[發(fā)明專利]用于黑色亞光水性金屬防腐涂料的改性炭黑漿料制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710737983.0
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN108299932B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳春春;申乾宏;闕永生;劉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 金華格靈功能涂層材料研究所有限公司
• 主分類號: C09D7/61
• 分類號: C09D7/61;C09D7/62;C09D5/08;C09D183/04
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及涂料色漿的制備技術(shù)，旨在提供一種用于黑色亞光水性金屬防腐涂料的改性炭黑漿料制備方法。包括：將炭黑顆粒與醇基溶劑制成炭黑分散液，調(diào)節(jié)pH值至4～6后加入有機鈦偶聯(lián)劑、有機硅以及液態(tài)分散劑，然后進行砂磨處理；將獲得的漿料過濾、濃縮，獲得改性炭黑漿料。本發(fā)明通過惰性的炭黑顆粒與有機鈦、有機硅等水解產(chǎn)物形成牢固的化學(xué)鍵結(jié)合，增強炭黑在水性涂料中的分散穩(wěn)定性和體系相容性。本發(fā)明解決了炭黑顏料在金屬防腐水性涂料中的匹配性問題，其制備工藝簡單，具有廣泛的應(yīng)用推廣前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料色漿的制備技術(shù)，尤其是一種用于黑色亞光水性金屬防腐涂料的改性炭黑漿料的制備方法。

背景技術(shù)

金屬材料是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料，廣泛應(yīng)用于軌道交通、汽車、建材、電器、電力、機械制造等各個行業(yè)。在實際應(yīng)用中，金屬材料往往需進行表面處理與涂裝，以滿足諸多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)辖鸱栏约把b飾性的需求。長期以來，電鍍因其鍍層結(jié)合牢固、結(jié)構(gòu)致密、防腐能力強、裝飾性好等優(yōu)點，成為金屬表面防腐及裝飾的重要技術(shù)并獲得廣泛應(yīng)用。

但是，電鍍本身具有重金屬離子污染這一突出環(huán)保問題，特別在一些合金產(chǎn)業(yè)的集聚地，重金屬離子對水體造成的污染已成為我國急需應(yīng)對的重大公共安全問題。非電鍍的環(huán)保型金屬防腐技術(shù)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的焦點，其中一個重要的方向就是通過涂料涂裝實現(xiàn)金屬表面防腐。

目前，以環(huán)氧、氟碳等為代表的多層涂料涂裝體系為金屬防腐非電鍍涂裝提供了有效途徑，該方法利用聚合物樹脂上活性基團與金屬表面反應(yīng)鍵合形成耐蝕涂層，再涂裝飾面層獲得良好的裝飾效果。但是，這類多層涂裝體系施工工序多、周期長、施工質(zhì)量控制難度大；并且當(dāng)前普遍使用的溶劑型涂料還存在VOC排放，而水性涂料雖可減少環(huán)境污染問題，但其耐水性不足，長期的抗水氣、氧氣滲透能力仍不夠理想。此外，靜電噴涂雖可避免對有機溶劑的大量使用，但其工藝復(fù)雜，成本相對較高，且換色較難，限制了裝飾效果。

申請人曾采用溶膠凝膠技術(shù)開發(fā)的環(huán)保型金屬防腐水性涂料，有效解決了金屬表面防腐涂層在結(jié)合力、致密性、裝飾性等方面的技術(shù)難題，將防腐和裝飾功能一體化集成，簡化了涂裝工藝。不過在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，市售的炭黑顏料與該金屬防腐水性涂料不匹配，導(dǎo)致噴涂后磨面不平整，有較多的顆粒物存在。因此，迫切需要解決這一產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題，提供一種用于該水性金屬防腐涂料的炭黑顏料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于黑色亞光水性金屬防腐涂料的改性炭黑漿料制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種用于黑色亞光水性金屬防腐涂料的改性炭黑漿料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將一定量的炭黑顆粒添加到醇基溶劑中，在800r/min的攪拌條件下攪拌1h，獲得固含量為10～30％的炭黑分散液；添加pH調(diào)節(jié)劑將pH值調(diào)節(jié)至4～6，繼續(xù)攪拌0.5h；按6ml/min的速率加入與炭黑質(zhì)量比為1:20～1:10的有機鈦偶聯(lián)劑，再攪拌6～10h；

(2)將攪拌后的漿料倒入砂磨罐中，依次加入與炭黑質(zhì)量比為1:100～1:20的有機硅以及與炭黑質(zhì)量比1:100～1:10的液態(tài)分散劑；使用粒徑0.5～2mm的氧化鋯珠進行砂磨處理，控制砂磨溫度30～60℃，砂磨時間3～10h，砂磨機的轉(zhuǎn)速500～1000r/min；

(3)將砂磨獲得的漿料用300目的濾布過濾，所得濾液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中濃縮，獲得固含量為50％的改性炭黑漿料。

本發(fā)明中，所述炭黑顆粒的粒徑為20～500nm。

本發(fā)明中，所述醇基溶劑是以乙二醇、異丙醇或2-甲基-1-丙醇中至少一種與去離子水配制而成，醇基溶劑中水的質(zhì)量百分比為1～15％。

本發(fā)明中，所述pH調(diào)節(jié)劑是甲酸、乙酸、草酸中的一種或多種組合。