一種復合磷酸鹽防銹顏料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于防銹顏料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種復合磷酸鹽防銹顏料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬防銹涂層中防銹顏料主要有活性防銹顏料和惰性防銹顏料二大類，其中惰性 防銹顏料是利用其物質(zhì)細小顆粒的物理屏蔽效應而保護金屬，該類防銹顏料的防護性能有 限，在涂料行業(yè)只起輔助作用。活性防銹顏料是通過化學或電化學作用，與金屬基材交互， 從而長效保護基材?；钚苑冷P顏料無重金屬(鉛、鉻）的有磷酸鹽、鉬酸鹽、硼酸鹽、鐵鈦粉、 鋅粉、鋅鋁合金等，其中磷酸鹽無論是在性能、價格、環(huán)境保護和使用范圍上更具優(yōu)選性。
[0003] 磷酸鹽有酸式磷酸鹽、正磷酸鹽和聚磷酸鹽，正磷酸鹽具有PH值緩沖性，能降低涂 層陰極區(qū)PH值，減緩陰極剝離速度。聚磷酸鹽能與基材金屬離子發(fā)生絡合作用，生成FeOOH 和Fe203沉積于涂層與基材界面，阻擋電解質(zhì)溶液與內(nèi)部基材的接觸，從而減緩基材腐蝕速 度。但是單獨磷酸鹽在中高端涂料上的防銹性能仍然存在缺陷，不能達到良好作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了改善單獨磷酸鹽的防銹性能不足的缺點，提供一種復合磷酸鹽防銹顏 料及其制備方法，其防銹性能好，適用于中高端涂料。
[0005] 具體地，本發(fā)明提供一種復合磷酸鹽防銹顏料，其包括85 %磷酸、20 %氫氧化鈉、 十八水硫酸鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅、磷酸氫鈣、硅酸鈣、鉀長石、磷酸鐵、硅烷改性劑以 及水，85 %磷酸、20 %氫氧化鈉、十八水硫酸鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅、磷酸氫鈣、硅酸 鈣、鉀長石、磷酸鐵、改性劑以及水的重量比為：（3-4): (16-18): (5-6): (4-5): (0.3-0.4): (2.5-3)：(1.5-2):(0.5-0.6):(0.2-0.3):(0.04-0.15)：(20-50)〇
[0006] 優(yōu)選地，一種復合磷酸鹽防銹顏料，其包括85 %磷酸、20 %氫氧化鈉、十八水硫酸 鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅、磷酸氫鈣、硅酸鈣、鉀長石、磷酸鐵、硅烷偶聯(lián)劑以及水，85 % 磷酸、20 %氫氧化鈉、十八水硫酸鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅、磷酸氫鈣、硅酸鈣、鉀長石、 磷酸鐵、改性劑以及水的重量比為= 4:18:6: 4.5: 0.4: 2.65:1.6: 0.6: 0.2: (0.04-0.15): (20-50)。
[0007] 優(yōu)選地，所述改性劑為硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種或多種。
[0008] 優(yōu)選地，所述改性劑為硅烷偶聯(lián)劑。
[0009] 優(yōu)選地，本發(fā)明還提供一種復合磷酸鹽防銹顏料的制備方法，其包括以下步驟：
[0010]S1、按上述重量比稱取各組分，首先將十八水硫酸鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅分 別用水稀釋至25%濃度，得到水溶液A、水溶液B以及水溶液C備用；
[0011]S2、中和反應:取85 %磷酸于燒杯中，加入水稀釋，在攪拌下加入20 %氫氧化鈉中 和至PH為10-12，得到中和溶液；
[0012]S3、復分解反應:將S2中得到的中和溶液加熱沸騰5分鐘后停止加熱，在攪拌下，依 次加入25 %的水溶液A、水溶液B以及水溶液C，每種水溶液加入燒杯后的反應時間為5-10分 鐘，上述操作完成后繼續(xù)攪拌20-30分鐘，得到混合溶液；
[0013] S4、聚合反應:將S3中得到的混合液升溫至100-105度，繼續(xù)攪拌30分鐘；
[0014] S5、物料復合:將S4中得到的混合液降溫至常溫后，依次加入磷酸氫鈣、硅酸鈣、鉀 長石、磷酸鐵，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，得到粘稠物料；
[0015] S6、研磨:將S5中得到的粘稠物料用膠體磨研磨1-2次，按常規(guī)方法洗滌、過濾、烘 干、粉碎得到粉末狀磷酸鹽防銹顏料；
[0016] S7、改性:將磷酸鹽防銹顏料加硅烷偶聯(lián)劑后放入改性機進行改性，得到親油疏水 的粉末狀復合磷酸鹽防銹顏料。
[0017 ] 優(yōu)選地，S2中在攪拌下加入20 %氫氧化鈉中和至PH為12。
[0018] 優(yōu)選地，S3中攪拌時間為30分鐘。
