CN103342905B - 一种锌粉颜料及其干磨制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锌粉颜料，由以下组分及重量配比混合而成：锌粉：97%～98.5%；硬脂酸：1%～2%；偶联剂：0.4%～0.7%；分散剂：0.1%～0.3%；锌粉颜料的干磨制造方法，包括以下步骤：球磨-分级筛分-第一级成品合成-第二级成品合成，本发明采用带有配位基团的高分子偶联剂作为保护剂，硬脂酸起到助磨效用，整体改变磨制方式，运用分级匀速无冲击研磨，三级筛分，两级出料，提高了产品的径厚比和颗粒均匀性，采用氮气冷却和自动控温保护作为辅助手段，减少制备过程中温度升高引起锌粉氧化速率增大现象，有效解决锌粉加工过程中表面易氧化难题，从而获得抗氧化性强、色泽持久、鲜艳可调的片状锌粉颜料。
Description
技术领域
本发明涉及固体金属粉末颜料的制造技术领域，尤其是涉及一种锌粉颜料及其干磨制造方法。
背景技术
锌粉，是防腐涂层里不可或缺的主要原料，与其它试剂混合，制成混合液体喷涂于物品表面，可以起到耐腐蚀、美观、防导热等多种功效，因锌与基本铁比较电位更负、在电介质中转变为溶液，从而保护基本铁也就是“牺牲阳极法”防腐。若涂层有破损，基本金属暴露，则更加如此，另外由于锌粉的腐蚀反应物沉积在锌粉颗粒之间，填塞颜料之间的空隙，又不导电，从而对涂层起到了封闭的作用，而锌粉制造商提供的锌粉含有不同粒径，粒径从+8至-160目均有，这种混合锌粉末进一步筛分，以致在使用过程中不利于用户根据用途进行选择性的添加，如不能满足砷盐净化工艺除铜、除钴镍以及除镉对锌粉的粒径的不同要求，另外屏蔽效果，由于鳞片状锌粉在涂层中平行于涂膜表面排列，且互相重叠和交错，大大增加了水和腐蚀介质渗透过涂层的距离，从而提高了涂层的防腐蚀能力，而目前将锌粉改良、细化的方式很多，一般采用经浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂进行酸化处理，然后在水洗、过滤、干燥等，得到细腻的锌粉，但这些方式一般对天然的锌粉会造成很大的破坏，容易使其内部机构发生改变，从而改变锌粉自有的物理特性，且其形状无法成片状，从而未能达到理想的使用效果，因此有必要研究一种高效的锌粉筛分方法及装置来提供不同粒径的锌粉，以满足不同用途的要求。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的问题，而提供一种具有粒度均匀和良好金属光泽、水面遮盖力和抗氧化性稳定的锌粉颜料及其干磨制造方法。
本发明所采用的技术方案是这样的：一种锌粉颜料，由以下组分及重量配比混合而成：锌粉：97%～98.5%；硬脂酸：1%～2%；偶联剂：0.4%～0.7%；分散剂：0.1%～0.3%。
优选的，一种锌粉颜料，由以下组分及重量配比混合而成：锌粉：97%；硬脂酸：2%；偶联剂：0.7%；分散剂：0.3%。
优选的，一种锌粉颜料，由以下组分及重量配比混合而成：锌粉：98.5%；硬脂酸：1%；偶联剂：0.4%；分散剂：0.1%。
优选的，所述偶联剂采用钛酸酯偶联剂。
锌粉颜料的干磨制造方法，包括以下步骤：
（1）球磨：在卧式球磨机中，内置有多个球磨子，将锌粉放入原料料斗中，并配入占锌粉的重量百分比为1.5%～2%的偶联剂，通过加料器控制定量供给，并由风机将定量后的锌粉吹入卧式球磨机中，在氮气保护下，保持卧式球磨机内的温度为40～70℃，结合变频器控制卧式球磨机转速为20～80r/min；进行球磨工作，控制每30分钟的出粉量为1.5kg～2.5 kg,从而获得成卷形片状的锌粉；
