本發(fā)明涉及金屬新材料制備工藝，尤其涉及一種彩虹鋁漿料及其制備方法。

背景技術(shù)：

片狀鋁粉又稱鋁顏料，是重要的金屬顏料之一，由于具有金屬光澤、隨角異色和優(yōu)異的遮蔽性能，因此，它被廣泛應(yīng)用于涂料、油墨和塑料等行業(yè)。

隨著科技的發(fā)展以及人們對(duì)審美的追求越來越高，鋁漿料的應(yīng)用越來越廣泛。彩虹鋁漿是在納米鋁漿料的基礎(chǔ)上演變而來的新一代高級(jí)金屬光變顏料，其漿料配成涂料或油墨，通過噴涂或絲網(wǎng)印刷工藝，涂覆于工件表面，尤其是透明的塑料片材和玻璃上，在直射光線的照耀下，能夠呈現(xiàn)如彩虹一樣的色彩，并隨著光線的強(qiáng)弱的變化以及觀察角度的變化，顏色以及顏色的鮮艷度都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。彩虹鋁漿不僅僅用于高級(jí)裝飾獲得幻彩效果而且由于具有優(yōu)異的隨角異色現(xiàn)象，在防偽領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。

但是國內(nèi)市場現(xiàn)有的幻彩鋁漿存在以下不足之處：(一)與涂料和油墨中樹脂的相容性不是太好；(二)在涂料和油墨體系中穩(wěn)定性不好，特別是高酸值的樹脂體系以及容易吸水的溶劑體系；(三)色彩種類只有3-4種，且鮮艷度不夠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種彩虹鋁漿料及其制備方法。以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種彩虹鋁漿料，所述鋁漿料由以下質(zhì)量百分比原料：10％～20％片狀鋁粒子、1％～3％定向排列劑、2％～4％表面處理劑、3％～10％增稠劑、65％～75％有機(jī)溶劑、0％～2％分散劑、0％～1％附著力促進(jìn)劑，總量為100％。

進(jìn)一步的，所述定向排列劑為硝基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素和醋酸丁酸纖維素中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述有機(jī)溶劑為醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚和混合酸二甲酯中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述的增稠劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯蠟和聚酰胺蠟中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述的分散劑為BYK-P104、BYK-103、BYK-118、BYK-161、BYK-163、BYK-171、BYK-182、BYK-2163、BYK-191、BYK-193中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述的附著力促進(jìn)劑為德固賽LTW、路博潤2063中的一種。

進(jìn)一步的，所述表面處理劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、4-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、3-乙酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述的彩虹鋁漿料，其制備方法包括以下步驟：

1)準(zhǔn)備純度在99.8％以上的鋁絲或鋁塊，并進(jìn)行清洗以備蒸發(fā)或?yàn)R射用；

2)在將要沉積鋁膜的高分子聚合物薄膜表面通過涂布機(jī)滾涂上一層平整的可溶性涂層，然后將涂有可溶性涂料的高分子聚合物薄膜通過紅外隧道爐在90℃-120℃下干燥；所述高分子聚合物薄膜為PET薄膜(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、PP薄膜(聚丙烯)、PE薄膜(聚乙烯)、PVC薄膜(聚氯乙烯)中的一種；可溶性涂層的樹脂成分為硝基纖維素樹脂、丙烯酸樹脂、醋酸丁酸纖維素樹脂、羥甲基纖維素樹脂、羥乙基纖維素樹脂中的一種或幾種；

3)用蒸發(fā)-冷凝法或?yàn)R射法在所述高分子聚合物薄膜上沉積或?yàn)R射光滑平整的納米鋁膜；納米鋁膜的厚度為150nm-400nm；

4)采用激光雕刻機(jī)對(duì)所述納米鋁膜進(jìn)行表面刻蝕，刻蝕的凹槽形狀規(guī)整，深度為30nm-50nm；

5)將所述刻有凹槽的納米鋁膜的高分子聚合物薄膜放入有機(jī)溶劑中進(jìn)行洗脫，實(shí)現(xiàn)所述納米鋁膜與所述高分子聚合物薄膜的分離；洗脫溶劑為醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚和混合酸二甲酯中的一種或幾種；

6)將含有所述納米鋁膜的洗脫液采用固液分離設(shè)備進(jìn)行濃縮，濃縮后得到固含量為20％～30％納米鋁漿料；固液分離設(shè)備為蝶式離心機(jī)、管式離心機(jī)和平板式高速離心機(jī)中的一種或兩種；

7)將所述固含量為20％～30％納米鋁漿料在高壓均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行破碎；高壓均質(zhì)機(jī)的壓力為50-150兆帕；

