[發(fā)明專利]一種水性涂料專用磷酸鹽防銹顏料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610124117.X
• 申請(qǐng)日: 2016-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105542538B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁愛(ài)群;周澤廣;黃增尉;韋冬萍;馬少妹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西民族大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09D5/08
• 分類(lèi)號(hào): C09D5/08;C09C1/02;C09C3/08;C09C3/04;C09D125/14;C09D7/12;C09D163/00
• 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)明屬于防銹材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種不含鋁、鋅的水性涂料專用磷酸鹽防銹顏料及其制備方法。

背景技術(shù)

長(zhǎng)期以來(lái)，金屬防腐蝕涂層中防銹顏料的性能與安全問(wèn)題一直是人們討論和研究的焦點(diǎn)，目前使用較多的防銹顏料主要有以下幾種：紅丹、鋅鉻黃、氧化鋅、堿性碳酸鉛等。紅丹和鉻酸鹽顏料雖然防銹效果良好，但都有毒性。紅丹會(huì)使人鉛中毒，并損傷孩童智力；六價(jià)鉻鹽會(huì)使人致癌（已被歐美各國(guó)禁用），同時(shí)給水體帶來(lái)重金屬污染問(wèn)題。因此，尋找高效、多功能及環(huán)境友好的能夠取代含鉛、鉻防銹顏料（紅丹、鋅鉻黃）的產(chǎn)品仍然是國(guó)內(nèi)外顏料行業(yè)亟待解決的難題。

迄今為止已經(jīng)研究非鉛、非鉻的顏料有磷酸鹽、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(wú)論是在品種、性能還是使用范圍上都占了重要地位。早期開(kāi)的有三聚磷酸二氫鋁、磷酸鋅，盡管這些磷酸鹽顏料是安全和有效的，但由于價(jià)格較高、性能有缺陷，使用不盡人意，后來(lái)人們采用了各種方法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)添加鈣、鐵、鋅、硅等，目前已經(jīng)形成了三聚磷酸二氫鋁系列、磷酸鋅系列防銹顏料。雖然近年來(lái)對(duì)磷酸鹽防銹顏料的研究不少，但這些顏料均含鋁或鋅元素。隨著環(huán)境保護(hù)的推進(jìn)及水性涂料的發(fā)展，金屬鋅、鋁離子所引起的涂料樹(shù)脂問(wèn)題及其環(huán)境潛在污染也引起人們的關(guān)注，為適應(yīng)環(huán)保型涂料特別是水性涂料專用防銹顏料的發(fā)展，制備不含鋅、鋁的磷酸鹽防銹顏料成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服市場(chǎng)上磷酸鹽防銹顏料存在價(jià)格高、且含鋅或鋁、防銹效果不理想、不適用于水性涂料等問(wèn)題，提供一種水性涂料專用的磷酸鹽防銹顏料及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種水性涂料專用磷酸鹽防銹顏料，該防銹顏料包括以下重量份原料：

磷酸100份、鈣化合物70-110份、堿土金屬化合物20-50份、氧化鈦0-10份、氧化鐵0-5份、表面改性劑0.1-0.5份和水200-500份；

所述堿土金屬化合物包括鎂、鋇、鍶的化合物。

進(jìn)一步地，以上所述鎂、鋇、鍶的化合物包括鎂、鋇、鍶的碳酸鹽、氧化物、氫氧化物。

進(jìn)一步地，以上所述鈣化合物包括碳酸鈣、氧化鈣和氫氧化鈣。

進(jìn)一步地，以上所述表面改性劑包括5-硝基-間苯二酸酯鋅鹽、1,1,1-三羥甲基乙烷和1,2,3-苯并三氮唑。

以上所述水性涂料專用磷酸鹽防銹顏料的制備方法，包括混合反應(yīng)、研磨、調(diào)節(jié)pH、過(guò)濾、洗滌、烘干等步驟，具體工藝如下：

（1）取100份磷酸于反應(yīng)釜中，加入200-500份水，攪拌均勻，加入70-110份鈣化合物，在室溫~100℃、轉(zhuǎn)速為500-800r/min下，攪拌10-20min，再加入20-50份堿土金屬化合物，最后加入0-10份氧化鈦或0-5份氧化鐵，繼續(xù)攪拌5-10min，得到粘稠物料；

（2）將上述粘稠物料倒入球磨機(jī)中，加入0.1-1.0份表面改性劑，研磨20-60min，調(diào)節(jié)pH至6.0-7.5，按常規(guī)方法過(guò)濾，用水洗滌，烘干，粉碎至325目，即可得到磷酸鹽防銹顏料。

以上所述的磷酸鹽防銹顏料可在苯丙乳液 、水性環(huán)氧涂料等水性涂料得到廣泛應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明用堿土化合物代替鋅或鋁化合物，再根據(jù)需求加入一定比例的氧化鈦或氧化鐵，獲得一種用于水性防腐蝕涂料的無(wú)鋅無(wú)鋁磷酸鹽防銹顏料。得到的防銹顏料不僅可以解決已有技術(shù)磷酸鹽中存在鋅、鋁離子所引起的涂料樹(shù)脂問(wèn)題及其環(huán)境潛在污染問(wèn)題，而且成本更加低廉、性能更加優(yōu)異。

2、本發(fā)明制備的防銹顏料不僅成本低，而且應(yīng)用在苯丙乳液、水性環(huán)氧涂料等水性涂料時(shí)，本產(chǎn)品的防銹性能超過(guò)磷酸鋅，并能與改性三聚磷酸鋁相當(dāng)。

3、本發(fā)明防銹顏料的制備過(guò)程中，反應(yīng)條件要求不高、工藝簡(jiǎn)單、操作容易、無(wú)污染，易于工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低，具有很好的社會(huì)效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，市場(chǎng)前景極為廣闊。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明磷酸鹽防銹顏料的工藝流程圖；

圖2為實(shí)施例2磷酸鹽防銹顏料產(chǎn)品的掃描電鏡圖；

圖3為實(shí)施例8磷酸鹽防銹顏料產(chǎn)品的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1