一种高着色力钴蓝色料及其陶瓷墨水的制作方法

本发明属于新材料领域，具体涉及一种高着色力钴蓝色料及其陶瓷墨水。

背景技术：

1、自从2008年陶瓷喷墨打印技术进入中国以来，随着喷墨打印技术的不断发展进步，瓷砖的装饰效果也在不断升级。钴蓝色料是一种重要的无机颜料，作为传统的典型尖晶石类型色料，其显著特点是具有很好的耐热性、耐光性、耐候性和耐化学品性，多应用于耐高温涂料、塑料、陶瓷、搪瓷、玻璃等的着色及美术颜料领域。因其在陶瓷坯和釉中呈色能力强且发色稳定，故一直都是市场上用量最大的陶瓷色料品种之一。而钴蓝墨水在整个陶瓷墨水的使用占比达到了28-30%。钴蓝墨水是陶瓷生产设计版面不可或缺的颜色。通过技术上的创新和工艺上的改进，提升钴蓝产品发色、强化产品升级其意义重大。

2、cn107033673a公开了一种喷墨打印用钴蓝色陶瓷墨水的制备方法，通过选择羧酸溶于有机溶剂(有机相)，再加入钴盐溶液(水相)，在加热条件下，使羧酸与钴盐溶液反应生成羧酸钴。cn108084795a公开了一种陶瓷墨水用钴蓝色料的制备方法，包括如下步骤：s1.称取钴源、铝源、及硅源；s2.初步混合：将称取好的原料投入锥形混料机内进行初步混合；s3.打粉：将初步混合的原料投入在爪式打粉机内进一步混合均匀；s4.煅烧：打粉后的原料在1130℃~1200℃下煅烧2~3小时；s5.粉碎、细化：煅烧后的粗制品进行超细研磨处理，得到亚微米级的成品。本发明将钴源、铝源、硅源原料混合后通过固相反应法合成以coo•al2o3尖晶石和2 coo•sio2橄榄石为主的混合晶体，配方中al2o3和sio2在釉中可以形成低共熔点，这样可以避免色料对釉面的负面影响；同时发明人出乎意料地发现，制备的色料相比于比coo•al2o3尖晶石、2 coo•sio2橄榄石单独制备的色料，在釉中呈色能力显著提高。

3、cn110028811a公开了一种高近红外反射率蓝色颜料及其制备方法，采用的是溶液燃烧法制备出钴蓝色料附着在金红石型二氧化钛表面的色料。cn107033673a公开了一种喷墨打印用钴蓝色陶瓷墨水的制备方法，其实际为渗花类陶瓷墨水。cn108529686a公开了一种陶瓷喷墨打印用低钴蓝蓝色色料及其制备方法，其采用的溶液燃烧法制备钴蓝色料，实际上其发色能力一般。由于以上采用溶液燃烧法制备色料的专利，一个是成本比较昂贵，另外就是工艺复杂，不利于一般的工业化大生产，此外，由于以上工艺的限制，其氧化钴的含量比较低，因此发色能力一般，不能很好的满足当下陶瓷企业生产的要求。

4、汪海风，杨辉，陈显群，等。纳米钴蓝共沉淀法制备技术[j]。材料科学与工程学报，2021。 以硝酸钴，硝酸铝为原料，naoh或尿素为沉淀剂，采用共沉淀法制备纳米钴蓝。考察了co/al摩尔比，沉淀剂种类和煅烧温度等因素对纳米钻蓝呈色性能影响，采用包括可见光分度计等多种方法表征了纳米钴蓝的结构及形貌特征及纳米钴蓝色度值。研究结果表明：(1)煅烧温度为1000℃时，当co/al摩尔比从1：3升至1：1，钴蓝颜色从蓝色依次向蓝绿色，暗绿色转变，同时，以naoh为沉淀剂制备的钴蓝其亮度比以尿素为沉淀剂制备的钴蓝高；(2)以naoh为沉淀剂，co/al摩尔比为1：3时，当煅烧温度为900℃，钴蓝呈蓝绿色，当煅烧温度为1000～1100℃，钴蓝呈蓝色；(3)钴蓝不同制备工艺会改变钴d电子层状态，导致钴蓝呈现不同颜色，最终优化工艺制备的纳米钴蓝粒径为45～65nm，呈尖晶石型晶体结构，色度值为cie(35.86，-12.63，-34.83)。

5、张慧娟,章杰,范良成.钴蓝颜料的研究与开发[j].陶瓷, 2020(4):4.还公开了多种钴蓝颜料的制备工艺，指出现有的工艺普遍存在成本高，难度较大等问题。固相法制备的钴蓝色料，其制备的陶瓷墨水粒径一般要研磨到d50＜400nm，甚至更细，才能满足打印性能的要求。而墨水颗粒的粒径越细，其发色能力就越差。

6、开发一种着色力高，制备工艺简单的钴蓝色料及其陶瓷墨水，具有非常重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种高着色力钴蓝色料及其陶瓷墨水

