一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復合分散液的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復合分散液的制備方法。
【背景技術】
[0002]磷酸鋅是傳統的防銹顏料，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的抑制作用，在表面生成Me (金屬)-Ζη-Ρ205這種組成復雜、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境中的某些離子發生反應，生成絡合物，而這種絡合物能與腐蝕產物發生反應，在底材表面上形成緊密附著的保護膜。
[0003]磷酸鋅同時適用于酚醛樹脂、醇酸樹脂、環氧樹脂、環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，易發生沉降。
[0004]本發明基于磷酸鋅材料，將其與二氧化鈦形成一定比例的復合物，在添加進涂料基體前預先進行納米分散，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，顆粒更細小的二氧化鈦粒子可填補在磷酸鋅周圍，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。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于突破目前采用傳統粉體添加進涂料基體中，從而導致所得防腐涂料中磷酸鋅顆粒較大、防腐性能較差的缺點，采用納米預先分散的方法制備的納米磷酸鋅-二氧化鈦復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]為達到上述預期目的，本發明采用如下技術方案:
一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復合分散液的制備方法，其特征在于，通過引入高頻超聲來預先制備高濃度納米磷酸鋅-二氧化鈦復合水性溶液，利用具有遠心分離技術的納米研磨機進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、二氧化鈦按比例預混組成混合液，使用高頻超聲波進行預分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ；
b.將分散劑加入步驟a制得的混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化機對混合溶液進行剪切處理，其中處理時間為1~3小時；
c.利用具有遠心分離技術的納米研磨機，繼續將步驟b制得的溶液進行研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到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:二氧化鈦的質量比為1: (0.2-0.7):(0.05-0.15)，所述的高頻超聲波設備的額定功率為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量比為1: (0.05?0.3)。
[0010]步驟C中，所述的納米研磨機研磨介質錯珠的大小為0.1mm或0.05mm。
[0011]本發明所采用的納米預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，緩解顆粒團聚現象，納米磷酸鋅-二氧化鈦復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明實現的細節進行描述，但是本發明的保護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 二氧化鈦按比例預混組成混合液，使用高頻超聲波進行預分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ;將5g分散劑BYK190加入上述混合溶液中，利用Fluke FA25高剪切分散乳化機對混合溶液進行剪切處理，其中處理時間為1小時；利用具有遠心分離技術的納米研磨機，繼續將上述溶液進行研磨處理，使用
0.1mm的錯珠作為研磨介質，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到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 二氧化鈦按比例預混組成混合液，使用高頻超聲波進行預分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ;將10g分散劑BYK106加入上述混合溶液中，利用Fluke FA25高剪切分散乳化機對混合溶液進行剪切處理，其中處理時間為2小時；利用具有遠心分離技術的納米研磨機，繼續將上述溶液進行研磨處理，使用0.1mm的錯珠作為研磨介質，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到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 二氧化鈦按比例預混組成混合液，使用高頻超聲波進行預分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ;將20g分散劑德謙904S加入上述混合溶液中，利用Fluke FA25高剪切分散乳化機對混合溶液進行剪切處理，其中處理時間為2小時；利用具有遠心分離技術的納米研磨機，繼續將上述溶液進行研磨處理，使用0.05mm的錯珠作為研磨介質，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到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 二氧化鈦按比例預混組成混合液，使用高頻超聲波進行預分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ;將30g分散劑M0K5032加入上述混合溶液中，利用Fluke FA25高剪切分散乳化機對混合溶液進行剪切處理，其中處理時間為3小時；利用具有遠心分離技術的納米研磨機，繼續將上述溶液進行研磨處理，使用0.05mm的錯珠作為研磨介質，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到lOOnm以下，從而制得高濃度的水性防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復合分散液。
【主權項】
1.一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復合分散液的制備方法，其特征在于，通過引入高頻超聲來預先制備高濃度納米磷酸鋅-二氧化鈦復合水性溶液，利用具有遠心分離技術的納米研磨機進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、二氧化鈦按比例預混組成混合液，使用高頻超聲波進行預分散處理，直至混合溶液中固體顆粒的粒度D90達到300nm ； b.將分散劑加入步驟a制得的混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化機對混合溶液進行剪切處理，其中處理時間為1?3小時； c.利用具有遠心分離技術的納米研磨機，繼續將步驟b制得的溶液進行研磨處理，直至分散液中固體顆粒的粒度D90達到lOOnm以下，從而制得高濃度的水性防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復合分散液。2.根據權利要求1所述的一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復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.根據權利要求1所述的一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復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:二氧化鈦的質量比為1: (0.2?0.7):(0.05?0.15)，所述的高頻超聲波設備的額定功率為2000W。4.根據權利要求1所述的一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復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量比為1: (0.05?0.3)。5.根據權利要求1所述的一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復合分散液的制備方法，其特征在于，步驟c中，所述的納米研磨機研磨介質錯珠的大小為0.1mm或0.05_。
【專利摘要】本發明公開一種防腐涂料用納米磷酸鋅-二氧化鈦復合分散液的制備方法，通過高頻超聲預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，利用具有遠心分離技術的納米研磨機繼續研磨，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
【申請號】CN201510931991
【發明人】何丹農, 張春明, 徐少洪, 冉偉, 王艷麗, 陳超
【申請人】上海納旭實業有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月15日