氨法。 1、关于干法工艺: 干法工艺是我国传统、原始的氧化铁红生产工艺,其优点是生产工艺简单、流程短,设备投资相对较少。缺点是产品质量稍差,而且煅烧过程有有害气体产生,对环境有明显影响。如铁矾煅烧法,煅烧过程有大量的含硫气体产生。 近年来,基于对含铁废弃物的综合利用,我国又出现了硫酸烧渣法、铁矿粉酸化焙烧法等干法工艺,其优点是工艺简单、投资少,缺点是所产产品质量层次较低,只能应用于低端领域。 2、关于湿法工艺: 湿法工艺是以硫酸亚铁或硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁为原料,采用先制备晶种,后氧化制备铁红的氧化铁红生产方法。所用原料既可以是硫酸亚铁、硝酸亚铁固体原料,也可以是含有硫酸亚铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁的水溶液。所使用的中和剂既可以是铁皮、铁屑,也可以是碱或氨。 近几年来,基于对工业废弃物的综合利用,又产生了以钛白副产硫酸亚铁或硫酸铁溶液、以钢厂酸洗废酸或废水为原料制备氧化铁红工业颜料的方法,但都归属于湿法工艺范畴。所使用的中和剂仍然为铁皮、铁屑、碱或氨。 湿法工艺的优点在于所得产品质量性能优异,可以制备出不同型号的系列化氧化铁红产品。缺点在于工艺流程较长,生产过程能耗高,有大量的酸性废水产生,目前缺少有效地酸性废水综合利用途径等。 (1)硫酸法工艺: 以七水硫酸亚铁或硫酸铁,或含有水硫酸亚铁、硫酸铁的废酸、水溶液为原料,首先对铁盐或铁盐溶液进行净化处理以去除其中的杂质,然后严格控制工

氧化铁系列颜料发展概述知识讲解

氧化铁系列颜料发展 概述

氧化铁系列颜料发展概述 在各类颜料中,氧化铁颜料的产销量仅次于钛白粉,是第二个量大面大的无机颜料,是第一大彩色颜料。氧化铁颜料颜色多,色谱广,遮盖力高,着色力强,主色有红、黄、黑三种,通过调配还可以得到橙、棕、绿等系列色谱的复合颜料。氧化铁颜料有很好的耐光、耐候、耐酸、耐碱及耐溶剂性,还具有无毒性等特点,广泛应用于建筑材料、涂料、油墨、塑料、陶瓷、造纸、磁性记录材料等行业中。 以钛白副产硫酸亚铁为原料,可以生产很多种类的氧化铁产品,是处理硫酸亚铁的最佳途径。 1.普通氧化铁颜料 1.1.煅烧法生产铁红 美国市场上销售的氧化铁牌号约80个,共中有约20个是煅烧法绿矾红;日本的煅烧法氧化铁产量世界最大,年产约20万吨,但其产品主要是用作磁性材料。我国以淄博钴业为主的几家工厂采用煅烧法生产,但其产品品质较低,用途不广,质量和国内普遍采用的铁皮一硝酸法相差较远。 目前全球的氧化铁颜料,60%用于建筑材料,30%用于涂料。这两类用途的氧化铁都要求有很好的颜色和分散性,用于建筑材料的氧化铁还必须有较高的着色力(着色力低会使颜料添加量加大,影响材料强度等性能。)。绿矾煅烧法生产的铁红粒子较大,颜色深而且着色力也不高,基本上不能用在建筑材料上,这就使它们的应用范围大大缩小。 1.2.液相氧化法生产铁红和铁黄

