[發(fā)明專利]一種有機(jī)/無機(jī)雜化包覆型鋁復(fù)合粒子的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110380917.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN102516831A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳振興;朱宏偉;盛勇;王君;胡豫;陳棟棟;張瑋鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): C09C1/64
• 分類號(hào): C09C1/64;C09C3/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬顏料的表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)/無機(jī)雜化包覆型鋁復(fù)合粒子的制備方法。

背景技術(shù)

片狀鋁粉是重要的金屬顏料之一，主要應(yīng)用于工業(yè)涂料、汽車涂料、印刷油墨和塑料加工業(yè)。片狀鋁粉具有分散性好、附著力強(qiáng)、色澤逼真酷似白銀、光反射效果良好和光亮持久等特點(diǎn)。用其調(diào)制出的銀色作為富貴、權(quán)力及吉祥的象征，已廣泛成為高檔彩印包裝、高檔裝飾、汽車與摩托車面漆、工藝品修飾等領(lǐng)域不可缺少甚至不可替代的色彩。

鋁化學(xué)性質(zhì)活潑，尤其對(duì)于微米級(jí)的片狀鋁粉，其粒徑小、比表面積大，鋁粉表面原子個(gè)數(shù)很多、活性很大，這些暴露在外的表面鋁原子極容易與環(huán)境中的酸、堿、水、氧氣等發(fā)生以下反應(yīng)。涂料及油漆等產(chǎn)品大部分為弱酸或弱堿性，涂料及油漆中的鋁顏料在貯存或使用過程中，因受酸或堿性物質(zhì)的腐蝕，而使片狀鋁粉顏料變質(zhì)，失去原有的金屬光澤等特性，其顏色會(huì)逐漸由明亮的金屬色變?yōu)榛野咨@嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的性能。

此外，受環(huán)境因素的制約，涂料和油漆工業(yè)正朝著減少使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑的方向發(fā)展，水性涂料是解決這一問題較好的選擇。然而，傳統(tǒng)的片狀鋁粉用于水性涂料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生許多不利的影響，如：在水溶劑中分散性較差、容易被腐蝕，其后果不但會(huì)使片狀鋁粉失去金屬光澤，甚至可能引發(fā)燃燒或爆炸。因此，有必要對(duì)片狀鋁粉進(jìn)行表面處理，以達(dá)到在水性環(huán)境中具有較好的分散性能，并且具有較高的耐腐蝕性能。

目前，片狀鋁粉通常采用有機(jī)物或無機(jī)物進(jìn)行包覆。有機(jī)包覆型片狀鋁粉耐候性較差，而無機(jī)包覆型片狀鋁粉則存在與樹脂相容性差、金屬光澤下降等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種有機(jī)/無機(jī)雜化包覆型鋁復(fù)合粒子的制備方法。該方法制備的復(fù)合粒子在水溶劑、醇溶劑和樹脂中分散性好，金屬光澤高，耐腐蝕性強(qiáng)，適用于水性和溶劑型體系。

本發(fā)明通過以下方案達(dá)到上述目的：

一種有機(jī)/無機(jī)雜化包覆型鋁復(fù)合粒子的制備方法，包括以下步驟：

（1）??????以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將2份片狀鋁粉和50~80份溶劑醇混合均勻，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)器中攪拌；

（2）??????將0.8~1份有機(jī)硅源、1.6~2份無機(jī)硅源和40份溶劑醇混合均勻；另將7~8份水、1.5~3份催化劑和40份溶劑醇混合均勻；

（3）??????將步驟（2）獲得的兩種混合溶液并流恒速加入步驟（1）的反應(yīng)器中，然后恒溫反應(yīng)，得到復(fù)合粒子懸浮液；

（4）??????將所得的復(fù)合粒子懸浮液抽濾，洗滌，再將所得濾餅真空干燥，得到最終產(chǎn)品。

優(yōu)選地，在步驟（1）之前需進(jìn)行預(yù)處理：將油性片狀鋁顏料即顏料鋁粉在溶劑中清洗3小時(shí)后，于105℃真空干燥，真空度為0.09MPa。

更優(yōu)選地，上述預(yù)處理使用的溶劑為丁酮或環(huán)已酮，用以除去片狀鋁粉表面的有機(jī)溶劑和助劑。

優(yōu)選地，上述溶劑醇為無水乙醇或異丙醇。

優(yōu)選地，步驟（1）中攪拌時(shí)間為0.5~1h；步驟（2）中所述的有機(jī)硅源為乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷（VTMOEO），無機(jī)硅源為正硅酸乙酯（TEOS），催化劑為乙二胺或氨水，溶劑醇為無水乙醇或異丙醇；步驟（3）中，兩種混合溶液并流恒速加入反應(yīng)器中，加料時(shí)間為1h，然后于40℃反應(yīng)6~8h；步驟（4）中干燥室真空度為0.09MPa，干燥溫度為105℃，干燥時(shí)間為2小時(shí)。

上述的最終產(chǎn)品以片狀鋁粉為核，乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷和正硅酸乙酯在其表面水解、縮合形成包覆層，此復(fù)合粒子在水溶劑及醇溶劑中具有較好的分散性能，與樹脂相容性優(yōu)良，在保持金屬光澤的同時(shí)具有優(yōu)良的耐酸堿腐蝕性能。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.?本發(fā)明制備的有機(jī)/無機(jī)雜化包覆型鋁復(fù)合粒子在水、醇、樹脂中均具有較好的分散性能。

2.?本發(fā)明在制備過程中，乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷和正硅酸乙酯分別作為有機(jī)硅源和無機(jī)硅源，可在片狀鋁粉表面水解、縮合形成一層有機(jī)/無機(jī)雜化包覆層，這層包覆層與片狀鋁粉表面結(jié)合力較強(qiáng)。

3.?有機(jī)/無機(jī)雜化包覆層與片狀鋁粉結(jié)合致密，有效隔絕了片狀鋁粉與其他腐蝕介質(zhì)的接觸，因此本發(fā)明制備的有機(jī)/無機(jī)雜化包覆型鋁復(fù)合粒子具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能。

4.?本發(fā)明制備的有機(jī)/無機(jī)雜化包覆型鋁復(fù)合粒子還具有優(yōu)良的金屬光澤。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1