[發(fā)明專利]高性價(jià)比改性三聚磷酸鋁防銹顏料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103468048A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃增尉;袁愛群;楊博;馬少妹
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西民族大學(xué)
• 主分類號: C09D7/12
• 分類號: C09D7/12;C09D5/08;C09C1/40;C09C3/08
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄒超賢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于防銹顏料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及磷酸鹽防銹顏料制備的方法，特別涉及一種高性價(jià)比的改性三聚磷酸鋁防銹顏料及其制備方法。

背景技術(shù)

長期以來，金屬防腐蝕涂層中防銹顏料的性能與安全問題一直是人們討論和研究的焦點(diǎn)，尋找高效、多功能及環(huán)境友好的含鉛、鉻防銹顏料（紅丹、鋅鉻黃）的有效替代品成為國內(nèi)外顏料行業(yè)亟待解決的難題。迄今為止已經(jīng)研究了的非鉛、非鉻顏料有磷酸鹽、鉬酸鹽、硼酸鹽、鐵酸鹽、離子交換顏料等，其中磷酸鹽系列顏料無論是在品種、性能還是使用范圍上都占了重要地位。

三聚磷酸二氫鋁是一種多功能無機(jī)材料，外觀為白色無毒非揮發(fā)性的粉末，難溶于水，屬實(shí)際無毒產(chǎn)品，可以用做環(huán)保型防銹顏料、冰箱除臭劑、固化劑等，早在上世紀(jì)八十年代，三聚磷酸二氫鋁已被成功開發(fā)用于防銹顏料，國內(nèi)比較有代表的產(chǎn)品型號有APW-Ⅰ，APW-Ⅱ、APW-211等。由于三聚磷酸二氫鋁屬于路易斯固體酸，酸性度高而酸強(qiáng)度弱，pH在2.1-3.5之間，如果直接用做防銹顏料，會引起樹脂膠化，因此必須經(jīng)過改性，改變其pH在至中性范圍，降低其水溶性鹽，改性后的產(chǎn)品稱之為改性三聚磷酸鋁。改性辦法是加入堿性或者兩性物質(zhì)，提高其pH值，這些改性劑包括硅酸鹽、氧化鋅、氫氧化鈣或氧化鈣等，如果使用硅酸鈉作為改性劑，改性的三聚產(chǎn)品會由于含有鈉離子而降低防銹效果，而使用氫氧化鈣或氧化鈣，則會由于氫氧化鈣或氧化鈣本身難溶，導(dǎo)致改性的產(chǎn)品含有未反應(yīng)完的氫氧化鈣或氧化鈣，這些堿性的物質(zhì)也會導(dǎo)致改性產(chǎn)品的防銹性能下降，而氧化鋅本身就可以直接用于涂料，因此采用氧化鋅改性的產(chǎn)品最安全和有效，目前大部分的改性三聚磷酸鋁產(chǎn)品大多數(shù)都是采用氧化鋅改性的。然而，氧化鋅改性最大的問題是，價(jià)格高，為了降低成本，必須加入二氧化硅作為填料，盡管二氧化硅售價(jià)較低，但是本身沒有防銹性能，所以加入量受到限制，加入過多會降低防銹性能，為了保證顏料的防銹性能，必須控制二氧化硅填料的加入量，因此改性三聚磷酸鋁APW-Ⅰ，APW-Ⅱ售價(jià)一直很高，目前價(jià)格為1.2萬/噸左右，高于大部分樹脂的價(jià)格，使用的性價(jià)比不高，因此在涂料行業(yè)，改性三聚磷酸鋁一般用于高檔涂料，在中低檔涂料中使用量很少或者不用，正是這個(gè)原因阻礙了改性三聚磷酸鋁防銹顏料的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

因此，在以氧化鋅作為改性劑的改性三聚磷酸鋁生產(chǎn)中，尋找合適的填料是在保證其防銹性能不變的前提下提高改性三聚磷酸鋁防銹顏料性價(jià)比的必要途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服市場上改性三聚磷酸鋁防銹顏料存在著性價(jià)比不高的不足，提供一種高性價(jià)比的改性三聚磷酸鋁防銹顏料及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：通過尋找合適的提高改性三聚磷酸鋁防銹顏料性價(jià)比的方法，通過尋找合適的代替二氧化硅填料的粉體—含10-30%堿式硫酸鋁鉀的粉體，對三聚磷酸二氫鋁的改性。由于含10-30%堿式硫酸鋁鉀的粉體，它既可以用作改性劑又可以用作填料，獲得一種用于防腐蝕涂料的高性價(jià)比改性三聚磷酸鋁防銹顏料。

一種改性三聚磷酸鋁防銹顏料，主要由原料組分和重量份數(shù)：三聚磷酸二氫鋁100份、氧化鋅：20-50份、水200-500份、含10-30%堿式硫酸鋁鉀的粉體30-300份。

以上所述的一種改性三聚磷酸鋁防銹顏料，原料組分和重量份數(shù)為：三聚磷酸二氫鋁100份、氧化鋅25份、含10-30%堿式硫酸鋁鉀的粉體80份、水200份。

以上所述的含10-30%堿式硫酸鋁鉀的粉體包括礬漿及以礬漿經(jīng)加工得到的ST顏料或ST填料。

以上所述的三聚磷酸二氫鋁與含10-30%堿式硫酸鋁鉀粉體的質(zhì)量比為：1:0.3-3.0。

以上所述的一種改性三聚磷酸鋁防銹顏料的制備方法，包括兩步改性反應(yīng)、研磨、過濾、洗滌、烘干、粉碎，具體工藝步驟如下：

(1)兩步改性反應(yīng)：取100份三聚磷酸二氫鋁于燒杯中，加入200-500份水，攪拌后加入20-50份氧化鋅，在室溫-50℃下，攪拌10-20分鐘，最后加入含10-30%堿式硫酸鋁鉀的粉體30-300份，繼續(xù)攪拌5-10分鐘，得到粘稠物料；

(2)研磨：將上述粘稠物料倒入球磨機(jī)中，研磨20-60分鐘，按常規(guī)方法過濾，洗滌，烘干，粉碎得到粉末狀改性三聚磷酸鋁防銹顏料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：