[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

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• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105542538B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁愛群;周澤廣;黃增尉;韋冬萍;馬少妹
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西民族大學(xué)
• 主分類號: C09D5/08
• 分類號: 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，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。紅丹會使人鉛中毒，并損傷孩童智力；六價鉻鹽會使人致癌（已被歐美各國禁用），同時給水體帶來重金屬污染問題。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論是在品種、性能還是使用范圍上都占了重要地位。早期開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，但由于價格較高、性能有缺陷，使用不盡人意，后來人們采用了各種方法對其進行改進，通過添加鈣、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。雖然近年來對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)境保護的推進及水性涂料的發(fā)展，金屬鋅、鋁離子所引起的涂料樹脂問題及其環(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上磷酸鹽防銹顏料存在價格高、且含鋅或鋁、防銹效果不理想、不適用于水性涂料等問題，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鋅無鋁磷酸鹽防銹顏料。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脂問題及其環(huán)境潛在污染問題，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，本產(chǎn)品的防銹性能超過磷酸鋅，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程中，反應(yīng)條件要求不高、工藝簡單、操作容易、無污染，易于工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較低，具有很好的社會效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，市場前景極為廣闊。

附圖說明

圖1為本發(fā)明磷酸鹽防銹顏料的工藝流程圖；

圖2為實施例2磷酸鹽防銹顏料產(chǎn)品的掃描電鏡圖；

圖3為實施例8磷酸鹽防銹顏料產(chǎn)品的掃描電鏡圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步說明，但不限于本發(fā)明的保護范圍。

實施例1