本發(fā)明涉及加工工藝，尤其涉及一種雙包覆彩色云母片及其制備方法和應用。

背景技術(shù)：

1、仿植絨效果能夠在汽車內(nèi)外飾、消費電子、家電產(chǎn)品等場景增添優(yōu)秀的視覺效果，賦予獨特的美學價值。云母片作為層狀硅酸鹽礦物，具有優(yōu)秀的耐溫性與絕緣性，將片狀云母用于仿植絨效果能夠在保持材料性能穩(wěn)定甚至提升的情況下，增添美學效果，可以提高產(chǎn)品價值與辨識度。

2、彩色云母一般是用有色金屬氧化物在云母基材表面形成包覆層，從而形成色澤良好的仿植絨點狀材料，但該材料由于氧化層暴露在表面，導致注塑受熔指、螺桿剪切與壁筒摩擦易脫落，通過氧化層制備彩色云母仿植絨點具有一定的挑戰(zhàn)性，增添仿植絨效果時如何保持注塑過程不脫色具有較高挑戰(zhàn)性。此外，金屬氧化物的包覆還存在導熱和機械強度的較差的缺陷，例如若采用氧化鋁包覆，其導熱系數(shù)低(約30w/m·k)，散熱能力弱，不適合需快速導熱散熱的場景(注塑)，同時氧化鋁屬于脆性陶瓷材料，抗沖擊性較弱，在剪切環(huán)境中易開裂(螺桿環(huán)境)。再如氧化鈷，其屬于陶瓷材料，包覆層在剪切環(huán)境下易開裂，限制塑料加工應用，同時存在毒性風險。

3、cn103788719a提供了一種單覆層尖晶石型鉻鈷綠包覆云母珠光復合顏料的制備方法，以可溶性鈷鹽和鉻鹽為原料制備單覆層鉻鈷綠包覆云母復合顏料，但該方案鉻鈷綠是以納米級包覆在云母表面，注塑時易受到剪切脫色。

4、cn106009786a提供了一種摻雜型高紅外反射稀土倍半硫化物γ-ce2s3包覆云母珠光顏料及其制備方法，但包覆層用的稀土硫化物并且未形成于塑膠件的應用。

5、因此提供一種具有優(yōu)異顏色穩(wěn)定性和仿植絨效果的無機顏料，并將其應用于塑膠外觀領(lǐng)域是本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種雙包覆彩色云母片及其制備方法和應用。本發(fā)明提供的彩色云母片采用雙包覆結(jié)構(gòu)，第一包覆層用于染色，第二包覆層提供保護效果，所得材料具有較好的顏色穩(wěn)定性和優(yōu)秀的仿植絨效果，可應用于汽車內(nèi)外飾、消費電子外觀件以及家用電器外觀件等行業(yè)。

2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種雙包覆彩色云母片，所述雙包覆彩色云母片包括云母片基底、包覆在云母片基底上的第一金屬單質(zhì)包覆層，以及包覆在第一金屬單質(zhì)包覆層上的第二稀土金屬氧化物包覆層。

4、本發(fā)明中第一金屬單質(zhì)包覆層用于染色，第二稀土金屬氧化物包覆層作為保護層，所得材料在后續(xù)加工注塑時保護層會先與螺桿及壁筒摩擦，從而保護內(nèi)部染色層不受破壞，免于脫色現(xiàn)象。本發(fā)明提供的雙包覆彩色云母片具有較好的顏色穩(wěn)定性和優(yōu)秀的仿植絨效果，可應用于汽車內(nèi)外飾、消費電子外觀件以及家用電器外觀件等行業(yè)。

5、優(yōu)選地，所述云母片基底的粒徑為0.001-5.5mm(例如可以是0.005mm、0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm等)。

6、優(yōu)選地，所述云母片基底的厚度為40-75μm(例如可以是45μm、50μm、55μm、60μm、70μm等)。

7、本發(fā)明中，粒徑測試采用篩分法，將云母片置于振動篩機，按孔徑遞減疊加篩網(wǎng)(如200目、100目)，稱量各篩層殘留量，通過過篩的實際量與不同目數(shù)篩網(wǎng)內(nèi)部的量之間數(shù)量百分比確定分布曲線。厚度測試采用工業(yè)質(zhì)檢的白光干涉法，云母片置于載物臺，選擇平整區(qū)域掃描。1×1cm范圍云母片拾取，取9次，做平均值計算，軟件自動提取厚度分布(如平均厚度±標準差)。

