了解普通氧化铁颜料

时间：2013-03-21作者：河北廊坊标王制造有限公司浏览：29

      氧化铁颜料是一个历史相当悠久的无机颜料，它的发展也随着涂料、油漆等行业的起伏而变化着。下面我们来了解一下普通氧化铁颜料的发展进程。

　　在各类颜料中，氧化铁颜料的产**仅次于钛白粉，是*二个量大面大的无机颜料，是**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。以钛白副产酸亚铁为原料。

　　在各类颜料中，氧化铁颜料的产**仅次于钛白粉，是*二个量大面大的无机颜料，是**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。

　　以钛白副产酸亚铁为原料，可以生产很多种类的氧化铁产品，是处理酸亚铁的较佳途径。

　　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较大，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法相差较远。

　　目前**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**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(或氨)中和酸亚铁生成氧化亚铁，以空气氧化氧化亚铁制晶种，在晶种存在下用空气氧化酸亚铁，反应过程中连续滴加酸亚铁和碱(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吨氧化铁约需七水酸亚铁3.5~4吨，30%的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晶核和酸亚铁存在下，用空气氧化酸亚铁，生成的三氧化二铁沉积在晶核上，同时生成的酸用氨中和，连续滴加酸亚铁和氨，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

　　2Fe(OH)2 + ­1/2O2 = 2γ-FeOOH + H2O

　　晶种转化： 2γ-FeOOH →α-Fe2O3 + H2O

　　二步氧化： 2 FeSO4 + ­1/2O2 +2 H2O = Fe2O3↓+ 2H2SO4

　　H2SO4 + 2NH3 = (NH4)2SO4

　　1.2.2.氨法铁黄

　　用氨中和酸亚铁溶液至PH值为5~6 ，中和之后体系中仍有一定量的酸亚铁。通入空气在常温下氧化即制得铁黄晶种。在晶种存在下进行二步氧化，二步氧化的过程和氨法铁红相似，这里不再重复。

　　化学反应式如下：

　　晶种制备：　　FeSO4 + 2NH3·H2O = Fe(OH)2↓+ (NH4)2SO4

　　2Fe(OH)2 + ­1/2O2 = Fe2O3·H2O + H2O

　　二步氧化： 2 FeSO4 + ­1/2O2 +3 H2O = Fe2O3·H2O↓+ 2H2SO4

　　H2SO4 + 2NH3 = (NH4)2SO4

　　1.3.氧化亚铁凝胶氧化法生产铁黑

　　以碱性物质(NaOH、NH3等)中和酸亚铁生成氧化亚铁，用空气氧化氧化亚铁，在氧化过程中自生晶种，然后通过改变工艺条件控制粒子均匀成长，从而得到粒径微小且分布均匀的具有很高着色力的铁黑。

　　该方法已有成熟的生产技术，产品的着色力已处在世界良好水平，今后的研究**是对应用性能进行改进，使产品综合性能达到世界水平。

　　1.3.1.水性体系用粒状铁黑

　　铁黑的较主要用途仍然是作为建筑材料。在欧洲和美国，建材用氧化铁都要求无粉尘，这就**对氧化铁进行造粒。如直接把铁黑制成颗粒状，会使它难以分散而影响使用性能，**添加造粒助剂。造粒助剂**满足三个条件：①不影响铁黑所应用的体系的性能;②使铁黑在干颗粒的情况下有一定的硬度;③使铁黑颗粒在水性体系中能迅速分散。造粒助剂由润湿分散剂和粘合剂组成。

　　1.3.2.油性体系用**细铁黑

　　用气流粉碎机把铁黑进行**微粉碎，打碎其中的聚集体，使细度达5μm以下。在气流粉碎前也**添加助剂，否则粒子会重新聚集达不到要求的细度。还可以通过改变助剂的类型得到不同用途的铁黑。

　　1.3.3.耐热铁黑

　　由于铁黑中的二价铁性质不稳定，在温度大于140℃时就被氧化成三价铁而使铁黑变红。通过特殊的处理可

　　使铁黑的耐热性能提高，从而使铁黑能应用于一些需在较高温度下加工和使用的涂料和塑料及其它场合中。

　　较着名的耐热铁黑是拜耳公司的303T，耐温可达220℃。生产耐热铁黑**选用粒径比较大热性能相对较稳定的铁黑品种，先给它包上一层致密的铝、硅包膜，再用一种耐热性能很好的**物形成*二层包膜，同时改善它的使用性能。


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