CN101289581A

CN101289581A - 一种聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法

Info

Publication number: CN101289581A
Application number: CNA2008100314925A
Authority: CN
Inventors: 刘辉; 叶红齐; 易健宏; 张赢超
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2028-06-16
Also published as: CN101289581B

Abstract

本发明公开了一种聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，该方法的主要特征为采用原位聚合的手段，并在体系中添加作为功能性单体使用的低碳链不饱和脂肪酸，以及采用滴加单体的加料方式，使铝银浆表面包覆一层均匀致密且透明的聚苯乙烯树脂包覆层。聚苯乙烯树脂包覆后的铝银浆具有以下几个特点：包覆前后铝粉的粒径变化小于1微米，树脂包覆后铝银浆的光泽度几乎不下降，而附着力得到显著的改善，耐腐蚀性能也得到了明显的提高。制备出的聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆有望大大拓展铝银浆的应用范围。

Description

一种聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，属于精细无机化工与精细有机化工的交叉领域。

背景技术

铝银浆是一种具有片状结构的金属铝与有机溶剂的混合产品，由于其特殊的片状结构，使得铝银浆具有良好的遮盖特性、屏蔽特性、漂浮特性、金属光泽特性等特点，广泛应用于现代涂料、颜料行业中。其制造方法大多采用湿式球磨的方法，在球磨机中添加矿物油、200#溶剂油等有机溶剂，球磨介质为1～5mm的钢球，球磨时间大约在8～30小时，然后经过筛分工艺使产品的粒度更均匀，再经过固液分离(过滤)操作获得滤饼，最后将滤饼与适当的表面处理剂和有机溶剂一起进行捏合操作，即得到固含量约为60～85％的铝银浆产品(CN1962130)。

通过上述方法获得的铝银浆在腐蚀性环境中容易受到化学腐蚀，并放出氢气；更加困扰其用途还是其作为涂料使用时容易脱落，即附着力差，俗称“掉银”；这些问题都严重限制了铝银浆的进一步使用。

因此，为了提高铝银浆的附着力以及耐腐蚀性能，往往需要对铝银浆进行表面改性，通常要求改性后的产品的光泽度与遮盖力没有明显的降低，即片状铝粉颗粒之间不能发生团聚。CN1986648描述了一种运用有机硅氧烷与聚合物包覆的铝粉颜料，较好地解决了传统铝银浆使用及贮存过程中的“发气”问题，不过该方法制备出的铝银浆在附着力方面还存在一些不足；US5215579中描述了用磷酸酯类对铝粉进行表面改性，该方法存在耐腐蚀性能不佳的不足；US3954496利用低浓度的硅酸钠溶液为先驱物在铝粉表面进行二氧化硅包覆，该方法极易引起铝粉间的团聚，影响铝粉光泽度及遮盖力。

为此，本发明提出了一种在片状铝银浆表面包覆聚苯乙烯树脂的方法，其方法的主要特征为采用原位聚合的手段，并在体系中添加作为功能性单体使用的低碳链不饱和脂肪酸，以及滴加单体的加料方式，使铝粉表面包覆一层均匀致密且透明的聚苯乙烯树脂包覆层。

本发明提出的一种聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，由于所得产品表面包覆的聚苯乙烯与涂料使用过程中的树脂具有良好的亲合性，因此能显著改善铝银浆的附着性能，且在溶剂中能够得到均匀的分散，很好地保持了铝银浆的遮盖力，使得其工业化前景非常看好。

发明内容

为了提高铝银浆的附着力与耐腐蚀性能，本发明提供了一种聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，通过该方法制备出的铝银浆，在有机溶剂中具有良好的分散性；具有优异的附着力与耐腐蚀性能；包覆前后铝粉的粒径变化小于1微米、光泽度几乎不下降。

聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法：先将铝银浆均匀分散在醇类溶剂中，往其中添加作为功能性单体使用的低碳链不饱和脂肪酸，然后加入溶有偶氮类引发剂的醇类或苯类溶液；加热并控制整个体系的温度为60～70℃，在惰性气体的保护下滴加苯乙烯单体的醇类或酮类溶液，滴加时间为0.5～3小时左右，升温至70～80℃下继续反应2～6小时；冷却、过滤得到苯乙烯树脂包覆型铝银浆。