用烧碱(或氨)中和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁,以空气氧化氢氧化亚铁制晶种,在晶种存在下用空气氧化硫酸亚铁,反应过程中连续滴加硫酸亚铁和碱(或氨),保持一定的亚铁浓度和PH值,通过对色光进展的控制可以得到从浅色到深色一系列色相的氧化铁。该工艺生产铁红和铁黄区别在于晶种制备条件不同,酸性条件下得铁黄晶种,碱性条件下得铁红晶种。用空气液相氧化法生产1吨氧化铁约需七水硫酸亚铁3.5~4吨,30%的烧碱3吨或液氨0.45吨。用液相氧化法生产氧化铁在我国目前还处在实验室阶段,尚未有工业生产装置。原因主要是产品质量和目前成熟的铁皮法相比还有较大差距,另外它需要消耗大量的碱或氨,生产成本也没有优势。但作为处理钛白副产硫酸亚铁的有效途径之一,这还是一套非常值得研究的生产工艺,关键在两点:一是找到控制粒子均匀成长的有效方法,提高产品质量;二是对反应的钠盐或氨盐回收利用,降低生产成本。 1.2.1.氨法铁红 用氨中和硫酸亚铁至碱性(PH=8.5~9.5),通入空气氧化制得初生晶种γ-FeO OH, γ-FeOOH在Fe2+诱导下转化成真实晶核α-Fe2O3,这实质是一个重新成核的过程。在 α-Fe2O3晶核和硫酸亚铁存在下,用空气氧化硫酸亚铁,生成的三氧化二铁沉积在晶核上,同时生成的硫酸用氨中和,连续滴加硫酸亚铁和氨,晶核逐渐长大而形成铁红。 化学反应式如下: 晶种制备:FeSO4 + 2NH3·H2O = Fe(OH)2↓+ (NH4)2SO4

氧化铁颜料应用与性能

氧化铁颜料应用与性能 氧化铁红的特点:铁红具有很好的耐热性,在500℃也不变色,在1200℃时,也不改变化学结构,极为稳定;能吸收阳光中的紫外线光谱,所以对涂层有保护作用,耐稀酸、耐碱、耐水、耐溶剂,使它具有很好的耐候性。铁红的颗粒度在0.2um时,带黄相,比表面积、吸油量等也比较大,颗粒度增大时,色相就从红向紫移动,比表面积、吸油量也随之变小。 铁红大量用于防锈涂料,具有物理性防锈功能,大气中的水分等不能渗透到金属,并能增加涂层的致密性和机械强度。 铁红的粉末特性,如下表: 项目黄相红相紫相 平均粒径,um 0.2 0.25 0.31 比表面积,m2/g 8.32 5.76 4.38 容积密度,g/cm20.71 0.61 0.61 吸油量,ml/100g 19.8 16.6 14.8 涂料的质量常常与颜料的性能有密切关系: ①颜料吸油量增高,使涂料粘度增加,如以溶剂稀释,则含固量下降,影响涂刷效果,吸油量较低的品种,可以增加涂料用量,提高深度。 ②遮盖力高的颜料,在涂料配方中的用量就可减少,又能提高涂层光泽(因树脂量较多),在配方中可调节填充剂用量,改善涂层的机械强度。 ③涂料在贮藏过程中,发生沉淀现象,颜料与填充剂如比重较大,就会逐渐在容器底部沉淀,最后形成粘厚的块团。铁红由于粘性较大,有的品种沉淀后不易搅起分散,涂料还会产生返粗现象,其中的一个原因是颜料在这一介质中引起颗粒的团聚现象,色泽变浅。 ④颜料的水溶物过高和PH值的影响,常常使涂料粘度上升(发胀),一种原因是树脂等介质皂化引起,另一种原因是由于不同PH值的物料间反应所影响,所以,颜料的PH值应近于7,而水溶物低的颜料,有利于涂料提高稳定性能。 合成氧化铁红与天然品相比,前者的密度较大,颗粒度小,纯度高,遮盖力好,吸油量高,着色力强。 氧化铁的水溶盐较低,有利于提高防锈效果,特别是氯离子增加时,水分就容易渗透入涂料中,同时加速金属腐蚀,此外,金属对酸性是很敏感的,酸性较强时,更容易促进金属的锈蚀。 天然氧化铁红有良好的遮盖力,有很好的抗紫外线性能,主要用于制备底漆,除了具有物理性防锈性能外,还有增重量剂的作用。湿法合成的铁红适用于制作油漆面漆,能使面漆色泽均匀一致。 铁黄耐热比铁红差,在135℃/小时或177℃/5分钟进行热处理,会因逐渐失去结晶水而向红转变。铁黑在180℃以上就会氧化生产棕色,在350℃以上就转化为红相。铁棕能吸收几乎所有紫外线的光谱辐射,并能发射出相当数量的红外光谱。 透明氧化铁,湿法合成的品种,平均颗粒度在0.1um,不易在涂料中均匀扩散,会引起透明度下降,而热裂法制成的透明氧化铁红颗粒度<0.1um,颗粒度愈小而透明度也愈好,但着色力稍低,主要特点是极易分散。 透明氧化铁颜料不含有铅、砷等有毒化合物,可应用于罐头内壁涂料的着色,具有很好的紫外线吸收特性,可以延迟涂层的老化期,提供应用效果。

