CN102277015A

CN102277015A - 一种膏状锌片颜料的生产方法和装置

Info

Publication number: CN102277015A
Application number: CN2010101982184A
Authority: CN
Inventors: 王爱平; 刘葵; 王彦军
Original assignee: Beijing Bgrimm Zinc Industrial Co ltd; Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Current assignee: Beijing Bgrimm Zinc Industrial Co ltd; Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2011-12-14

Abstract

本发明公开了一种膏状锌片颜料的生产方法和装置，将球形锌粉、研磨改性剂和助磨溶剂进行配料，将配好的料投入研磨机中进行研磨，将研磨后所得料浆送入固液分离机中进行初次固液分离，获得初次膏状锌片，将初次膏状锌片放入搅拌罐内，加入含有表面改性剂的有机溶剂，对初次膏状锌片表面进行改性，将经过表面改性的初次膏状锌片料浆送入固液分离机中进行再次固液分离，获得二次膏状锌片，将二次膏状锌片和分散剂送入捏合机内，进行高速捏合，获得膏状锌片颜料。采用了本发明的技术方案，能够生产金属锌含量高、质量好的膏状锌片。

Description

一种膏状锌片颜料的生产方法和装置

技术领域

本发明涉及片状金属颜料生产技术领域，尤其涉及一种膏状锌片颜料的生产方法和装置。

背景技术

锌片颜料主要应用于制备无机盐涂料、无机富锌涂料、锌铬防腐涂液、无铬锌铝防腐涂液等，用其配制的防腐涂料、锌成片状多层排列，金属粉用量少，涂层致密，耐腐蚀性好，特别是以锌片颜料为主要原料配制的锌铬防腐涂液，耐盐雾腐蚀能力明显优于电镀锌和热镀锌的耐盐雾腐蚀能力，且污染小，是代替传统的镀锌及解决废水污染和提高防腐性能的一项高新技术，也是一项新型的绿色涂装技术。但是目前防腐涂料多以粉状锌片颜料为主，膏状锌片颜料的应用还处于起步阶段。

发明内容

本发明的目的在于提出一种膏状锌片颜料的生产方法和装置，能够生产金属锌含量高、质量好的膏状锌片。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种膏状锌片颜料的生产方法，包括以下步骤：

A、将球形锌粉、研磨改性剂和助磨溶剂进行配料，其中球形锌粉占总重量的30％到60％，研磨改性剂占总重量的0.5％到3.5％，助磨溶剂占总重量的35％到65％；

B、将配好的料投入装有研磨球的研磨机中进行研磨；

C、将研磨后所得料浆送入固液分离机中进行初次固液分离，获得初次膏状锌片；

D、将初次膏状锌片放入搅拌罐内，加入含有表面改性剂的有机溶剂，使初次膏状锌片完全浸没在含有表面改性剂的有机溶剂中，再采用低速搅拌方式对初次膏状锌片表面进行改性；

E、将经过表面改性的初次膏状锌片料浆送入固液分离机中进行再次固液分离，获得二次膏状锌片；

F、将二次膏状锌片和分散剂送入捏合机内，进行高速捏合，获得膏状锌片颜料。

球形锌粉的中位粒径为4到5微米、5到6微米、6到7微米、7到8微米、8到10微米或者10到12微米中的一种规格，球形锌粉中，金属锌含量大于等于98％，铁含量小于等于0.01％，铅含量小于等于0.005％，镉含量小于等于0.005％。

助磨溶剂是石脑油、矿油精、溶剂油、柴油或者高沸点芳香烃类中的一种。

研磨改性剂是月桂酸、硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、双硬脂酸酰胺、软脂酸、软脂酸钠、软脂酸锌、软脂酸钙、软脂酸铝、软脂酸酰胺、油酸、油酸酰胺、芥酸酰胺、甘油醇、月桂醇、十八醇、聚乙烯醇、聚乙二醇硬脂酸脂、聚乙二醇月桂酸酯、混合脂肪酸甘油酯、油酸三乙醇胺等，优选硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸锌、软脂酸、软脂酸钠、软脂酸锌、聚乙二醇或者脂肪醇混合脂肪酸甘油脂中的一种或一种以上。

表面改性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、C12到C18烷基二乙醇酰胺、甘油醇、金属增亮剂或者超分散剂中的一种或一种以上，表面改性剂的加入量占加入初次膏状锌片和有机溶剂的总重量的0.5％到5％，优选为1％到3％。

