顏料黃184（釩酸鉍黃）詳解：性能、結(jié)構(gòu)、制備方法與應(yīng)用

顏料黃184（Pigment Yellow 184），又稱釩酸鉍黃，是一種以釩酸鉍（BiVO?）為主要成分的復(fù)合無機顏料，歸屬于CICP（復(fù)合無機著色顏料）系列。作為一種無毒環(huán)保的高性能黃色顏料，PY184具有明亮的綠色調(diào)黃相、優(yōu)異的遮蓋力、耐熱性和耐候性，在涂料、塑料、油墨等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，已成為傳統(tǒng)鉻黃和鎘黃的綠色替代方案。

一、顏料黃184的介紹

• 中文名稱：顏料黃184
• 英文名稱：Pigment Yellow 184
• 別名/俗稱：釩酸鉍黃顏料
• 顏料類型：CICP復(fù)合無機顏料
• 分子式：BiVO?
• CAS號：14059-33-7
• C.I.結(jié)構(gòu)號：771740
• EINECS號：237-898-0

顏料黃184屬于氧化物類無機黃色顏料，由鉍（Bi）和釩（V）的氧化物復(fù)合而成，不含任何鉛、鎘等重金屬，符合國際環(huán)保法規(guī)，如RoHS、EN71-3和FDA食品接觸安全標(biāo)準(zhǔn)。

二、顏料黃184結(jié)構(gòu)式與晶體特性

1. 化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成

顏料黃184的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)式為BiVO?，即釩酸鉍，由Bi³?和VO?³?離子通過氧橋連接，形成單斜或正方晶型結(jié)構(gòu)。

該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、規(guī)則，具有高反射率和優(yōu)異的光熱穩(wěn)定性。不同晶型（如單斜晶或正交晶）將影響其最終的色相、鮮艷度和遮蓋力，這些可通過摻雜或煅燒條件調(diào)控。

2. 晶體多晶型與色相調(diào)控

釩酸鉍BiVO?存在四種多晶型物，其中只有兩種呈現(xiàn)明亮的黃色：

• 單斜晶型（斜釩鉍礦）
• 正方晶型（類似重石的多晶型物）

三、顏料黃184制備方法 / 合成工藝

顏料黃184（釩酸鉍黃）的工業(yè)生產(chǎn)主要采用兩種合成路線：固相法和共沉淀法。這兩種方法各具特點，可根據(jù)產(chǎn)品性能要求選擇合適的工藝。

（1）固相法

采用氧化鉍（Bi?O?）和五氧化二釩（V?O?）作為起始原料，在高溫下進(jìn)行固相反應(yīng)，反應(yīng)如下：

Bi?O? + V?O? → 2BiVO?

該方法工藝簡單，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，但所得顏料顆粒較粗，色彩亮度略低。

（2）共沉淀法

將硝酸鉍（Bi(NO?)?）、偏釩酸鈉（NaVO?）和氫氧化鈉（NaOH）在水溶液中反應(yīng)，生成釩酸鉍沉淀：

Bi(NO?)? + NaVO? + 2NaOH → BiVO? + 3NaNO? + H?O

此方法通過堿性偏釩酸鈉（或偏釩酸銨）溶液與酸性硝酸鉍溶液反應(yīng)生成初始沉淀。該沉淀在強酸性介質(zhì)中初步形成一種無定形的鉍-釩氧化氫化物復(fù)合物。隨后通過加熱、回流及調(diào)控pH，可使其轉(zhuǎn)變?yōu)榫w結(jié)構(gòu)精細(xì)的釩酸鉍。

熱處理與表面處理工藝

在合成過程中引入熱處理步驟，可顯著提升顏料的色彩鮮艷度和穩(wěn)定性。同時，在工業(yè)應(yīng)用中，常采用磷酸鈣、氧化鋁、氧化鋅等無機穩(wěn)定劑進(jìn)行表面包覆，以改善其光澤度、耐候性和耐酸性。