氧化铁颜料的耐热性评价与水分测定

实验名称:氧化铁颜料的耐热性评价与水分测定 由于生产方法和操作条件的不同,水合程度不同,晶体结构和物理性质有很大差别。着色力、遮盖力、耐光性、耐酸性、耐碱性、耐热性均佳。200℃以上分解出结晶水,转变成红色。氧化铁黄颜料在各类混凝土中预制件和建筑制品材料作为颜料或着色剂,直接调入水泥中应用 一、实验目的 1. 了解铁黄耐热性的意义与应用; 2. 掌握氧化铁黄的耐热性评价与水分测定的原理及方法; 3.学会使用色差仪和热分析仪(TG-DTA); 二、实验原理 在物质匀速加热或冷却的过程中,当达到特定温度时会发生物理或化学变化。在变化过程中,往往伴随有吸热或放热现象,这样就改变了物质原有的升温或降温速率。差热分析就是利用这一特点,通过测定样品与一对热稳定的参比物之间的温度差与时间的关系,来获得有关热力学或热动力学的信息。 目前常用的差热分析仪一般是将试样与具有较高热稳定性的差比物(如α-Al2O3)分别放入两个小的坩埚,置于加热炉中升温。如在升温过程中试样没有热效应,则试样与差比物之间的温度差ΔT为零;而如果试样在某温度下有热效应,则试样温度上升的速率会发生变化,与参比物相比会产生温度差ΔT。把T和ΔT转变为电信号,放大后用双笔记录仪记录下来,分别对时间作图,得ΔT—t和T—t两条曲线。 差热分析是一种动态分析技术,影响差热分析结果的因素较多。主要有: (1) 升温速率 升温速率对差热曲线有重大影响,常常影响峰的形状、分辨率和峰所对应的温度值。比如当升温速率较低时基线漂移较小,分辨率较高,可分辨距离很近的峰,但测定时间相对较长;而升温速率高时,基线漂移严重,分辨率较低,但测试时间较短。 (2) 试样 样品的颗粒一般大约在200目左右,用量则与热效应和峰间距有关。样品粒度的大小,用量的多少都对分析有着很大的影响,甚至连装样的均匀性也会影响到实验的结果。 (3) 稀释剂的影响

我国颜料市场现状及发展趋势

2019年我国颜料市场现状及发展趋势人类使用颜料的历史悠久,初期是利用颜料的色彩涂于物体表面,以求美观或易于识别,随着人类文明的进步,颜料开始应用于各种物品的装饰。当今社会更是将颜料应用于各种领域,生活中也能随处找到颜料的踪迹,无论是书刊杂志,还是手机电脑,抑或是汽车和各种建筑物,颜料已成为人们生活中不可缺少的生产资料。而在涂料领域中,颜料同样起到了相当严重的作用,它配合着涂料为人类提供了色彩斑斓的物质社会,更让涂料产业得到了更广 博发展。 颜料可以分为无机颜料,有机颜料。无机颜料的耐光性、耐化学品性、耐候性比大凡有机颜料要好,但色泽不如有机颜料光鲜,着色力相对较低。现阶涂料常用颜料有钛白粉、氧化铁、铬系颜料等等。据慧聪笔者了解,虽然中国涂料产业发展迅猛,为颜料带来极大的市场空间,但是在市场的自然发展中,钛白粉及氧化铁等颜料产品依然出现例外的发展路线,但无论怎样发展,相信中国颜料市场都将走向更加规模化和技术化。 颜料市场数据分布 据国家××局统计,2019年中国颜料总产量为139万吨,比上年增长5.7%;其中无机颜料约为123万吨,有机颜料仅为16万吨。另据统计,2019年中国颜料总进口量为47万吨,同比增长6.8%;出口量为75.9万吨,同比增长 61.5%。2019 年无机颜料产销量及进出口量再创新高。据中国涂料工业协会对钛白粉、氧化铁、铬黄3种无机颜料的统计,2019年上述三种无机颜料的总产量为158万吨,其中钛白粉约为85万吨,占54%;氧化铁为68.5万吨,占43%;铬系颜料为4.5万吨,占3%。 中国钛白粉将进入行业发展黄金期 近几年,由于中国经济的飞速发展,涂料产业也在逐步扩张,这为颜料带来了不小的市场,像钛白粉的产销量更是得到了很大突破,最新统计数据显示:2009年,全国钛白总产量达