表面改性用的有机溶剂是丙酮、无水乙醇或者溶剂油中的一种或一种以上，有机溶剂的加入量要使液体表面高出初次膏状锌片表面2到4厘米。

初次固液分离后所得的初次膏状锌片含溶剂量为10％到20％，二次固液分离后所得的二次膏状锌片含溶剂量小于12％。

一种膏状锌片颜料的生产装置，包括研磨机、第一固液分离机、搅拌罐、第二固液分离机和捏合机，其中，

研磨机用于研磨配好的含有球形锌粉、研磨改性剂和助磨溶剂的料；

第一固液分离机用于对研磨后的料浆进行固液分离，获得初次膏状锌片；

搅拌罐用于搅拌初次膏状锌片和含有表面改性剂的有机溶剂，对初次膏状锌片表面进行改性；

第二固液分离机用于将经过表面改性的初次膏状锌片料浆进行固液分离，获得二次膏状锌片；

捏合机用于高速捏合二次膏状锌片和分散剂，获得膏状锌片颜料。

研磨机为搅拌式研磨机或滚筒式研磨机，其中的研磨球为不锈钢球、氧化铝球或者氧化锆球，研磨球的直径为1到15毫米，优选为3到7毫米，研磨球与球形锌粉重量比为3比1到20比1，优选为6比1到10比1。

第一固液分离机和第二固液分离机是一个固液分离机，为离心机或压滤机；搅拌罐安装有变频装置；捏合机是安装有冷却装置的真空捏合机。

采用了本发明的技术方案，由于是以粒度分布窄的球形锌粉作原料，使得锌粉片状化程度均匀、锌片表面平整；对锌粉原料的化学成分做了限制，以保证锌片颜料的金属锌含量高，杂质含量符合环保要求；研磨过程中采用助磨溶剂和研磨改性剂使得球形锌粉片状化程度均匀、锌片表面平整光滑；对研磨后的锌片进行表面改性，可提高了锌片的光泽度、抗氧化能力和分散性；采用真空捏合机对二次膏状锌片进行捏合处理，可进一步提高产品的分散性，保证膏状锌片的质量。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中膏状锌片颜料的生产装置的结构示意图。

图2是本发明具体实施方式中膏状锌片颜料的生产流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明具体实施方式中膏状锌片颜料的生产装置的结构示意图。如图1所示，该生产装置包括研磨机101、第一固液分离机102、搅拌罐103、第二固液分离机104和捏合机105。

研磨机用于研磨按比例配好的含有球形锌粉、研磨改性剂和助磨溶剂的料，研磨机为搅拌式研磨机或滚筒式研磨机，其中的研磨球为不锈钢球、氧化铝球或氧化锆球，研磨球的直径为1到15毫米，优选为3到7毫米，研磨球与球形锌粉重量比为3比1到20比1，优选为6比1到10比1，研磨机转速为每分钟50到500转，研磨时间为2到20小时，优选为6到10小时。

第一固液分离机对研磨后的料浆进行固液分离，获得初次膏状锌片，搅拌罐搅拌初次膏状锌片和含有表面改性剂的有机溶剂，对初次膏状锌片表面进行改性，第二固液分离机将经过表面改性的初次膏状锌片料浆进行固液分离，获得二次膏状锌片，捏合机用于高速捏合二次膏状锌片，获得膏状锌片颜料。

其中，第一固液分离机和第二固液分离机可以是两个固液分离机，也可以是一个固液分离机，为离心机或压滤机。搅拌罐安装有变频装置，搅拌浆转动速度为每分钟100到200转。捏合机是真空捏合机，安装有冷却装置，捏合助剂为分散剂，加入量为二次膏状锌片重量的0.5％到1.5％，捏合真空度不小于50千帕，捏合时间1到2小时，捏合后得到膏状锌片颜料。

所得膏状锌片的含溶剂量小于12％，膏状锌片厚度为0.1到0.3微米，中位粒径(D50)为10到20微米，可根据需求调整膏状锌片颜料的溶剂含量和粒度。

图2是本发明具体实施方式中膏状锌片颜料的生产流程图。如图2所示，膏状锌片颜料的生产流程包括以下步骤：

步骤201、配料。

称取中位粒径(D50)为8微米的球形锌粉200公斤，向其中加入4公斤硬脂酸钠，将锌粉原料和研磨改性剂混合均匀，配制成固体混合料，作为固相组分。称取溶剂油280公斤，作为液相组分。将称好的含有球形锌粉和研磨改性剂的固体混合料和溶剂油分别加入装有直径为3毫米、重量为1000公斤的不锈钢球的研磨机。