8)對(duì)破碎的所述納米鋁膜進(jìn)行篩分、分級(jí)，得到納米片狀鋁粒子；納米鋁粒子的粒徑可以為5nm-40nm之間任意粒徑；

9)加入表面改性劑對(duì)所述納米片狀鋁粒子進(jìn)行表面改性處理；

10)向表面處理后的所述納米片狀鋁粒子漿料中加入增稠劑、有機(jī)溶劑及助劑，形成彩虹鋁漿料。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明技術(shù)方案制備的彩虹鋁漿料，鋁粒子形狀規(guī)整，徑厚比大，鋁粒子通過表面處理劑包覆處理，耐候性好。制成涂料或油墨后施工于工件上，涂層或者印刷油墨層在弱光下，具有成像清晰的鏡面效果，在直射光的照射下，具有彩虹般的幻彩效果，色彩4-6種并且色彩絢麗。特別是施工于透明材質(zhì)上，從材質(zhì)的正反兩面都能觀察到如此絢麗的色彩和良好的鏡面效果。此產(chǎn)品并且具有很好的裝飾效果同時(shí)還具有防偽功能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

一種彩虹鋁漿料，所述鋁粉顏料由以下質(zhì)量百分比原料：10％～20％片狀鋁粒子，1％～3％定向排列劑，2％～4％表面處理劑，3％～10％增稠劑，65％～75％有機(jī)溶劑，0％～2％分散劑，0％～1％附著力促進(jìn)劑，總量為100％。

所述定向排列劑為硝基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素和醋酸丁酸纖維素中的一種或幾種。

所述有機(jī)溶劑為醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚和混合酸二甲酯中的一種或幾種。

所述的增稠劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯蠟和聚酰胺蠟中的一種或幾種。

所述的分散劑為BYK-P104、BYK-103、BYK-118、BYK-161、BYK-163、BYK-171、BYK-182、BYK-2163、BYK-191、BYK-193中的一種或幾種。

所述的附著力促進(jìn)劑為德固賽LTW、路博潤2063中的一種。

所述表面處理劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、4-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、3-乙酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。

本發(fā)明實(shí)施例提供的彩虹鋁漿料制備方法，其具體處理流程如下：

步驟101，準(zhǔn)備純度在99.8％以上的鋁絲或鋁塊，并進(jìn)行清洗以備蒸發(fā)或?yàn)R射用；

步驟102，在將要沉積鋁膜的高分子聚合物薄膜表面通過涂布機(jī)滾涂上一層平整的可溶性涂層，然后將涂有可溶性涂料的高分子聚合物薄膜通過紅外隧道爐在90℃-120℃下干燥；所述高分子聚合物薄膜為PET薄膜(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、PP薄膜(聚丙烯)、PE薄膜(聚乙烯)、PVC薄膜(聚氯乙烯)中的一種；可溶性涂層的樹脂成分為硝基纖維素樹脂、丙烯酸樹脂、醋酸丁酸纖維素樹脂、羥甲基纖維素樹脂、羥乙基纖維素樹脂中的一種或幾種；

步驟103，用蒸發(fā)-冷凝法或?yàn)R射法在所述高分子聚合物薄膜上沉積或?yàn)R射光滑平整的納米鋁膜；納米鋁膜的厚度為150nm-400nm；

步驟104，采用激光雕刻機(jī)對(duì)所述納米鋁膜進(jìn)行表面刻蝕，刻蝕的凹槽現(xiàn)狀規(guī)整，深度為30nm-50nm；

步驟105，將所述刻有凹槽的納米鋁膜的高分子聚合物薄膜放入有機(jī)溶劑中進(jìn)行洗脫，實(shí)現(xiàn)所述納米鋁膜與所述高分子聚合物薄膜的分離；洗脫溶劑為醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚和混合酸二甲酯中的一種或幾種；

步驟106，將含有所述納米鋁膜的洗脫液采用固液分離設(shè)備進(jìn)行濃縮，濃縮后得到固含量為20％～30％納米鋁漿料；固液分離設(shè)備為蝶式離心機(jī)、管式離心機(jī)和平板式高速離心機(jī)中的一種或兩種；

步驟107，將所述固含量為20％～30％納米鋁漿料在高壓均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行破碎；高壓均質(zhì)機(jī)的壓力為50-150兆帕；

步驟108，對(duì)破碎的所述納米鋁膜進(jìn)行篩分、分級(jí)，得到納米片狀鋁粒子；納米鋁粒子的粒徑可以為5nm-40nm之間任意粒徑；

步驟109，加入表面改性劑對(duì)所述納米片狀鋁粒子進(jìn)行表面改性處理；

步驟1010，向表面處理后的所述納米片狀鋁粒子漿料中加入增稠劑、有機(jī)溶劑及助劑，形成彩虹鋁漿料。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明實(shí)施例。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明實(shí)施例的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明實(shí)施例將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。