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无机颜料,新能源材料—首选科勒颜料

陶瓷颜料,新能源材料,亚氧化钛(Ti4O7),钛酸铜钙(CCTO),铜铬

 
 
 

日志

 
 

颜料黄37,镉黄 cadmium yellow  

2010-12-17 11:09:44|  分类: 技术研发 |  标签: |举报 |字号 订阅

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镉黄 cadmium yellow
颜料索引:   PY37/颜料黄37  CI 77199  
粉状物质,无臭无气,难溶于水,难溶于丙酮,难溶于乙醇,不溶于酸碱,微溶于5%稀盐酸,溶于浓酸、稀硝酸及沸腾的稀硫酸(1:5)。无爆炸危险性,无毒,非易燃,非腐蚀性。镉黄不受硫化氢的影响。镉黄相对密度为4.5~5.9,浅黄的泌度比深黄的小。β-型比α-型的亲油性强。
以硫化镉或硫化镉与硫化锌固溶物为主要成分的黄色无机颜料,其颜色随硫化锌固溶量增加由黄色变为浅黄色。镉黄不
镉黄的化学成分:纯品为CdS或(Cd/Zn)S;主要由硫化镉CdS和硫酸钡BaSO4组成的填充型为CdS-BaSO4或(Cd/Zn)S-BaSO4,又称作镉钡黄。
镉黄颜料除颜色为黄色外,其余同镉红,但遮盖力不如镉红,镉红遮盖力为镉黄的7~10倍。镉黄着色力和遮盖力也不如铬黄。
镉黄具有优良的耐光、耐热、耐碱性能,耐酸性能较差。用作绘画颜料,也用于涂料、硅酸盐、橡胶等工业。由硫酸镉溶液与硫化钡作用而制得。如有硫化锌同时沉淀,可得浅柠檬黄色。如果有少量硫化硒同时沉淀,则可得橙黄色。
性能
镉黄的各个色调都具有极好的耐晒性,然而,暴露在工业大气中却会失色和褪色。其色彩十分明亮。
性能指标 镉黄
不透明性 极好
耐溶剂性 极好
抗碱性 极好
化学性质
纯镉黄的化学组成为硫化镉或硫化镉与硫化锌的固溶体。镉黄的颜色鲜艳而饱满(饱和度可达80%~90%),其色谱范围可从淡黄、经正黄直至红光黄。含硫化锌的镉黄,其黄色度随硫化锌固溶量的增加而变浅,直至淡黄。工业生产的镉黄有浅黄(樱草黄)、亮黄(柠檬黄)、正黄(中黄)、深黄(金黄)和橘黄等几种。硫化镉亦可与碳酸镉组成混合物的橘黄,但不是固溶体。镉黄的颜色取决于同颜料胶态聚集体有关的二次因素,很大程度上取决于有凝结作用的阴离子化合价。镉黄粒子形态为球形或其聚集体。黄型镉黄粒径为0.04~0.4μm,孔半径20~200 nm, 比表面7~8 m2/g。
硫化镉黄的常温稳定形态有两种:一种是β-CdS,属立方晶型;另一种是α-CdS,属六方晶型。前者称为低温稳定型,耐热性≤500℃;后者称为高温稳定型,熔点1405℃,耐热性≥600℃。在常温和500℃范围内,两种晶型的镉黄可以稳定型共存。立方晶的单个晶粒粒径≤100mm,而六方晶的单晶晶粒在100~280nm。硫化镉黄在700℃以上变为褐色,在980℃氮气氛中升华但不分解,如有空气存在则完全氧化为CdSO4和CdO。在潮湿与空气共同作用下,镉黄可氧化为有毒的硫酸镉。
镉黄研磨性好,易与粘胶剂研和,但耐磨性差。在干燥状态长久研磨颜色变暗,热处理可使变色的镉黄恢复原状。镉黄着色力较强,耐光、耐候性优良,不迁移、不渗色。镉黄因其不溶性在着色制品中是安全的,但这仍属有毒颜料。
用途
镉黄广泛用于搪瓷、玻璃和陶瓷的着色。也用于涂料、塑料行业,还用作电子荧光材料。镉黄几乎适用于所有树脂的着色,在塑料中呈半透明性。含硫化锌的浅色类镉黄用于聚乙烯中,应尽量缩短成型加工时间,因为硫化锌会促进聚乙烯塑料分解而呈绿色。镉黄在室室的稳定性不如镉红,多用于室内塑料制品。镉黄不宜与含铜或铜盐的颜料拼用,以免生成黑色的硫化铜或绿色的硫酸铜。镉黄与蓝色的颜料拼混可得到绿色。
生产方法
通用镉黄的工业生产一般采用煅烧法或沉淀-煅烧法。
煅烧法:在高温下煅烧碳酸镉和硫,制取镉黄。加入氧化锌或硫酸锌,则可制造浅色调的镉黄。反应方程式:
CdCO3→CdO+CO2↑
2CdO+S→SO2↑+Cd