步骤202、研磨。

开机研磨，设定研磨机转速为每分钟300转，研磨10小时，研磨过程中控制研磨机内料浆温度不超过40℃，研磨结束后将料浆打入储料罐，并用溶剂油洗涤研磨机，洗涤溶剂一起泵入储料罐。

步骤203、初次固液分离。

将研磨后的料浆首先送入离心机中进行初次固液分离，分离出去部分助磨溶剂，得到含有溶剂油为15％的初次膏状锌片。

步骤204、表面改性。

将初次膏状锌片100公斤放入特制的搅拌罐内，向搅拌罐内加入脂肪醇聚氧乙烯醚1公斤、甘油醇1公斤、溶剂油100公斤，低速搅拌使固液混合均匀，搅拌时间2小时，锌片表面被改性。

步骤205、二次固液分离。

将经过改性后的锌片料浆送入离心机中进行固液分离，除去大部分液相组分，得到含溶剂油为10％的二次膏状锌片。

步骤206、捏合。

将二次膏状锌片50公斤放入真空捏合机内进行捏合处理，加入分散剂为0.25公斤，真空度为50千帕，捏合时间1小时，得到合格的膏状锌片颜料。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种膏状锌片颜料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

B、将配好的料投入装有研磨球的研磨机中进行研磨；

2.根据权利要求1所述的一种膏状锌片颜料的生产方法，其特征在于，球形锌粉的中位粒径为4到5微米、5到6微米、6到7微米、7到8微米、8到10微米或者10到12微米中的一种规格，球形锌粉中，金属锌含量大于等于98％，铁含量小于等于0.01％，铅含量小于等于0.005％，镉含量小于等于0.005％。

3.根据权利要求1所述的一种膏状锌片颜料的生产方法，其特征在于，助磨溶剂是石脑油、矿油精、溶剂油、柴油或者高沸点芳香烃类中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种膏状锌片颜料的生产方法，其特征在于，研磨改性剂是月桂酸、硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、双硬脂酸酰胺、软脂酸、软脂酸钠、软脂酸锌、软脂酸钙、软脂酸铝、软脂酸酰胺、油酸、油酸酰胺、芥酸酰胺、甘油醇、月桂醇、十八醇、聚乙烯醇、聚乙二醇硬脂酸脂、聚乙二醇月桂酸酯、混合脂肪酸甘油酯、油酸三乙醇胺等，优选硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸锌、软脂酸、软脂酸钠、软脂酸锌、聚乙二醇或者脂肪醇混合脂肪酸甘油脂中的一种或一种以上。

5.根据权利要求1所述的一种膏状锌片颜料的生产方法，其特征在于，表面改性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚、C12到C18烷基二乙醇酰胺、甘油醇、金属增亮剂或者超分散剂中的一种或一种以上，表面改性剂的加入量占加入初次膏状锌片和有机溶剂的总重量的0.5％到5％，优选为1％到3％。

6.根据权利要求1所述的一种膏状锌片颜料的生产方法，其特征在于，表面改性用的有机溶剂是丙酮、无水乙醇或者溶剂油中的一种或一种以上，有机溶剂的加入量要使液体表面高出初次膏状锌片表面2到4厘米。

7.根据权利要求1所述的一种膏状锌片颜料的生产方法，其特征在于，初次固液分离后所得的初次膏状锌片含溶剂量为10％到20％，二次固液分离后所得的二次膏状锌片含溶剂量小于12％。

8.一种膏状锌片颜料的生产装置，其特征在于，包括研磨机、第一固液分离机、搅拌罐、第二固液分离机和捏合机，其中，

9.根据权利要求8所述的一种膏状锌片颜料的生产装置，其特征在于，研磨机为搅拌式研磨机或滚筒式研磨机，其中的研磨球为不锈钢球、氧化铝球或者氧化锆球，研磨球的直径为1到15毫米，优选为3到7毫米，研磨球与球形锌粉重量比为3比1到20比1，优选为6比1到10比1。

10.根据权利要求8所述的一种膏状锌片颜料的生产装置，其特征在于，第一固液分离机和第二固液分离机是一个固液分离机，为离心机或压滤机；搅拌罐安装有变频装置；捏合机是安装有冷却装置的真空捏合机。