一種金屬顏料的表面改性方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬顏料的表面改性方法，屬于材料表面加工【技術(shù)領(lǐng)域】，所述方法包括：通過氧化反應(yīng)在所述金屬顏料的表面生成氧化膜；將生成氧化膜的所述金屬顏料與偶聯(lián)劑溶液混合攪拌，所述偶聯(lián)劑溶液的用量為所述金屬顏料質(zhì)量的0.5-2.5%。采用本發(fā)明的方法改性后的金屬顏料表面均勻形成一層偶聯(lián)劑薄膜，可降低顆粒間的相互作用，從而解決粉體存儲(chǔ)和應(yīng)用中的易團(tuán)聚問題；同時(shí)，金屬顏料粉體表面被偶聯(lián)劑覆蓋，可阻止與水性金屬涂料中水介質(zhì)直接接觸，減少析氫反應(yīng)的發(fā)生；采用改性后的金屬顏料制備的涂液穩(wěn)定性好、涂膜光滑、附著力好，并且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
【專利說明】一種金屬顏料的表面改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種金屬顏料的表面改性方法，屬于材料表面加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬顏料是一種重要的功能性粉體材料，主要應(yīng)用于涂料、油漆、油墨，印刷等多個(gè)行業(yè)。金屬顏料具有粒徑小、比表面積大、表面能高、易團(tuán)聚等特征，在涂料中應(yīng)用時(shí)，具有不易分散、涂膜表面粗糙、附著力差等缺點(diǎn)。特別是在水性涂料應(yīng)用時(shí)，未經(jīng)改性的活性金屬顏料易與水溶性介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，產(chǎn)生“漲聽效應(yīng)”，導(dǎo)致溶液過早失效，穩(wěn)定性差，且儲(chǔ)存危險(xiǎn)性大。因此，對(duì)金屬顏料進(jìn)行表面改性處理是提高其應(yīng)用性能的必要措施。
[0003]傳統(tǒng)的金屬表面處理通常采用磷化法，經(jīng)磷化處理后的金屬基材表面形成一層不溶性的磷酸鹽保護(hù)膜，具有良好的防銹性能和附著力。但是采用磷化工藝的處理液中含磷酸鹽及Zn、Mn、Fe及Ni等金屬離子，在磷化處理過程中會(huì)產(chǎn)生沉渣及有害氣體，排放的廢水如不進(jìn)行處理會(huì)危害環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種金屬顏料的表面改性方法，以解決現(xiàn)有的金屬表面處理技術(shù)中存在的磷化處理過程中產(chǎn)生污染環(huán)境的沉渣及有害氣體的問題。為此，本發(fā)明提出了如下的技術(shù)方案:
[0005]—種金屬顏料的表面改性方法，包括:
[0006]通過氧化反應(yīng)在所述金屬顏料的表面生成氧化膜；
[0007]將生成氧化膜的所述金屬顏料與偶聯(lián)劑溶液混合攪拌，所述偶聯(lián)劑溶液的用量為所述金屬顏料質(zhì)量的0.5-2.5%。
[0008]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，采用本發(fā)明的方法改性后的金屬顏料表面均勻形成一層偶聯(lián)劑薄膜，可降低顆粒間的相互作用，從而解決粉體存儲(chǔ)和應(yīng)用中的易團(tuán)聚問題；同時(shí)，金屬顏料粉體表面被偶聯(lián)劑覆蓋，可阻止與水性金屬涂料中水介質(zhì)直接接觸，減少析氫反應(yīng)的發(fā)生；采用改性后的金屬顏料制備的涂液穩(wěn)定性好、涂膜光滑、附著力好，并且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0010]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】提供了一種金屬顏料的表面改性方法，包括:
[0011]通過氧化反應(yīng)在所述金屬顏料的表面生成氧化膜；
[0012]將生成氧化膜的所述金屬顏料與偶聯(lián)劑溶液混合攪拌，所述偶聯(lián)劑溶液的用量為所述金屬顏料質(zhì)量的0.5-2.5%。
[0013]具體的，相應(yīng)的金屬顏料包括通過霧化法或蒸餾冷凝法生產(chǎn)的球狀鋅粉、球狀鋁粉、球狀鋅鋁合金粉、球狀鋅銅合金粉、球狀鋅鎳合金粉或球狀鋅錫合金粉中的任意一種。相應(yīng)的金屬顏料是通過球磨法生產(chǎn)的片狀鋅粉、片狀鋁粉、片狀鋅鋁合金粉、片狀鋅銅合金粉、片狀鋅鎳合金粉或片狀鋅錫合金粉中的任意一種，并且在生成氧化膜之前對(duì)片狀的金屬顏料進(jìn)行清洗脫去表面有機(jī)物。相應(yīng)的氧化反應(yīng)是將所述金屬顏料在空氣中靜置氧化、加熱氧化或氧化劑氧化，并且所述氧化膜占所述金屬顏料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于5%。相應(yīng)的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑或稀土偶聯(lián)劑中的任意一種或多種的組合。相應(yīng)的混合攪拌的時(shí)間為I~30min。
