据悉,日本东北大学和大阪大学采用环保的水热工艺开发出一种无基材(云母)替代传统云母基珠光颜料,该工艺消耗更少的能源并在低于120℃的温度下工作,成功开发出一种新型彩色珠光颜料。
在珠光颜料中,使用板状颗粒的无基材珠光颜料由于相对容易制造且成本低廉而受到关注。另一方面,由于材料的选择有限,珠光颜料存在难以发挥充分光泽效果的问题。
磷酸氧钒VOP以及HVP是具有层状结构的材料,具有作为层状结构的材料的潜力。特别是,为了提高珠光效果,优选粒径为10µm以上、长宽比(粒子宽度与厚度之比)为50:1以上。
在研究珠光颜料中,使用大颗粒且薄板状的磷酸氧钒,使用能源消耗少、环保的简单水热合成法合成。在此过程中,为了促进溶液中的溶解-再析出过程,添加了各种具有氧化还原性的添加剂。
由此,首次成功合成了超过220µm的大单晶颗粒。另外,也明确了可以控制粒子的大小。
在100℃以下合成的HVP板状颗粒,具有长约40µm,宽约34µm的光滑表面,其厚度约为120nm,计算的长宽比约为308。另外,通过电子显微镜观察,证实这些颗粒是单晶。
另一方面,在120℃水热合成条件下获得的HVP颗粒具有光滑的表面和较大的粒径,达到约147µm x 144µm。还发现HVP具有多层结构,最小单层厚度约为75nm,长宽比约为1960。
通过该方法,成功地在120℃以下的低温环境下,不使用基材,合成了表现出高光泽特性的珠光颜料。合成的颜料具有黄色、绿色等鲜艳的着色效果,有望作为新型珠光颜料。
研究小组表示:由于合成的板状颗粒尺寸可控且在有机溶剂中稳定存在,因此这些珠光颜料有望在化妆品、汽车涂料、塑料制品、装饰品等诸多领域中得到应用。