一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磷酸鋅是傳統(tǒng)的防銹顏料，無毒性，對皮膚無刺激作用，不含鉛、鉻等有害重金屬元素，熱穩(wěn)定性好，能顯著改善涂料的耐磨、耐腐蝕性能。對鋼鐵以及輕金屬等的腐蝕具有極強(qiáng)的抑制作用，在表面生成Me (金屬)-Ζη-Ρ205這種組成復(fù)雜、致密而又具有牢固附著性的磷化膜。還能與基料中的羧基和羥基以及腐蝕環(huán)境中的某些離子發(fā)生反應(yīng)，生成絡(luò)合物，而這種絡(luò)合物能與腐蝕產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，在底材表面上形成緊密附著的保護(hù)膜。
[0003]磷酸鋅同時適用于酚醛樹脂、醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧聚脂以及丙烯酸樹脂等溶劑型涂料以及各種水溶性樹脂涂料。但是，磷酸鋅難溶于水、比重大，粉體通常需要經(jīng)過特殊的改性處理和表面處理才能添加到涂料基體中，且涂料粘度較大，最終磷酸鋅的顆粒大小在1微米左右，易發(fā)生沉降。
[0004]本發(fā)明基于磷酸鋅材料，將其與二氧化鈦形成一定比例的復(fù)合物，在添加進(jìn)涂料基體前預(yù)先進(jìn)行納米分散，然后將高濃度納米防腐分散液與高附著力水性樹脂匹配，制備出高性能的防腐涂料。該方法制備的防腐涂料中的磷酸鋅-二氧化鈦粒子分散均勻，顆粒更細(xì)小的二氧化鈦粒子可填補(bǔ)在磷酸鋅周圍，形成更致密的防腐涂層，最終涂料的防腐性能得到了顯著地改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于突破目前采用傳統(tǒng)粉體添加進(jìn)涂料基體中，從而導(dǎo)致所得防腐涂料中磷酸鋅顆粒較大、防腐性能較差的缺點，采用納米預(yù)先分散的方法制備的納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液中的防腐粒子分散均勻，可極大的改善涂料成膜后的致密性，提升防腐效率。
[0006]為達(dá)到上述預(yù)期目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法，其特征在于，通過引入高頻超聲來預(yù)先制備高濃度納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合水性溶液，利用具有遠(yuǎn)心分離技術(shù)的納米研磨機(jī)進(jìn)行最終處理的工藝來制備高濃度的納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合水性分散液，該工藝包括如下步驟:
a.將水、納米磷酸鋅、二氧化鈦按比例預(yù)混組成混合液，使用高頻超聲波進(jìn)行預(yù)分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到300nm ；
b.將分散劑加入步驟a制得的混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化機(jī)對混合溶液進(jìn)行剪切處理，其中處理時間為1~3小時；
c.利用具有遠(yuǎn)心分離技術(shù)的納米研磨機(jī)，繼續(xù)將步驟b制得的溶液進(jìn)行研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到lOOnm以下，從而制得高濃度的水性防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液。
[0007]步驟a中所述的二氧化鈦為金紅石型、銳鈦礦型或其組合。
[0008]步驟a中所述的水:納米磷酸鋅:二氧化鈦的質(zhì)量比為1: (0.2-0.7):(0.05-0.15)，所述的高頻超聲波設(shè)備的額定功率為2000W。
[0009]步驟b 中，所述的分散劑為 BYK190、BYK106、BYK182、BYK184、德謙 904S、M0K5032中的一種或其組合，其中水和分散劑的質(zhì)量比為1: (0.05?0.3)。
[0010]步驟C中，所述的納米研磨機(jī)研磨介質(zhì)錯珠的大小為0.1mm或0.05mm。
[0011]本發(fā)明所采用的納米預(yù)先分散的方法制備能夠顯著提高磷酸鋅在納米水平的混合均一性，緩解顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液可極大的改善涂料成膜后的致密性，從而提升防腐涂料的性能。
【具體實施方式】
[0012]下面通過具體實例對本發(fā)明實現(xiàn)的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于這些實施例。
[0013]實施例1:
將100g水、20g納米磷酸鋅和5g 二氧化鈦按比例預(yù)混組成混合液，使用高頻超聲波進(jìn)行預(yù)分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到300nm ;將5g分散劑BYK190加入上述混合溶液中，利用Fluke FA25高剪切分散乳化機(jī)對混合溶液進(jìn)行剪切處理，其中處理時間為1小時；利用具有遠(yuǎn)心分離技術(shù)的納米研磨機(jī)，繼續(xù)將上述溶液進(jìn)行研磨處理，使用
0.1mm的錯珠作為研磨介質(zhì)，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到lOOnm以下，從而制得高濃度的水性防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液。
[0014]實施例2:
將100g水、40g納米磷酸鋅和10g 二氧化鈦按比例預(yù)混組成混合液，使用高頻超聲波進(jìn)行預(yù)分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到300nm ;將10g分散劑BYK106加入上述混合溶液中，利用Fluke FA25高剪切分散乳化機(jī)對混合溶液進(jìn)行剪切處理，其中處理時間為2小時；利用具有遠(yuǎn)心分離技術(shù)的納米研磨機(jī)，繼續(xù)將上述溶液進(jìn)行研磨處理，使用0.1mm的錯珠作為研磨介質(zhì)，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到lOOnm以下，從而制得高濃度的水性防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液。
[0015]實施例3:
將100g水、60g納米磷酸鋅和10g 二氧化鈦按比例預(yù)混組成混合液，使用高頻超聲波進(jìn)行預(yù)分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到300nm ;將20g分散劑德謙904S加入上述混合溶液中，利用Fluke FA25高剪切分散乳化機(jī)對混合溶液進(jìn)行剪切處理，其中處理時間為2小時；利用具有遠(yuǎn)心分離技術(shù)的納米研磨機(jī)，繼續(xù)將上述溶液進(jìn)行研磨處理，使用0.05mm的錯珠作為研磨介質(zhì)，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到lOOnm以下，從而制得高濃度的水性防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液。
[0016]實施例4:
將100g水、70g納米磷酸鋅和15g 二氧化鈦按比例預(yù)混組成混合液，使用高頻超聲波進(jìn)行預(yù)分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到300nm ;將30g分散劑M0K5032加入上述混合溶液中，利用Fluke FA25高剪切分散乳化機(jī)對混合溶液進(jìn)行剪切處理，其中處理時間為3小時；利用具有遠(yuǎn)心分離技術(shù)的納米研磨機(jī)，繼續(xù)將上述溶液進(jìn)行研磨處理，使用0.05mm的錯珠作為研磨介質(zhì)，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到lOOnm以下，從而制得高濃度的水性防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液。
【主權(quán)項】
1.一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法，其特征在于，通過引入高頻超聲來預(yù)先制備高濃度納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合水性溶液，利用具有遠(yuǎn)心分離技術(shù)的納米研磨機(jī)進(jìn)行最終處理的工藝來制備高濃度的納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合水性分散液，該工藝包括如下步驟: a.將水、納米磷酸鋅、二氧化鈦按比例預(yù)混組成混合液，使用高頻超聲波進(jìn)行預(yù)分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到300nm ； b.將分散劑加入步驟a制得的混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化機(jī)對混合溶液進(jìn)行剪切處理，其中處理時間為1?3小時； c.利用具有遠(yuǎn)心分離技術(shù)的納米研磨機(jī)，繼續(xù)將步驟b制得的溶液進(jìn)行研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達(dá)到lOOnm以下，從而制得高濃度的水性防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法，其特征在于，步驟a中所述的二氧化鈦為金紅石型、銳鈦礦型或其組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法，其特征在于，步驟a中所述的水:納米磷酸鋅:二氧化鈦的質(zhì)量比為1: (0.2?0.7):(0.05?0.15)，所述的高頻超聲波設(shè)備的額定功率為2000W。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述的分散劑為BYK190、BYK106、BYK182、BYK184、德謙904S、M0K5032中的一種或其組合，其中水和分散劑的質(zhì)量比為1: (0.05?0.3)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法，其特征在于，步驟c中，所述的納米研磨機(jī)研磨介質(zhì)錯珠的大小為0.1mm或0.05_。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法，通過高頻超聲預(yù)先制備高濃度納米磷酸鋅水性溶液，在其粒度在300nm時添加水性分散劑，利用具有遠(yuǎn)心分離技術(shù)的納米研磨機(jī)繼續(xù)研磨，直至粒度D90在100nm以下，從制備出防腐涂料用高濃度的納米磷酸鋅-二氧化鈦復(fù)合水性分散液。該方法制備的防腐分散液中的防腐粒子分散均勻，可極大的改善涂料成膜后的致密性，提升防腐效率。
【IPC分類】C09D5/08
【公開號】CN105400266
【申請?zhí)枴緾N201510931991
【發(fā)明人】何丹農(nóng), 張春明, 徐少洪, 冉偉, 王艷麗, 陳超
【申請人】上海納旭實業(yè)有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月15日