纳米氧化铁的制备及应用

纳米氧化铁的制备及其应用 高令博化工与环境生命学部制药工程大连理工大学大连116023 摘要:纳米氧化铁是一种多功能材料。本文综述了纳米氧化铁的各种制备方法,对各种制备方法优缺点进行了分析和比较,详述了纳米氧化铁在磁性材料、透明颜料、生物医学、催化剂等方面的应用,并对其发展前景进行了展望。 关键词:氧化铁;纳米;制备;应用 引言 纳米材料和纳米结构是当今新材料领域中最富活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的组成部分。近几年来,世界各国对金属氧化物纳米粒子进行了广泛研究,并取得了显著成效,其中纳米氧化铁由于具有广阔的应用前景而备受关注。 1 纳米氧化铁的制备 纳米氧化铁的制备方法可分为湿法和干法。湿法主要包括水热法、强迫水解法、凝胶—溶胶法、胶体化学法、微乳液法和化学沉淀法等。干法主要包括:火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学气相沉积法(PCVD)、固相法和激光热分解法等。 1.1 湿法 1.1.1 水热法 水热合成法是指在密闭体系中, 以水为溶剂,在一定温度和水的自生压强下, 使原始混合物进行反应的一种合成方法。1982年,用水热反应制备超微粉引起了国内外的重视。由于反应在高温高压的水溶液中进行,故为一定形式的前驱物溶解—再结晶形成的良好微晶材料提供了适宜的物理化学条件[1-2]。康晓红等[3]采用载铁有机相与水相为反应物,于高压釜内进行水热反萃反应,经后处理后获得的氧化铁粉组成均一、粒度小、结晶完好。景志红等[4]也制备出了菱形、纺锤形和球形等不同形貌的氧化铁纳米颗粒。 水热法制备的粒子纯度高、分散性好、晶型好且大小可控[5].反应在压热釜中进行,设备投资较大,操作费用较高[6]。

氧化铁的应用

一、氧化铁红颜料在各类混凝土中预制件和建筑制品材料作为颜料或着色剂,直接调入水泥中应用。各种室内外的彩色混凝土表面,如墙面、地坪、天花板、支柱、门廊、路面、停车场、阶梯、车站等;各种建筑陶瓷和琉璃陶瓷,如面砖、地砖、屋瓦、嵌板、水磨石、马赛克花砖、人造大理石等。 二、氧化铁颜料Iron Oxide Red适用于各种涂料着色和保护物质,包括水性内外墙涂料、粉末涂料等;也可适用于油性漆包括环氧、醇酸、氨基等各种底漆和面漆;也可用于玩具漆、装饰漆、家具漆、电泳漆和磁漆。 三、氧化铁颜料Iron Oxide Red适用于塑料制品的着色,如热固性塑料和热塑性塑料,及橡胶制品的着色,如汽车内胎,飞机内胎,自行车内胎等。 四、氧化铁红普遍使用于建筑、橡胶、塑料、涂料等工业,特别是铁红底漆具有防锈功能,可以代替高价的红丹漆,节约有色金属。又是高级精磨材料,使用于精密的五金仪器、光学玻璃等的抛光。高纯度的是粉末冶金的主要基料,用来冶炼各种磁性合金和其他高级合金钢。由硫酸亚铁或氧化铁黄或下脚铁混经高温煅烧而得,或直接从液体介质中制成。 五、红在建材工业中主要用于彩色水泥、彩色水泥地砖、彩色水泥瓦、仿琉璃瓦、混凝土地砖、彩色灰浆、彩色沥青、水磨石、马赛克花砖、人造大理石及墙面粉刷等;在涂料油漆行业中主要用来制造各种油漆、涂料、油墨。在其他工业中,如陶瓷、橡胶、塑料、皮革揩光浆等用来做着色剂和填充剂 六、用于油漆, 橡胶, 塑料, 建筑等的着色,此外氧化铁颜料还可以用于各类化妆品、纸张、皮革的着色 氧化铁颜料在涂料中的应用

