铜铬黑是由氧化铜与氧化铬经高温合成的新型尖晶石型颜料,作为金属氧化物颜料的代表,是无机颜料中应用最为广泛的黑色颜料。因铜、铬在尖晶石的晶格中,兼具稳定性好、环保无毒等特点,广泛应用于耐高温涂料、工程塑料及美术颜料等领域。

本论文分别采用固相法与液相法制备铜铬黑颜料。固相法制备铜铬黑研究中,以Cr203与CuO为原料,采用高能球磨高温固相法制备尖晶石型铜铬黑颜料,利用XRD、SEM和激光粒度仪等方法对制备颜料的结构、形貌及粒度进行了表征。系统研究了前驱体混料方式、球磨时间、煅烧温度、煅烧时间等条件对铜铬黑颜料晶型、粒度的影响；探讨了掺杂对铜铬黑颜料着色力的影响。

研究表明,通过高能球磨可有效地控制颗粒大小及均匀性,NiO与CoO的掺入可显著提高其着色力。高能球磨1O分钟,煅烧温度900℃,保温时间3h下制备出了粒径分布均匀,着色力较好的铜铬黑颜料。

在液相法制备铜铬黑研究中,以铬和铜硝酸盐为原料,十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,采用尿素共沉淀法合成超细尖晶石型铜铬黑颜料。系统研究了沉淀剂、煅烧温度和表面活性剂等条件对铜铬黑颜料晶型、形貌和粒度的影响；并探讨了合成条件对铜铬黑颜料着色力的影响。研究表明,尿素和十二烷基苯磺酸钠可有效地控制形貌、颗粒大小及均匀性；在尿素用量为理论量4倍,表面活性剂添加量为5%,煅烧温度800℃下制备出了形貌为六面体,平均粒径为300nm、粒径分布均匀,着色力优异的超细铜铬黑颜料。

在液相法硝酸体系研究基础上,根据铬化合物化学法制备过程中,铬与硫酸根形成配离子,硫酸根具有反离子效应的原理,用硫酸铜替换硝酸铜制备铜铬黑,研究了铬离子浓度、表面活性剂及其添加量对铜铬黑粒径及着色力的影响。研究表明,硫酸根的引入极大地改善了前驱体结块的问题,利于得到疏松的前驱体粉末,且制得粒径均匀着色力优异的铜铬黑颜料。

在上述实验基础之上,以硫酸铜、硝酸铬为原料,采用化学共沉淀法,进行了扩大试验研究,研究表明,所制备的铜铬黑颜料性能良好。