Cd+S→CdS
ZnO+S→ZnS+SO2↑
CdS+ZnS→CdS·ZnS
操作方法:燃烧时生成的氧化镉处于活化状态,立即与硫反应生成硫化镉。释放出的二氧化碳可阻止空气中的氧所引起的硫过早燃烧。但仍有部分硫被氧化为二氧化硫,因此炉料中的硫应比理论计算的过量,如每摩尔碳酸镉配以1.2~1.5mol的硫。煅烧法制镉黄的的炉料配比碳酸镉:氧化锌:硫为 100;15:50(浅黄), 100:5:47(正黄),100:0:50 (深黄)。煅烧前将炉料置于球磨机内混合均匀。煅烧温度一般为500~600℃,煅烧时间为1~2h。温度过高或时间过长,已生成的硫化镉有可能被氧化为硫酸镉。温度或时间不足,则会有红褐色或黑色的氧化镉存在。煅烧宜采用传热均匀的转炉或马弗炉。煅烧期间,需随时取样观察,以控制颜料色泽。煅烧后,用水漂洗颜料,除去硫酸镉或硫酸锌杂质,然后过滤,在250℃以下干燥得镉黄产品。煅烧法不适于大规模生产。
沉淀-煅烧法。按所用原料不同,该法又分为碳酸镉法和硫酸镉法。
碳酸镉法。反应方程式:CdCO3+Na2S→CdS↓+Na2CO3
操作方法: 氯化镉和碳酸镉的制备方法见“镉红”和有关文献。工业硫化钠通过重结晶法除去其中的杂质。经提纯的硫化钠用蒸气溶解后,调密度为1.134~1.143 g/cm3,用泵吸入硫化钠槽内备用。将硫化钠溶液经计量后送至装有盘管加热的合成釜内,同时开动搅拌并加入配制好的碳酸镉料浆,升温至70~80℃。反应1h后,得到黄色硫化镉沉淀物。沉淀物用水漂洗除去可溶性盐类,用试纸测得为中性,送压滤机过滤。滤渣送干燥箱在120℃以下干燥24h。水分小于0.4%时出料,包装即为成品。这种未经煅烧的镉黄可用作搪瓷或玻璃色素,因为玻璃制品着色时仍需高温烧成。镉黄如需煅烧,则按碳酸镉法制“镉红”的后段工艺方法进行。煅烧温度在450~600℃。硫酸镉法。硫酸镉为水溶性盐,以它为起始原料生产镉黄通常有两种。一种是硫酸镉与硫化钠反应,即:CdSO4+Na2S→CdS↓+Na2SO4
另一种是硫酸镉与硫代硫酸钠反应。亦称为硫代硫酸钠法。生产中为阻止硫酸的生成而产生复盐(CdS·nCdSO4),需加入适量的中和剂(如碳酸钠), 严格控制pH值,此时反应如下:
CdSO4+Na2S2O3+Na2CO3→CdS↓+2Na2SO4+CO2↑
如要制浅色镉黄,则往反应混合物中加入氧化锌。在此情况下,反应中产生的硫酸与锌作用生成盐,因此不必加入中和剂,CdSO4+Na2S2O3+H2O→CdS↓+Na2SO4+H2SO4
ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O
Znso4+Na2S2O3+H2O→ZnS↓+Na2SO4+H2SO4
成品中,镉和锌对硫的总摩尔比以1:(0.98~0.99)为佳。制备不同镉黄产品时硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)、硫酸镉(CdSO4·8/3H2O)、氧化锌(ZnO)和碳酸钠(Na2CO3)的配比分别为150:100:18:0(柠檬黄)、 150:100:12:0(浅黄)、150:100:0:21(正黄)。硫酸镉法的工艺过程类似于碳酸镉法。首先将硫酸镉溶液(浓度为200g/L)送至合成釜内,加热至70~80℃,再加适应症碳酸钠或锌白(ZnO)。然后在搅拌下加入晶体硫代硫酸钠。生成的沉淀物经过滤、干燥后,煅烧1~2h。柠檬黄和浅黄的煅烧温度为550~600℃,正黄约为400~500℃。煅烧通常是在还原或惰性气氛中。
毒性
镉黄有毒。因此在欧洲,添加了镉黄的涂料禁止用于所有与环境有关的场合。

                                                                                          www.color-pigment.com

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