氧化铁颜料由于本身无毒,不渗色,成本低,且又可形成各种不同色调的特点,被广泛 从油性涂料向合成树脂涂料方向发展,各种涂料都离不开颜料的应用,特别是氧化铁颜料已成为涂料工业不可缺少的颜料品种。 应用于涂料中的氧化铁颜料有铁黄、铁红、铁棕、铁黑、云母氧化铁、透明铁黄、透明铁红,还有半透明的产品,其中量大面广的要算铁红为最重要。 铁红具有很好的耐热性,在500℃时不变色,在1200℃时也不改变化学结构,极为稳定。能吸收阳光中的紫外光谱,所以对涂层有保护作用,耐稀酸、耐碱、耐水、耐溶剂,使它具有很好的耐候性。 铁红的颗粒度在0.2μm时带黄相,比表面积、吸油量也较大,颗粒度增大时色相就从红相紫移动,比表面积、吸油量也随之变小。铁红大量用于防锈涂料具有物理性防锈功能,大气中的水分等不能渗透到金属层中,并能增加涂层的致密性与机械强度。 应用于防锈漆的铁红水溶盐要低,有利于提高防锈性能,特别是氯离子增加时,水分就容易渗透入涂层中,同时还要加速金属的腐蚀。 金属对酸性是很敏感的,所以涂料中的树脂、颜料或溶剂等的PH值在7以下酸性较强时,更容易促进金属腐蚀,经长期暴晒后铁红制漆的涂层容易产生粉化现象,特别是颗粒度较小的铁红粉化速度更快,所以要提高耐候性应选择颗粒度较大的铁红,但也容易使涂层光泽下

用钛白副产硫酸亚铁生产氧化铁系列颜料

用钛白副产硫酸亚铁生产氧化铁系列颜料 黄平峰(广西百合化工股份有限公司 531400) 摘要:本文介绍了用钛白副产硫酸亚铁为原料,生产铁红、铁黄、铁黑及透明氧化铁等多种色谱的氧化铁系列颜料的生产原理及技术要点,并介绍了其中一些品种的基本性能和用途。 关键词:硫酸亚铁氧化铁 在各类颜料中,氧化铁颜料的产销量仅次于钛白粉,是第二个量大面大的无机颜料,是第一大彩色颜料。氧化铁颜料颜色多,色谱广,遮盖力高,着色力强,主色有红、黄、黑三种,通过调配还可以得到橙、棕、绿等系列色谱的复合颜料。氧化铁颜料有很好的耐光、耐候、耐酸、耐碱及耐溶剂性,还具有无毒性等特点,广泛应用于建筑材料、涂料、油墨、塑料、陶瓷、造纸、磁性记录材料等行业中。 以钛白副产硫酸亚铁为原料,可以生产很多种类的氧化铁产品,是处理硫酸亚铁的最佳途径。 1.普通氧化铁颜料 1.1.煅烧法生产铁红 美国市场上销售的氧化铁牌号约80个,共中有约20个是煅烧法绿矾红;日本的煅烧法氧化铁产量世界最大,年产约20万吨,但其产品主要是用作磁性材料。我国以淄博钴业为主的几家工厂采用煅烧法生产,但其产品品质较低,用途不广,质量和国内普遍采用的铁皮一硝酸法相差较远。 目前全球的氧化铁颜料,60%用于建筑材料,30%用于涂料。这两类用途的氧化铁都要求有很好的颜色和分散性,用于建筑材料的氧化铁还必须有较高的着色力(着色力低会使颜料添加量加大,影响材料强度等性能。)。绿矾煅烧法生产的铁红粒子较大,颜色深而且着色力也不高,基本上不能用在建筑材料上,这就使它们的应用范围大大缩小。 1.2.液相氧化法生产铁红和铁黄 用烧碱(或氨)中和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁,以空气氧化氢氧化亚铁制晶种,在晶种存在下用空气氧化硫酸亚铁,反应过程中连续滴加硫酸亚铁和碱(或氨),保持一定的亚铁浓度和PH值,通过对色光进展的控制可以得到从浅色到深色一系列色相的氧化铁。该工艺生产铁红和铁黄区别在于晶种制备条件不同,酸性条件下得铁黄晶种,碱性条件下得铁红晶种。用空气液相氧化法生产1吨氧化铁约需七水硫酸亚铁3.5~4吨,30%的烧碱3吨或液氨0.45吨。 用液相氧化法生产氧化铁在我国目前还处在实验室阶段,尚未有工业生产装置。原因主要是产品质量和目前成熟的铁皮法相比还有较大差距,另外它需要消耗大量的碱或氨,生产成本也没有优势。但作为处理钛白副产硫酸亚铁的有效途径之一,这还是一套非常值得研究的生产工艺,关键在两点:一是找到控制粒子均匀成长的有效方法,提高产品质量;二是对反应的钠盐或氨盐回收利用,降低生产成本。 1.2.1.氨法铁红 用氨中和硫酸亚铁至碱性(PH=8.5~9.5),通入空气氧化制得初生晶种γ-FeOOH, γ-FeOOH在Fe2+诱导下转化成真实晶核α-Fe2O3,这实质是一个重新成核的过程。在 α-Fe2O3晶核和硫酸亚铁存在下,用空气氧化硫酸亚铁,生成的三氧化二铁沉积在晶核上,同时生成的硫酸用氨中和,连续滴加硫酸亚铁和氨,晶核逐渐长大而形成铁红。