[0019] 本發(fā)明提供的復合磷酸鹽防銹顏料，通過硫酸鹽的復分解反應，產(chǎn)生多種磷酸鹽， 相互協(xié)同作用，優(yōu)化防銹顏料的性能。通過聚合反應，控制聚合度，使其更易與Fe2+、Fe3+形 成絡合物。通過偶聯(lián)劑的改性，提高顏料與樹脂間的結(jié)合力、涂層與基材間的附著力。本發(fā) 明提供的復合磷酸鹽防銹顏料的制備方法，反應條件要求不高，工藝相對簡單，易于工業(yè) 化生產(chǎn)。生產(chǎn)成本較低，市場前景好，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步解釋：
[0021 ]具體地，本發(fā)明提供一種復合磷酸鹽防銹顏料，其包括85 %磷酸、20 %氫氧化鈉、 十八水硫酸鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅、磷酸氫鈣、硅酸鈣、鉀長石、磷酸鐵、硅烷偶聯(lián)劑以 及水，85 %磷酸、20 %氫氧化鈉、十八水硫酸鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅、磷酸氫鈣、硅酸 鈣、鉀長石、磷酸鐵、硅烷偶聯(lián)劑以及水的重量比為：（3-4):(16-18):(5-6):(4-5):(0.3_ 0.4):(2.5-3):(1.5-2):(0.5-0.6):(0.2-0.3):(0.04-0.15):(20-50)。
[0022]優(yōu)選地，其包括85 %磷酸、20 %氫氧化鈉、十八水硫酸鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸 鋅、磷酸氫鈣、硅酸鈣、鉀長石、磷酸鐵、硅烷偶聯(lián)劑以及水，85 %磷酸、20 %氫氧化鈉、十八 水硫酸鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅、磷酸氫鈣、硅酸鈣、鉀長石、磷酸鐵、硅烷偶聯(lián)劑以及水 的重量比為:4:18:6:4.5:0.4:2.65:1.6:0.6:0.2: (0.04-0.15): (20-50)。
[0023] 優(yōu)選地，本發(fā)明還提供一種復合磷酸鹽防銹顏料的制備方法，其包括以下步驟：
[0024] S1、按上述重量比稱取各組分，首先將十八水硫酸鋁、七水硫酸鎂、七水硫酸鋅分 別用水稀釋至25%濃度，得到水溶液A、水溶液B以及水溶液C備用；
[0025]S2、中和反應:取85 %磷酸于燒杯中，加入水稀釋，在攪拌下加入20 %氫氧化鈉中 和至PH為12，得到中和溶液；
[0026]S3、復分解反應:將S2中得到的中和溶液加熱沸騰5分鐘后停止加熱，在攪拌下，依 次加入25 %的水溶液A、水溶液B以及水溶液C，每種水溶液加入燒杯后的反應時間為5-10分 鐘，上述操作完成后繼續(xù)攪拌30分鐘，得到混合料漿；
[0027] S4、聚合反應:將S3中得到的混合料漿升溫至100-105度，繼續(xù)攪拌30分鐘；
[0028] S5、物料復合:將S4中得到的混合液降溫至常溫后，依次加入磷酸氫鈣、硅酸鈣、鉀 長石、磷酸鐵，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，得到粘稠物料；
[0029] S6、研磨:將S5中得到的粘稠物料用膠體磨研磨1-2次，按常規(guī)方法洗滌、過濾、烘 干、粉碎得到粉末狀磷酸鹽防銹顏料；
[0030] S7、改性:將磷酸鹽防銹顏料加硅烷偶聯(lián)劑后放入改性機進行改性，得到親油疏水 的粉末狀復合磷酸鹽防銹顏料。
[0031 ] 實施例1
[0032] 一種復合磷酸鹽防銹顏料，其原料組分和重量數(shù)：85 %磷酸40克，20 %氫氧化鈉 180克，60克十八水硫酸鋁，45克七水硫酸鎂，4克七水硫酸鋅，26.5克磷酸氫鈣，16克硅酸 鈣，6克鉀長石，2克磷酸鐵，水200-480克，0.7克硅烷偶聯(lián)劑。
[0033] 其制備方法如下所述：
[0034] 將60克十八水硫酸鋁、45克七水硫酸鎂、4克七水硫酸鋅分別用水稀釋至25%濃度 的水溶液，得到水溶液A、水溶液B以及水溶液C。
[0035] 取85 %磷酸40克于燒杯中，加入200克水，在攪拌下加入20%氫氧化鈉中和至PH= 12，加熱沸騰5分鐘后停止加熱。
[0036 ]在攪拌下依次加入水溶液A、水溶液B以及水溶液C，每種鹽的水溶液加入燒杯后的 反應時間10分鐘。上述操作完成后繼續(xù)攪拌30分鐘。然后將物料在100-105度下加熱30分 鐘，再依次加入26.5克磷酸氫鈣、16克硅酸鈣、6克鉀長石、2克磷酸鐵，攪拌30分鐘，將得到 的料漿倒入膠體磨中研磨至細度500目后，按常規(guī)方法過濾、洗滌、烘干、粉碎，將混合物料 倒入改性機，加0.7克硅烷偶聯(lián)劑通過高速沖擊剪切磨擦，得到粉末狀復合磷酸鹽防銹顏 料。
[0037] 實施例2
[0038] 一種復合磷酸鹽防銹顏料，其原料組分和重量數(shù)：85 %磷酸40克，20 %氫氧化鈉 180克，60克十八水硫酸鋁，45克七水硫酸鎂，4克七水硫酸鋅，2克硫酸鐵、26.5克磷酸氫鈣， 16克硅酸鈣，6克鉀長石，水200-480克，0.7克硅烷偶聯(lián)劑。
[0039] 制備方法如下：
[0040]將60克十八水硫酸鋁、45克七水硫酸鎂、4克七水硫酸鋅、2克硫酸鐵分別用水稀釋 至25 %濃度的水溶液，得到水溶液A、水溶液B、水溶液C及水溶液D。
[0041 ] 取85 %磷酸40克于燒杯中