8、優(yōu)選地，所述第一金屬單質(zhì)包覆層中的金屬單質(zhì)包括鋁和/或鈷。

9、本發(fā)明中，第一金屬單質(zhì)包覆層中的金屬單質(zhì)包括鋁和/或鈷，其相較于金屬氧化物，如氧化鋁或氧化鈷，具有更優(yōu)的散熱能力，更適合需快速導熱散熱的場景，同時具有更高的機械強度，適應螺桿環(huán)境，具有更優(yōu)的穩(wěn)定性。

10、優(yōu)選地，所述第一金屬單質(zhì)包覆層的厚度為0.01-30μm(例如可以是0.02μm、0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、15μm、20μm、25μm等)。

11、優(yōu)選地，所述第二稀土金屬氧化物包覆層中的稀土金屬氧化物包括三氧化二鈰、三氧化二釔或三氧化二鐿中的任意一種或至少兩種的組合。

12、優(yōu)選地，所述第二稀土金屬氧化物包覆層的厚度為10-30μm(例如可以是12μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、28μm等)。

13、本發(fā)明中，若第二稀土金屬氧化物包覆層的厚度過小，則無法有效發(fā)揮保護層的作用，當厚度在上述限定范圍內(nèi)時，材料的顏色穩(wěn)定性更好。

14、第二方面，本發(fā)明雙包覆彩色云母片可通過本領(lǐng)域任何已知的方法制備，例如機械混合法，但附著力不強；物理氣相沉積法，但條件苛刻，規(guī)模化制備困難；靜電吸附法，穩(wěn)定性不高。

15、為了加強金屬單質(zhì)包覆層與稀土金屬氧化物層之間的結(jié)合力，并增強第二層稀土金屬氧化物的保護作用，本發(fā)明優(yōu)選以下制備方法：

16、(1)將云母片基底和金屬鹽混合，經(jīng)加熱陳化后，得到中間產(chǎn)品；

17、(2)將稀土金屬鹽沉積在中間產(chǎn)品表面，經(jīng)煅燒后，得到所述雙包覆彩色云母片。

18、優(yōu)選地，步驟(1)所述金屬鹽包括硝酸鋁和/或硝酸鈷。

19、優(yōu)選地，步驟(1)所述云母片基底和金屬鹽的質(zhì)量比為1:(0.1-1.8)(例如可以是1:0.3、1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.6等)。

20、優(yōu)選地，步驟(1)所述金屬鹽以金屬鹽水溶液的形式加入。

21、優(yōu)選地，所述金屬鹽水溶液中金屬鹽的濃度為0.01-0.60mol/l(例如可以是0.05mol/l、0.1mol/l、0.2mol/l、0.3mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l等)。

22、優(yōu)選地，步驟(1)所述混合在堿性環(huán)境下進行。

23、優(yōu)選地，所述堿性環(huán)境采用的堿性試劑包括碳酸氫鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉中的任意一種或至少兩種的組合。

24、優(yōu)選地，所述堿性環(huán)境的ph為9-9.5(例如可以是9.1、9.2、9.3、9.4等)。

25、優(yōu)選地，步驟(1)所述加熱陳化的溫度為85-95℃(例如可以是86℃、88℃、90℃、92℃、94℃等)。

26、優(yōu)選地，步驟(1)所述加熱陳化的時間為0.2-1h(例如可以是0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h等)。

27、優(yōu)選地，步驟(2)所述稀土金屬鹽包括硝酸鈰、硝酸釔或硝酸鐿中的任意一種或至少兩種的組合。

28、優(yōu)選地，步驟(1)所述云母片基底和步驟(2)所述稀土金屬鹽的質(zhì)量比為1:(0.04-0.5)(例如可以是1:0.08、1:0.1、1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.45等)。

29、優(yōu)選地，步驟(2)所述稀土金屬鹽以稀土金屬鹽水溶液的形式加入。

30、優(yōu)選地，所述稀土金屬鹽水溶液中稀土金屬鹽的濃度為0.01-0.1mol/l(例如可以是0.02mol/l、0.04mol/l、0.06mol/l、0.08mol/l、0.09mol/l等)。