纳米氧化铁

第一章综述 1.1 概述 1.1.1 氧化铁的性质 纳米科学技术是20世纪80年代末诞生并崛起的新科技,它的基本内涵是指在纳米尺寸(10-9~10-7)范围内认识和改造自然,通过直接和安排原子,分子创造新物质,以及改造原有物质使其具有新的性质[1]。纳米材料具有量子尺寸效应,小尺寸效应,表面效应及宏观量子隧道效应等基本特性[1]。这些基本特性使纳米材料具有不同与常规材料的潜在的物理,化学性质,因此引起人们的广泛兴趣。 纳米氧化铁( nano- sized iron oxide) 具有良好的耐候性、耐光性、磁性和对紫外线具有良好的吸收和屏蔽效应, 可广泛应用于闪光涂料、油墨、塑料、皮革、汽车面漆、电子、高磁记录材料、催化剂以及生物医学工程等方面, 且可望开发新的用途[2,3]。 通常,铁的氧化物及其羟基氧化物均归属于氧化铁系列化合物,按价态,晶型 结构的不同可以分为(α-﹑β-﹑γ-)Fe 2O 3 ﹑Fe 3 O 4 ﹑FeO 和(α-﹑β-﹑γ-) FeOOH.按色泽又可以分为,红﹑黄﹑橙﹑棕﹑黑。较具实用价值的有,α- Fe 2O 3 ﹑β- Fe 2O 3 ﹑α- FeOOH﹑Fe 3 O 4 等。 1.1.2 氧化铁的应用 1 纳米氧化铁在装饰材料中的应用 在颜料中, 纳米氧化铁又被称为透明氧化铁( 透铁) 。所谓透明, 并非特指粒子本身的宏观透明, 而是指将颜料粒子分散在有机相中制成一层漆膜( 或称油膜) , 当光线照射到该漆膜上时, 如果基本不改变原来的方向而透过漆膜, 就称该颜料粒子是透明的。透明氧化铁主要有5 个品种, 即透铁红、黄、黑、绿、棕。透明氧化铁颜料因其有0.01μm 的粒径, 因而具有高彩度、高着色力和高透明度, 经特殊的表面处理后具有良好的研磨分散性。透明氧化铁颜料可用于油化与醇酸、氨基醇酸、丙烯酸等漆料制成透明色漆, 有良好的装饰性。此种透明漆既可单独, 也可和其他有机彩色颜料的色浆相混, 如加入少量非浮性的铝粉浆则可制成有闪烁感的金属效应漆; 与不同颜色的底漆配套, 可用于汽车、自行车、仪器、仪表、木器等要求高的装饰性场合。透铁颜料强烈吸收紫外线的特性 使其可作为塑料中紫外线屏蔽剂,而用于饮料、医药等包装塑料中。纳米Fe 2O 3 在

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