[0014]進(jìn)一步地，在將生成氧化膜的所述金屬顏料與偶聯(lián)劑溶液混合攪拌后，本【具體實(shí)施方式】提供的方法還可以包括真空干燥處理，所述真空干燥的溫度為60~120°C，干燥時(shí)間為30~180min。
[0015]采用本【具體實(shí)施方式】提供的技術(shù)方案，改性后的金屬顏料表面均勻形成一層偶聯(lián)劑薄膜，可降低顆粒間的相互作用，從而解決粉體存儲(chǔ)和應(yīng)用中的易團(tuán)聚問題；同時(shí)，金屬顏料粉體表面被偶聯(lián)劑覆蓋，可阻止與水性金屬涂料中水介質(zhì)直接接觸，減少析氫反應(yīng)的發(fā)生；采用改性后的金屬顏料制備的涂液穩(wěn)定性好、涂膜光滑、附著力好，并且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；該方法還具有工藝簡(jiǎn)單、原料偶聯(lián)劑使用成本低、易于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]下面通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的金屬顏料的表面改性方法作詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例1: [0018]取蒸發(fā)冷凝法制備的球形鋅粉500g，平鋪于托盤底部，送入烘箱中，150°C加熱氧化30min,轉(zhuǎn)移到混料機(jī)中?；炝蠑嚢栝_始后，均勻噴灑硅烷偶聯(lián)劑IOg,攪拌混料5min,停止。將混料機(jī)內(nèi)鋅粉移到真空烘箱，烘干溫度為80°C，干燥時(shí)間60min，得到經(jīng)過表面改性的鋅粉。
[0019]實(shí)施例2:
[0020]取霧化法制備的球形鋅鋁合金粉800g，平鋪于托盤底部，送入烘箱中，150°C加熱氧化30min，轉(zhuǎn)移到混料機(jī)中。混料攪拌開始后，均勻噴灑鋁酸酯偶聯(lián)劑Sg，攪拌混料lOmin，停止。將混料機(jī)內(nèi)鋅鋁合金粉移到真空烘箱，烘干溫度為100°C，干燥時(shí)間40min，得到經(jīng)過表面改性的球形鋅鋁合金粉。
[0021]實(shí)施例3:
[0022]取球磨法制備的片狀鋅銅合金粉500g，用丙酮清洗脫去表面有機(jī)物，平鋪于托盤底部，送入烘箱中，150°C加熱氧化30min，轉(zhuǎn)移到混料機(jī)中?；炝蠑嚢栝_始后，均勻噴灑鈦酸酯偶聯(lián)劑7.5g，稀土偶聯(lián)劑5g，攪拌混料20min，停止。將混料機(jī)內(nèi)片狀鋅銅合金粉移到真空烘箱，烘干溫度為120°C，干燥時(shí)間30min，得到經(jīng)過表面改性的片狀鋅銅合金粉。
[0023]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明實(shí)施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬顏料的表面改性方法，其特征在于，包括: 通過氧化反應(yīng)在所述金屬顏料的表面生成氧化膜； 將生成氧化膜的所述金屬顏料與偶聯(lián)劑溶液混合攪拌，所述偶聯(lián)劑溶液的用量為所述金屬顏料質(zhì)量的0.5-2.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬顏料包括通過霧化法或蒸餾冷凝法生產(chǎn)的球狀鋅粉、球狀鋁粉、球狀鋅鋁合金粉、球狀鋅銅合金粉、球狀鋅鎳合金粉或球狀鋅錫合金粉中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬顏料是通過球磨法生產(chǎn)的片狀鋅粉、片狀鋁粉、片狀鋅鋁合金粉、片狀鋅銅合金粉、片狀鋅鎳合金粉或片狀鋅錫合金粉中的任意一種，并且在生成氧化膜之前對(duì)片狀的金屬顏料進(jìn)行清洗脫去表面有機(jī)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化反應(yīng)是將所述金屬顏料在空氣中靜置氧化、加熱氧化或氧化劑氧化，并且所述氧化膜占所述金屬顏料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于5% 。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯鋁酸鹽偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑或稀土偶聯(lián)劑中的任意一種或多種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合攪拌的時(shí)間為I~30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在將生成氧化膜的所述金屬顏料與偶聯(lián)劑溶液混合攪拌后，所述方法還包括真空干燥處理，所述真空干燥的溫度為60~120°C，干燥時(shí)間為30~180min。
【文檔編號(hào)】C09C1/66GK103694748SQ201310693626
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】于月光, 王彥軍, 章德銘, 張?chǎng)? 彭浩然, 張春鳴, 酉琪 申請(qǐng)人:北京北礦鋅業(yè)有限責(zé)任公司, 北礦新材科技有限公司