Page 64 - 《精细化工》2021年第4期

·698· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

显著改善了杂化颜料的颜色性能，还使铋黄的生产 料提供了新策略。
成本降低了约 60%。对比 6 种不同 pH 调节剂制备 将所制备的黏土矿物基铋黄杂化颜料埃洛石基
的杂化颜料，发现选择 Na 2 CO 3 作为 pH 调节剂制备 铋黄杂化颜料（Hal-HP）和高岭石基铋黄杂化颜料
的杂化颜料呈现出最佳的色值。在此基础上，又引 （Kal-HP）作为着色剂应用于不同领域，将杂化颜
入不同形貌和组成的黏土矿物制备了不同黏土矿物 料作为着色剂添加至聚丙烯（PP）中得到的拉伸和
基铋黄杂化颜料 [45] 。结果表明，以埃洛石（Hal）和 弯曲样条，见图 5，其中，图 5a 和 b 纵坐标为着色
高岭石（Kal)为载体制备的杂化颜料（Hal-HP 和 剂在 PP 中的含量。结果表明，与添加纯的 BiVO 4
Kal-HP）的色度显著优于海泡石（Sep）、蒙脱石 的 PP 相比，当杂化颜料添加量分别为 PP 质量的
（MMT）和凹凸棒石（APT）杂化颜料（Sep-HP-700、 0.5%和 1%时，显著改善了 PP 的力学性能（图 5c
MMT-HP-700 和 APT-HP-700），同时，还显著改善 和 d），其拉伸强度和弯曲强度分别提高了 15.0%和
了铋黄颜料的耐热性（700 为在 700 ℃煅烧后，杂 82.5%（杂化颜料）。同时，利用 3D 打印技术，发
化颜料色度明显比 BiVO 4 -700 更优。杂化颜料中黏 现杂化颜料在 ABS 基体中具有良好的分散性。同
土矿物不仅起到载体作用，调控铋黄纳米粒子的尺 时，利用 3D 打印技术，发现杂化颜料在 ABS 基体
寸大小和分散性能，而且各化学组成的差异也影响 中具有良好的分散性。利用杂化颜料涂层包覆的聚
BiVO 4 的带隙能（E g ）和色度值（图 4b）。当提高煅 氨酯泡沫塑料也具有优异的阻燃性能 [46] 。此外，SHI
烧温度时，黏土矿物中的化学成分可作为掺杂剂取 等 [47] 还发现，采用 BiVO 4 沉积于凹凸棒石表面制备
代 BiVO 4 晶格 Bi 或 V 的位置，从而导致 BiVO 4 晶 的杂化颜料还具有防腐蚀性能。防腐能力增强是杂
格畸变或扭曲和缺陷，进而改变 O 2p 价带，并通过 化颜料的阻隔作用和钒酸盐在涂层/基体界面的抑
改变 Bi 6s/O 2p 杂化轨道降低或提高杂化颜料带隙 制共同作用的结果。
能。该构筑方法为制备低成本和高性能黄色无机颜

图 5 添加 BiVO 4 和杂化颜料后 PP 拉伸样条（a）和弯曲样条（b）的数码照片；颜料添加量对拉伸强度（c）和弯曲
强度（d）的影响 [46]
Fig. 5 Digital images of PP splines after incorporation of BiVO 4 and hybrid pigments: Tensile spline (a) and bending spline
(b) and effects of added amounts of pigment on the tensile strength (c) andbending strength (d) [46]

2.3 铁红杂化颜料 性能不佳等问题 [48] 。因此，开发新工艺和提高产品
铁红化学式为 α-Fe 2 O 3 ，物理化学性质稳定，具 质量仍是中国氧化铁行业的重要任务之一。
有耐碱、稀酸、耐光、耐热和耐腐蚀等优点 [48] ，已 REN 等 [24] 采用高温煅烧化学沉积法制备了
广泛应用于建材、油漆、涂料、油墨、橡胶、塑料 Fe 2 O 3 -包覆的云母氧化钛无机杂化颜料。当云母-TiO 2
等行业 [49-50] 。铁红是无机彩色颜料中产量和需求量 表面 Fe 2 O 3 负载量增加时，杂化颜料的亮度略有下
*
最大的一类产品，但存在红色饱和度不高和耐强酸 降，而 a 有所增加，杂化颜料的吸收波长也从 584 nm