特別是在塑料加工中，通過包覆致密的二氧化硅層及其他改性劑，可顯著提高某些聚合物的熱穩(wěn)定性，使其在高達(dá)300℃的加工條件下依然保持良好的著色性能，例如聚酰胺類塑料。

四、顏料黃184性能特點

1. 色彩表現(xiàn)

• 明亮的綠色調(diào)黃色，色澤鮮艷
• 色相接近鉻黃、鎘黃，遠(yuǎn)優(yōu)于氧化鐵黃與鈦鎳黃
• 在555nm波長反射率最高，視覺沖擊力強

2. 著色力與遮蓋力

• 著色力約為鈦黃的4倍
• 遮蓋力接近鈦白粉，能夠高效覆蓋基材

3. 耐性與穩(wěn)定性

• 耐熱性：熱穩(wěn)定性可達(dá)300℃，適用于高溫塑料
• 耐候性：極佳的耐光性與耐遷移性，適合戶外應(yīng)用
• 耐溶劑性：優(yōu)異的耐酸堿性和耐腐蝕性
• 分散性：在水性、油性體系中均具良好分散性

4. 環(huán)保與安全

• 不含鉛、鎘等重金屬，符合FDA食品接觸標(biāo)準(zhǔn)與EN71-3玩具安全標(biāo)準(zhǔn)
• 可作為鉻黃、鎘黃、鎳鈦黃的綠色環(huán)保替代品

五、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 涂料行業(yè)

適用于高要求、高耐久性的工業(yè)與建筑涂料：

• 汽車漆、修補漆、金屬防腐涂層
• 建筑外墻涂料、裝飾涂料、卷材涂料、粉末涂料、工程機械涂層
• PVDF氟碳涂料、UV固化涂料、水性涂料、高溫涂料、耐候涂料等

2. 塑料行業(yè)

可廣泛應(yīng)用于各種工程塑料及通用塑料：

• 聚酰胺（尼龍PA）、工程樹脂、聚烯烴（PE、PP）、PVC、ABS、PMMA、橡膠等
• 用于注塑、吹塑、擠出、色母粒、聚丙烯纖維等
• 尤其適合高溫塑料加工（無色遷移、無色漂）

3. 油墨與印刷

• 包裝印刷、水性油墨、UV油墨、凹版油墨
• 色彩純正、附著力強、耐遷移

4. 特殊場景

• 食品包裝、兒童玩具等環(huán)保要求高的領(lǐng)域
• 道路交通標(biāo)識、郵政箱、公交涂裝、安防設(shè)備
• 技術(shù)陶瓷、搪瓷、玻璃染料等耐高溫應(yīng)用

六、市場定位與優(yōu)勢

顏料黃184于1985年首次推向市場，作為傳統(tǒng)含重金屬黃色顏料的環(huán)保替代品，但其性能優(yōu)勢使其應(yīng)用遠(yuǎn)超最初定位：

1. 替代優(yōu)勢

• 可完全替代綠相鉛鉻黃和硫化鎘顏料
• 替代鉻黃時具有更好的著色力
• 比鈦鎳黃和氧化鐵黃鮮艷得多

2. 獨特價值

• 環(huán)保無毒：滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)
• 高性能：兼具無機顏料的耐久性和接近有機顏料的鮮艷度
• 多功能性：適用于多種基材和加工工藝
• 經(jīng)濟性：隨著生產(chǎn)規(guī)模擴大，價格已顯著下降

七、總結(jié)

顏料黃184（釩酸鉍黃）作為一種現(xiàn)代高性能環(huán)保無機顏料，憑借其鮮艷的色澤、高遮蓋力、卓越的耐久性和熱穩(wěn)定性，在涂料、塑料、油墨及建筑裝飾等眾多領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。特別是在全球?qū)Νh(huán)保和無毒材料要求日益嚴(yán)格的趨勢下，PY184無疑是鉻黃、鎘黃等傳統(tǒng)顏料的理想替代品。隨著工藝的不斷優(yōu)化與成本的逐步下降，其市場前景將更加廣闊。