本文闡述了中鉻黃顏料的基本原理和制備方法，列出了最佳的反應(yīng)條件及顏料性能的檢測結(jié)果。研制的以致密二氧化硅和氫氧化鋁雙包膜中鉻黃的生產(chǎn)方法，此產(chǎn)品不但性能優(yōu)良，其技術(shù)指標已基本達到了國內(nèi)外同類產(chǎn)品先進水平。廣泛用于城市街道、城市交通和高速公路劃線中使用。

１、前言

鉛鉻黃顏料以色澤鮮艷純正、高著色力、高遮蓋力、價格低廉等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于油漆、油墨、涂料、橡膠、塑料等行業(yè)。其缺點是耐光性和耐候性差，重金屬鉛含量高，可能對環(huán)境和使用者的健康造成危害。隨著時代的進步，含重金屬鉛顏料的使用越來越受到各行各業(yè)地關(guān)注，由于鉛鉻黃的獨特優(yōu)勢無法取代。因此，此工藝是將中鉻黃的外層通過化工技術(shù)工藝條件在其表面包裹一層致密的SiO2保護膜和Ａl(OH）3保護膜，使其含鉛化合物的中鉻黃與外界隔絕，來提高中鉻黃的各項性能和降低其重金屬鉛含量的新型包覆中鉻黃技術(shù)。由于中鉻黃被硅鋁保護膜層層包裹，無法與外界接觸。硅鋁保護膜的耐酸、堿性能非常優(yōu)異，因此將其轉(zhuǎn)化為了穩(wěn)定的環(huán)保顏料。

2、基本原理及反應(yīng)方程式

2.1基本原理

包膜中鉻黃是以硝酸鉛、紅礬鈉和片堿等為主要原料，經(jīng)液相反應(yīng)，生成鉻酸鉛和堿式鉻酸鉛的黃色共晶沉淀，經(jīng)鋁包覆并絮凝后，水洗去除雜質(zhì)粒子，加熱烘干使其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后粉碎成包膜黃基料。包膜黃基料在分散劑的分散作用下經(jīng)高速分散機分散成穩(wěn)定的膠體顆粒后，經(jīng)水合二氧化硅包覆后再經(jīng)氫氧化鋁包覆后水洗烘干即得穩(wěn)定的包膜中鉻黃。

2.2化學反應(yīng)方程式如下：

Na2Cr2O7+2NaOH = 2Na2CrO4↓+2H2O

Pb(NO3)2+Na2CrO4=PbCrO4↓+2NaNO3

Al2(SO4)3+3Na2CO3+6H2O=2Al(OH)3↓+3Na2SO4+3CO2↑+3H2O

Na2SiO3+H2SO4=Na2SO4+SiO2↓+H2O

Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4

3、試驗部分

3.1主要原材料

3.2主要設(shè)備

合成罐、硝酸鉛計量罐、紅礬混合液配制罐、硫酸鋁罐、泡花堿罐、硫酸罐、分散罐、包覆罐等。

3.3工藝流程

包膜中鉻黃工藝流程圖1如下：

圖1包膜中鉻黃生產(chǎn)工藝流程圖

3.4制備方法

3.4.1包膜中鉻黃基礎(chǔ)料的制備方法

①、紅礬液的配制

將紅礬液罐中加入適量水，開動攪拌，依次加入紅礬鈉、片堿、調(diào)PH =11.0后，加入助劑，升溫至50℃。攪拌反應(yīng)30分鐘。

②將合成罐中加入稱量好的硝酸鉛溶液，開動攪拌，調(diào)整硝酸鉛溶液的PH：4.0-4.5，升溫到50℃。將紅礬液①于55-65分鐘均勻加入，保持PH：7.5-8.0。充分反應(yīng)20分鐘。加入硫酸鋁，充分反應(yīng)10分鐘，加入純堿調(diào)PH=7.0，攪拌反應(yīng)10分鐘，靜置1小時。過濾得到濾餅，水洗、烘干、粉碎后可得包膜黃基礎(chǔ)料。

3.4.2包膜中鉻黃的包覆

在研磨罐中開動攪拌，依次加入適量水、助劑和包膜中鉻黃基礎(chǔ)料，開動研磨機使其充分分散為穩(wěn)定的中鉻黃膠體。用泵打入包覆罐中，以緩慢均勻的速度將泡花堿加入至PH＝10.0后，緩慢同速加入硫酸，使其PH始終保持10.0至泡花堿全部加完為止。硫酸流速保持不變，調(diào)節(jié)PH＝7.0后加入硫酸鋁溶液，反應(yīng)5分鐘后加入片堿調(diào)節(jié)PH＝7.0，反應(yīng)15分鐘后壓濾、水洗、烘干、粉碎后可得包膜中鉻黃成品。

4、產(chǎn)品性能檢測

4.1顏料性能比較

包膜中鉻黃與國內(nèi)外樣品按GBT3184-2008進行檢驗，對比結(jié)果如表1：

4、應(yīng)用

此包膜中鉻黃已遠銷韓國、印度等多個國家，在國內(nèi)外各大油漆生產(chǎn)廠家使用多年，產(chǎn)品性能優(yōu)良、穩(wěn)定。目前，該包膜中鉻黃己取代國外同類產(chǎn)品在國內(nèi)的銷售和使用，取得了很好的社會效益和經(jīng)濟效益。

5、結(jié)論

本工藝確定的最佳工藝條件操作方便，生產(chǎn)工藝指標穩(wěn)定，安全可靠，便于生產(chǎn)。反應(yīng)平衡，不產(chǎn)生“三廢”等問題。