Page 62 - 《精细化工》2021年第4期

·696· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

成钴蓝颜料色度值下降。因此，ZHANG 等 [30] 以富 得到最终产物为二维高岭石/CoAl 2 O 4 蓝色杂化颜
*
铝黏土矿物作为天然铝源，补偿钴蓝前驱体形成过 料。颜料蓝值（b ）可达到−38.90，近红外反射率
程中 Al(OH) 3 在碱性介质中溶解而造成的铝损失， 达到 60.18%，具有良好的着色性能、热稳定性和耐
3+
2+
保持 Co /Al 在高温结 晶过程中 形成 尖晶 石 酸碱性能，可作为冷着色剂应用外墙涂料中。
CoAl 2 O 4 颜料的最佳物质的量比 [31] 。结果表明，黏 黏土矿物的形貌对 CoAl 2 O 4 形貌也有重要的影响。
土矿物中 Al 2 O 3 含量越高，所制备杂化颜料色度值 MU 等 [34] 研究发现，与一维凹凸棒石棒晶形貌相比，
越高，并影响参与 CoAl 2 O 4 的晶相反应形成固溶体。 二维伊利石-蒙脱石片层黏土矿物的掺入更有利于
当温度高于 1000 ℃时，形成的杂化颜料中铝源不 保护杂化颜料的形貌不受煅烧温度的影响。当煅烧
仅来 自于 CoAlOH ， 还 来 源于富 铝黏 土矿物 的 温度从 800 ℃提高到 1000 和 1200 ℃时，杂化颜料
[32]
α-Al 2 O 3 〔图 2a、b、c 中，Hal 为埃洛石、Mt 为 的颜色由墨绿色变为蓝色，再变为深蓝色。无机颜
蒙脱石、M 为莫来石（其中 M47 和 M70 中的 47 和 料色调可通过在晶格中引入掺杂金属离子来调控 [35] 。
2+
2+
70 为 Al 2 O 3 含量）、And 为红柱石、Kaol 为高岭石、 ZHANG 等 [27] 根据 Mg 与 Co 离子半径相近原理，
Dic 为地开石、HP 为钴蓝杂化颜料〕。LIU 等 [33] 以 以海泡石为镁源制备了镁掺杂杂化颜料，结果表明，
2+
高岭石作为铝源，将负载的 Co 2 (OH) 2 CO 3 直接煅烧， 海泡石中Mg 部分替代尖晶石型CoAl 2O 4 晶相中部分
2+
当煅烧温度高于 1000 ℃时，CoO 即可与高岭石游 Co ，形成镁掺杂 CoAl 2O 4 杂化颜料。掺杂后的杂化
*
离型 γ-Al 2 O 3 和 SiO 2 反应生成固溶体 CoAl 2 O 4 和 颜料不仅分散性提高，色度值也达到了亮度值（L ）=
*
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Co 2 SiO 4 。但 CoAl 2 O 4 的生成能低于 Co 2 SiO 4 ，因此， 55.8，红值（a ）= –2.3，黄值（b ）= –55.0（图 2d）。

图 2 不同黏土矿物（a）、经 1100 ℃煅烧后（b）、杂化颜料的数码照片（c） [30] 、镁掺杂海泡石杂化颜料的制备过程
（d） [27]

Fig. 2 Digital photos of different clay minerals (a), calcined clay minerals at 1100 ℃ (b), CoAl 2 O 4 hybrid pigments derived
from different clay minerals (c) andschematic for preparation of Mg-doped CoAl 2 O 4 hybrid pigments (d) [27]

将制备的黏土矿物基钴蓝杂化颜料分别添加到 的引入显著改善了涂料的防腐性和耐热性。基于杂
环氧树脂、有机硅树脂和水基丙烯酸树脂中，可制 化颜料粗糙表面（图 3，K 为高岭石，K-HP 为高岭
备环氧防腐涂料 [25] 、水基丙烯酸涂料 [26] 和有机硅耐 石钴蓝杂化颜料），引入低表面能的聚硅氧烷对杂化
热涂料 [36] 。结果表明，杂化颜料无论在水性树脂还 颜料进行表面修饰，可制备超疏水杂化颜料，将其
是在油性树脂中均有较佳的分散性，同时杂化颜料 应用于涂料体系中可制备性能优异的耐热自清洁涂