一種防腐涂料用納米三聚磷酸鋁-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三聚磷酸鋁-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三聚磷酸鋁是新一代無公害白色防銹顏料，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。因為三聚磷酸根離子p301Q5—能與各種金屬離子有更強(qiáng)的螯合力，在被涂物表面形成卓越的鈍化膜，對鋼鐵以及輕金屬等的腐蝕具有極強(qiáng)的抑制作用，可與各種顏料、填料配合使用，也可與各種防銹顏料合用，可制備各種高性能防腐蝕涂料。
[0003]三聚磷酸鋁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，三聚磷酸鋁難溶于水、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，最終三聚磷酸鋁的顆粒大小在1微米左右，易發(fā)生沉降。
[0004]本發(fā)明基于三聚磷酸鋁材料，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三聚磷酸鋁-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)在三聚磷酸鋁周圍，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)致所得防腐涂料中三聚磷酸鋁顆粒較大、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三聚磷酸鋁-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三聚磷酸鋁-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)先制備高濃度納米三聚磷酸鋁-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三聚磷酸鋁-二氧化鈦復(fù)合水性分散液，該工藝包括如下步驟:
a.將水、納米三聚磷酸鋁、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三聚磷酸鋁-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:納米三聚磷酸鋁:二氧化鈦的質(zhì)量比為1: (0.2-0.7):(0.Οδ-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ΒΥΚ190、ΒΥΚ106、ΒΥΚ182、ΒΥΚ184、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三聚磷酸鋁在納米水平的混合均一性，緩解顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，納米三聚磷酸鋁-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納米三聚磷酸鋁和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三聚磷酸鋁-二氧化鈦復(fù)合分散液。
[0014]實施例2:
將100g水、40g納米三聚磷酸鋁和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三聚磷酸鋁-二氧化鈦復(fù)合分散液。
[0015]實施例3:
將100g水、60g納米三聚磷酸鋁和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三聚磷酸鋁-二氧化鈦復(fù)合分散液。
[0016]實施例4:
將100g水、70g納米三聚磷酸鋁和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三聚磷酸鋁-二氧化鈦復(fù)合分散液。
【主權(quán)項】
1.一種防腐涂料用納米三聚磷酸鋁-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)先制備高濃度納米三聚磷酸鋁-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三聚磷酸鋁-二氧化鈦復(fù)合水性分散液，該工藝包括如下步驟: a.將水、納米三聚磷酸鋁、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三聚磷酸鋁-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三聚磷酸鋁-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三聚磷酸鋁-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:納米三聚磷酸鋁: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三聚磷酸鋁-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三聚磷酸鋁-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0.05mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種防腐涂料用納米三聚磷酸鋁-二氧化鈦復(fù)合分散液的制備方法，通過高頻超聲預(yù)先制備高濃度納米三聚磷酸鋁水性溶液，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三聚磷酸鋁-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】C09C3/06, C09C1/40, C09D7/12, C09C3/04, C09C1/36
【公開號】CN105440740
【申請?zhí)枴緾N201510931720
【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30日
【申請日】2015年12月15日