云母钛珠光颜料的研究（二）
凡间是选用5-50微米且是经湿法破碎摧毁的白云母基片，将其制成必然浓度的浆液，调理浆液的pH值至2.0左右，升温至70～80℃，然后以必然速度向溶液参加钛盐溶液，这个进程必需迟缓进行，常用的钛盐为TiCl4和TiOSO4，应用钛盐易水解的特点，在节制温度及 pH值恒定的前提下，让钛盐水解成水合氧化钛，并平均堆积在云母薄片润滑的外表上，构成一层高折射率的通明的TiO2?H2O膜层，再经由滤、洗漆、枯燥、焙烧使TiO2?H2O脱水生成TiO2，即制得TiO2包膜的云母片粉。
其工艺流程如下：
钛盐
↓
云母→云母浆→加热包膜→过滤→洗濯→枯燥→焙烧→后期处置→产物
这里，扼要引见几种同属于液相堆积法的制备办法，它们之间的差异首要表现在包膜进程中。
4.1 加碱中和法
加碱中和法是将云母浆加热至所需温度，再滴加TiCl4溶液，在反响进程中，钛盐水解会发生酸，故需随时加碱节制其溶液 pH 值恒定。
这个制备进程中，pH值是影响TiCl4水解的要害，直接影响水解速度和云母钛珠光颜料的珠光结果。因此需求在不变的 pH 值和适合的温度下进行，普通以NaOH溶液作为碱液。
4.2 夹心层包膜法
夹心层包膜法是以加碱中和法为根底，只但是所包覆的氧化物分歧，多用于制取虹彩型云母钛珠光颜料。即：将云母浆加热，向个中替换包覆TiO2层和SiO2层直至出现所需的干预色为止。
为了获得高质量的产物，此制备进程需求迟缓进行，而且要求反响温度不变而适合，钛盐和锡盐的添加量节制恰当。
4.3 复合包覆法
复合包覆法，相同是以加碱中和法为根底，它是还以2种或2种以上的方式进行包膜处置。一种为内包覆层是无色通明金属氧化物膜层，对光有干预效果，外包覆层是可接收分歧波长光的一样或分歧的金属氧化物的复合物膜层，对颜料起着色和加强隐瞒力的效果；另一种与此相反。
此包膜进程需求在 pH 值和温度不变的前提下进行，以便取得润滑致密的TiO2膜层。
4.4 加热水解法
加热水解法，是钛盐在酸性前提下加热水解。由于钛盐的水解水平直接影响颜料的珠光结果，因此需尽能够的使钛盐水解完全。
4.5 缓冲法
缓冲法是应用缓冲剂与钛盐水解进程中生成的酸发作反响，来节制溶液的pH值。依据缓冲剂的分歧类别普通可分为：有机酸钛法、酸性缓冲剂法。
（1）有机酸钛法。有机酸钛法所用缓冲剂为有机酸-钛盐的夹杂液。此办法所用的原料简少，工艺流程简略，无须节制溶液的 pH 值，易于完成工业化出产，制取的产物亮度高，但因为运用有机酸，使出产本钱添加,产物光彩发黄。
（2）酸性缓冲剂法。酸性缓冲剂法所用缓冲剂为金属（如：Zn）或金属氧化物。此办法原料本钱低，工艺流程简略，无须节制pH值,产品颗粒平均细微，包覆率高，颜料珠光结果佳，外观光彩好。但要求系统反响温度适合(最好节制在90℃)，对出产设备要求较高。
关于以上办法，综合思索工艺前提、技能要求、产物质量、经济效益等各方面的要素，国内以为加碱中和法和酸性缓冲剂法较好。据称，经很多小试、中试，证实加碱中和法更好。经过查阅材料，德国默克和美国迈尔公司的产物根本上也都采用加碱中和法制备。当前，这种工艺已非常成熟，很多其它制取云母珠光颜料的办法也由是它扩展而来。
5 包膜的复合机理
云母钛珠光颜料组成的要害是TiO2在云母外表的堆积，即包膜。它的复合至少包罗两个步调：1、TiO2?H2O在云母外表上的复合。2、焙烧后生成的TiO2晶膜在云母外表的复合。
5.1 TiO2?H2O在云母外表的复合
这是一个钛盐水解，TiO2?H2O堆积的进程。以TiCl4为例，将其参加云母浆液中，加热水解，加碱节制溶液pH值。其反响为：
TiCl4+NaOH→H4TiO4↓+4HCl
H4TiO4→TiO2?H2O+H2O
TiO2?H2O起首是由于静电引力而堆积于云母外表，其次是由于TiO2?H2O吸附了H+ 而带正电，而云母外表由于外表多余的O2— 键和-OH 键而带负电，H+与O2—键和-OH键均可成键，在云母外表堆积了一层TiO2?H2O 后，若厚度未到达要求，需持续堆积时，则TiO2?H2O与TiO2?H2O之间，先是依托彼此之间的H+的转移而发作聚合，再是依托范德华力，然后使堆积得以持续进行。
5.2 焙烧后的TiO2晶膜在云母外表上的复合
焙烧后，TiO2?H2O转化为TiO2，由于TiO2晶体往往以非计量比的方式存在，即：TiO2-x。它属于负离子空位型化合物，其晶体外表带正电。而云母外表有多余的O2-键和-OH键，这二者与带正电且有负离子空位的 TiO2-x之间有必然的成键倾向，然后使TiO2非常结实的包覆在云母的外表上。
6 晶型
TiO2普通具有板钛型、锐钛型和金红石型三种晶型。板钛型是不不变的晶型，只存在于天然界矿石中。在制备云母钛珠光颜料的进程中，钛盐水解产品经焙烧后所生成的TiO2首要为锐钛型。而云母钛粒子的外表膜层因TiO2的晶型的分歧，其珠光结果就有所分歧。金红石型和锐钛型TiO2均属四方晶系，它们晶胞中 TiO2分子数辨别为2和4，晶胞参数辨别为,金红石型：a =4.593、c =2.595，锐钛型：a=3.784、c =9.515，折射率辨别为2.71和2.52，相较之下，金红石型TiO2比锐钛型TiO2致密、不变，有更高的硬度、密度、介电常数及折射率，其着色力和隐瞒力也较高，经久功能优、耐候功能好、光学功能好，因此，云母钛外表的TiO2 膜层以金红石型的方式存在最为幻想。（文献具体的阐述了若何将锐钛型转化为金红石型。）
7 结语
云母钛珠光颜料是国外20世纪60年月发展起来的一种新型珠光颜料，它的开拓和使用已惹起很多国度的高度注重。我国云母钛珠光颜料的研制和开拓始于20世纪80年月，90年月投入出产，还处于初级发展阶段。产物的产量、质量、制备和使用技能程度都处于一个较低的条理。因而，很多高档产物所需的珠光颜料长时间依靠国外进口，尤其是当前需求量较大的虹彩型产物存在一个很大的缺口。要改动这种近况，就要充沛应用我国丰厚的云母矿资本，鼎力改善国产产物光泽度低、色纯度差、色相不鲜亮等缺陷，起劲进步出产工艺技能，接纳响应办法增强我国云母钛珠光颜料工业的研讨、开拓和使用，缩短与工业国度同类产物的差距。