2、本发明所采取的技术方案是：

3、本发明的第一个方面，提供：

4、一种高着色力钴蓝色料，其制备方法包括：

5、s1)将硝酸钴溶解于硝酸中，得到硝酸钴溶液；将偏硅酸钠溶解于naoh溶液中；得到偏硅酸钠溶液；

6、s2)将硝酸钴溶液和偏硅酸钠溶液同时滴加在底液中，反应沉淀，控制钴和硅的摩尔比为(1～5)：5；

7、s3)将所述沉淀分离、清洗、烘干、粉碎、烧成、粉碎得到高着色力钴蓝色料。

8、在一些高着色力钴蓝色料的实例中，硝酸钴溶液中，硝酸钴的质量浓度不低于10%。

9、在一些高着色力钴蓝色料的实例中，偏硅酸钠溶液中，偏硅酸钠的浓度为1.5～2.5 mol/l。

10、在一些高着色力钴蓝色料的实例中，控制硝酸钴溶液中的酸和偏硅酸钠溶液中的碱用量，使二者反应后恰好可以中和。

11、在一些高着色力钴蓝色料的实例中，所述烧成的温度为1100～1200℃。

12、在一些高着色力钴蓝色料的实例中，所述烧成的时间为3～5 h。

13、在一些高着色力钴蓝色料的实例中，所述底液为纯净水。

14、本发明的第二个方面，提供：

15、一种高着色力钴蓝陶瓷墨水，由溶剂、助剂和钴蓝色料组成，所述钴蓝色料如本发明第一个方面所述。

16、在一些高着色力钴蓝陶瓷墨水的实例中，所述溶剂选自椰油酸异辛酯、月桂酸异丙酯、棕榈酸异辛酯、肉豆蔻酸酯、油酸甲酯、油酸丁酯、月桂酸甲酯、低极性烷烃溶剂中的至少一种。

17、在一些高着色力钴蓝陶瓷墨水的实例中，所述助剂包括超分散剂、消泡剂。

18、在一些高着色力钴蓝陶瓷墨水的实例中，所述超分散剂选自聚酯型超分散剂、聚酰胺类超分散剂、聚丙烯酸酯类超分散剂、聚氨酯类分散剂中的至少一种；所述消泡剂选自有机硅类消泡剂和聚醚类消泡剂中的至少一种。

19、在一些高着色力钴蓝陶瓷墨水的实例中，其制备方法包括：

20、s1)将溶剂、超分散剂、消泡剂混合制备成分散液；

21、s2)将高着色力钴蓝色料加入分散液中，采用砂磨机进行研磨，并研磨至墨水满足打印用的粒径、粘度；

22、s3)将研磨好的墨水进行过滤，即制得所述高着色力钴蓝陶瓷墨水。

23、本发明的有益效果是：

24、本发明一些实例的高着色力钴蓝色料，易于粉碎至满足陶瓷墨水的要求，研磨粉碎后依然保持有良好的着色能力。其制备方法简单，易于工业化实现。制备得到的产品均匀性好。

25、本发明一些实例的高着色力钴蓝陶瓷墨水，色调纯正，着色力强，能大幅度为陶瓷企业降本增效。

技术特征：

1.一种高着色力钴蓝色料，其特征在于，其制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的高着色力钴蓝色料，其特征在于，所述烧成的温度为1100～1200℃。

3.根据权利要求1或2所述的高着色力钴蓝色料，其特征在于，所述烧成的时间为3～5h。

4.根据权利要求1所述的高着色力钴蓝色料，其特征在于，所述底液为纯净水。

5.根据权利要求1所述的高着色力钴蓝色料，其特征在于，硝酸钴溶液中，硝酸钴的质量浓度不低于10%；偏硅酸钠溶液中，偏硅酸钠的浓度为1.5～2.5 mol/l。

6.一种高着色力钴蓝陶瓷墨水，由溶剂、助剂和钴蓝色料组成，其特征在于，所述钴蓝色料如权利要求1～5任一项所述。

7.根据权利要求6所述的高着色力钴蓝陶瓷墨水，其特征在于，所述溶剂选自椰油酸异辛酯、月桂酸异丙酯、棕榈酸异辛酯、肉豆蔻酸酯、油酸甲酯、油酸丁酯、月桂酸甲酯、低极性烷烃溶剂中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的高着色力钴蓝陶瓷墨水，其特征在于，所述助剂包括超分散剂、消泡剂。

9.根据权利要求8所述的高着色力钴蓝陶瓷墨水，其特征在于，所述超分散剂选自聚酯型超分散剂、聚酰胺类超分散剂、聚丙烯酸酯类超分散剂、聚氨酯类分散剂中的至少一种；所述消泡剂选自有机硅类消泡剂和聚醚类消泡剂中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的高着色力钴蓝陶瓷墨水，其特征在于，其制备方法包括：

技术总结本发明属于新材料领域，公开了一种高着色力钴蓝色料及其陶瓷墨水。高着色力钴蓝色料通过使用硝酸钴溶液和偏硅酸钠溶液共滴加、共沉淀反应后制备得到。高着色力钴蓝陶瓷墨水，由溶剂、助剂和钴蓝色料组成。本发明一些实例的高着色力钴蓝色料，易于粉碎至满足陶瓷墨水的要求，研磨粉碎后依然保持有良好的着色能力。其制备方法简单，易于工业化实现。制备得到的产品均匀性好。本发明一些实例的高着色力钴蓝陶瓷墨水，色调纯正，着色力强，能大幅度为陶瓷企业降本增效。技术研发人员：熊超圆,张翼,徐新民,王涛,李珍受保护的技术使用者：佛山市道氏科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9