所述的铝银浆为油性铝银浆的滤饼，其固含量为70～85％；所述的醇类一般为乙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇等，其添加量一般为铝银浆的2～6倍；所述的作为功能性单体使用的低碳链不饱和脂肪酸，一般为丙烯酸、甲基丙烯酸等，其添加量为铝银浆重量的0.5～1.5％；所述的偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈等，其添加量为铝银浆重量的0.5～1％之间；所述的苯类一般为苯、甲苯、二甲苯等，其添加量为引发剂的20～50倍；所述的惰性气体为高纯氮气、高纯氩气等，其通入时间从开始升温至陈化过程结束；所述的酮类一般为丙酮、丁酮等，其添加量为苯乙烯单体的2～5倍。

附图说明

图1为本发明胶粘带撕扯前的原料铝银浆喷板。

图2为本发明胶粘带撕扯后的原料铝银浆喷板。

图3为本发明胶粘带撕扯前的聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆喷板。

图4为本发明胶粘带撕扯后的聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆喷板。

具体实施方式

实施例1

往带有强力搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗、回流冷凝管的500mL四口圆底烧瓶中加入25g铝银浆滤饼与150mL正丁醇，充分搅拌约30分钟；加入0.2mL丙烯酸，搅拌30分钟；再加入溶有0.25g偶氮二异丁腈的甲苯溶液10mL，搅拌30分钟；将体系抽真空、通氮气，反复三次，并保持整个反应过程有持续的氮气保护；将烧瓶置于水浴锅中加热至65±2℃，滴加5mL苯乙烯与20mL丙酮的均相溶液，约1小时滴加完毕；将体系温度升至75±2℃后再反应4小时；冷却、撤去氮气，抽滤得到聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆。

粒度测试：采用马尔文激光粒度测定仪(MALVERN2000)进行检测。

光泽度测试：取1g铝银浆滤饼或聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆样品，加入1g芳香族类稀释剂分散后，再加入10g光油(树脂)，搅拌均匀。然后通过25μm刮膜器(上海普申化工机械有限公司，ZBQ制备器)，在标准刮样纸上进行匀速涂刮。干燥后，采用BYK公司光泽计(CAT No.4520)进行光泽度测试。

析氢量测试：取1g铝银浆滤饼或聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆样品，与200mL浓度为0.01mol/L的盐酸溶液混合，置于250mL磨口烧瓶中，并用带刻度的滴定管收集放出的气体。测试时间为1周。

附着力测试：取1g铝银浆滤饼或聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆样品分散于1g芳香族类稀释剂中，加入10g光油(树脂)，搅拌均匀形成铝浆，再加入20g稀释剂，然后用喷枪将所得的铝浆均匀地喷涂在特制的塑料板上，自然干燥24小时；然后用强力胶粘带贴在喷板上，用力撕扯胶粘带，最后用XJZ-1A型正置金相光学显微镜观察胶粘带撕扯前后的喷板形貌。

样品检测结果如表1与图1～4所示。表1为原料铝银浆与聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的粒度、光泽度与耐腐蚀性能检测结果。由表1与图1～4可以看出，与原料铝银浆相比，聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的粒度与光泽度变化不大，而耐腐蚀性能与附着力得到显著的改善与提高，因此制备出的聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆有望大大拓展铝银浆的应用范围。

表1样品检测结果

Claims

1.一种聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，其特征在于：先将固含量为70～85％的铝银浆均匀分散在醇类溶剂中，添加低碳链不饱和脂肪酸，添加量为铝银浆重量的0.5～1.5％，然后加入溶有偶氮类引发剂的醇类或苯类溶液；加热并控制整个体系的温度在60～70℃，在惰性气体的保护下滴加苯乙烯单体的醇类或酮类溶液，滴加时间为0.5～3小时，升温至70～80℃下陈化反应2～6小时；冷却、过滤，得到苯乙烯树脂包覆型铝银浆。

2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，其特征在于：所述的醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇或正戊醇，添加量为铝银浆的2～6倍。

3.根据权利要求1所述的聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，其特征在于：所述的低碳链不饱和脂肪酸为丙烯酸或甲基丙烯酸。

4.根据权利要求1所述的聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，其特征在于：所述的偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈，其添加量为铝银浆重量的0.5～1％之间；所述的苯类为苯、甲苯或二甲苯，其添加量为引发剂的20～50倍。

5.根据权利要求1所述的聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，其特征在于：惰性气体为氮气或氩气，其通入时间从开始加热至陈化反应结束。

6.根据权利要求1所述的聚苯乙烯树脂包覆型铝银浆的制备方法，其特征在于：酮类为丙酮或丁酮，其添加量为苯乙烯单体的2～5倍。