31、優(yōu)選地，步驟(2)所述沉積在酸性環(huán)境下進行。

32、優(yōu)選地，所述酸性環(huán)境采用的酸性試劑包括檸檬酸、鹽酸或硼酸中的任意一種或至少兩種的組合。

33、優(yōu)選地，所述酸性環(huán)境的ph為4.5-6.5(例如可以是4.8、5.0、5.2、5.5、5.8、6.0、6.2等)。

34、優(yōu)選地，步驟(2)所述沉積使用絲網(wǎng)印刷的方式進行。

35、優(yōu)選地，所述絲網(wǎng)印刷包括將稀土金屬鹽和印刷漿料混合，通過絲網(wǎng)印刷的方式將稀土金屬鹽沉積在中間產(chǎn)品表面。

36、優(yōu)選地，所述印刷漿料包括聚酚氧樹脂、芳香胺或硅膠中的任意一種或至少兩種的組合。

37、優(yōu)選地，所述芳香胺為二氨基二苯砜。

38、優(yōu)選地，所述印刷漿料為聚酚氧樹脂和芳香胺的組合。

39、優(yōu)選地，所述聚酚氧樹脂和芳香胺的質(zhì)量比為(8-12):1(例如可以是8:1、9:1、10:1、11:1、12:1等)。

40、優(yōu)選地，所述云母片基體和印刷漿料的質(zhì)量比為1:(0.1-2)(例如可以是1:0.1、1:0.5、1:1、1:1.5、1:2等)。

41、優(yōu)選地，步驟(2)所述煅燒的溫度為850-950℃(例如可以是860℃、880℃、900℃、920℃、940℃等)。

42、優(yōu)選地，步驟(2)所述煅燒的時間為1.5-2.5h(例如可以是1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h等)。

43、優(yōu)選地，步驟(2)所述煅燒在還原性氣體中進行。

44、優(yōu)選地，所述還原性氣體包括一氧化碳和/或氫氣。

45、本發(fā)明中，在還原性氣體和高溫作用下，第一層包覆的金屬鹽最終會被還原成金屬單質(zhì)，第二層稀土金屬鹽則轉(zhuǎn)換為稀土金屬氧化物。而在兩者界面連接處，第一層的金屬單質(zhì)與第二層的稀土金屬氧化物在還原性氣體作用下會發(fā)生置換反應，生成金屬氧化物與稀土金屬單質(zhì)，從而加強兩層之間的結(jié)合力，同時增強第二層稀土金屬氧化物的保護作用。

46、第三方面，本發(fā)明提供一種樹脂組合物，所述樹脂組合物包括如第一方面所述的雙包覆彩色云母片。

47、優(yōu)選地，所述樹脂組合物包括如下重量份的組分：

48、樹脂70-90份

49、第一方面所述的雙包覆彩色云母片0.1-1份

50、光穩(wěn)定劑(2-(2h-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚)0-1份

51、抗沖劑(丙烯酸酯類耐候抗沖改性劑，58％橡膠含量)0-20份

52、耐熱劑(苯乙烯、氮苯基馬來酰亞胺(n-pmi)與馬來酸酐的無規(guī)共聚物)0-10份

53、主抗氧劑(β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯)0-0.5份

54、輔抗氧劑(亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)0-0.5份

55、潤滑劑(乙烯基雙硬脂酰胺)0-0.5份。

56、本發(fā)明中，樹脂組合物中樹脂例如可以是72份、75份、78份、80份、82份、85份、88份等；第一方面所述的雙包覆彩色云母片例如可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等；光穩(wěn)定劑例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等；抗沖劑例如可以是2份、5份、8份、10份、12份、15份、18份等；耐熱劑例如可以是1份、2份、5份、6份、8份等；抗氧劑例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份等；潤滑劑例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份等。

57、優(yōu)選地，所述樹脂包括pp樹脂、pvc樹脂或hips樹脂中的任意一種或至少兩種的組合。

58、第四方面，本發(fā)明提供一種根據(jù)第一方面所述的雙包覆彩色云母片、第三方面所述的樹脂組合物在汽車內(nèi)外飾、消費電子外觀件以及家用電器外觀件中的應用。

59、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

60、本發(fā)明提供的彩色云母片采用雙包覆結(jié)構(gòu)，第一包覆層用于染色，第二包覆層提供保護效果，所得材料具有較好的顏色穩(wěn)定性和優(yōu)秀的仿植絨效果，可應用于汽車內(nèi)外飾、消費電子外觀件以及家用電器外觀件等行業(yè)。