（2）分级筛分：将步骤（1）中研磨后的锌粉，通过风机依次吹入第一分级机筛分后，粒大的锌粉输送回球磨机继续研磨，粒度小的锌粉输送到第二分级机内，经第二分级机再筛分后，得到一级锌粉和二级锌粉；其中一级锌粉输送到第一配料斗，二级锌粉经过收尘器输送到第二配料斗；所述粒度大的锌粉粒径为不小于成品平均标准粒径的1.5倍，粒度小的锌粉粒径为小于成品平均标准粒径的1.5倍，所述一级锌粉粒径为不小于成品平均标准粒径的1.2倍,二级锌粉粒径为小于成品平均标准粒径的1.2倍。
（3）第一级成品合成：将步骤（2）中第一配料斗内的一级锌粉通过传感器计重感应，并经第一配料斗的自动加料器，准确定量输送到第一抛光球磨机内，另外的第一配粉斗内装有硬脂酸和分散剂的混合粉末，其中硬脂酸和分散剂之间的混合重量比为：1: （0.06～0.08）；并通过第一配粉斗的加料器，经过第一配料斗计量，从而添加占一级锌粉的重量百分比为1.5%～3%的混合粉末，输送到第一抛光球磨机内，在氮气保护下，保持第一抛光球磨机内的温度为20～50℃，结合变频器控制第一抛光球磨机转速为10～20r/min；进行抛光工作，控制每小时的出粉量为4kg～12kg,从而出料获得成平形或卷形片状的一级成品锌粉颜料；
（4）第二级成品合成：将步骤（2）中第二配料斗内的二级锌粉通过传感器计重感应，并经第二配料斗的自动加料器，准确定量输送到第二抛光球磨机内，另外的第二配粉斗内装有硬脂酸和分散剂的混合粉末，其中硬脂酸和分散剂之间的混合重量比为：1: （0.06～0.08）；并通过第二配粉斗的加料器，经过第二配料斗计量，从而添加占二级锌粉的重量百分比为1.5%～3%的混合粉末，输送到第二抛光球磨机内，在氮气保护下，保持第二抛光球磨机内的温度为20～50℃，结合变频器控制第一抛光球磨机转速为10～20r/min；进行抛光工作，控制每小时的出粉量为4kg～12 kg,从而出料获得成平形或卷形片状的二级成品锌粉颜料。
优选的，所述成品平均标准粒径的规格为60um、48um、36um、27um、20um、15um、11um、8um、6um、5um、4um、3um其中的任一种规格。
优选的，所述卧式球磨机内的球磨子采用直径为2mm～9mm的玻璃珠或氧化锆珠或氟碳钢珠；所述第一抛光球磨机和第二抛光球磨机内的球磨子采用直径为1mm～3mm的玻璃珠或氧化锆珠或氟碳钢珠。
优选的，所述氮气由外接的氮气生产设备经过水冷却塔持续安全稳压喷吹供给或由氮气罐供给，控制气流量均为30ml/min。所述步骤（1）、（3）、（4）中均经过第一分级机、第二分级机、收尘器向对应的球磨机、第一抛光球磨机、第二抛光球磨机抽真空后同时通入氮气。
优选的，所述球磨机、第一抛光球磨机和第二抛光球磨机上均设有排气口，所述排气口外接有过滤水瓶，保持球磨机、第一抛光球磨机和第二抛光球磨机内部的气压稳定，并能够过滤排出多余的尾气和粉末。
优选的，所述步骤（1）、（3）、（4）中的球磨机、第一抛光球磨机和第二抛光球磨机上的温度控制采用红外测温，并结合温度报警装置，当温度超过设定的警戒温度值时，经2～3分钟后，生产系统将自动停止运行。所述风机外接有风速仪和空压机，风速仪自动调控空压机运行，为风机提供所需的恒定风速。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是: 采用带有配位基团的高分子偶联剂作为保护剂，硬脂酸起到助磨效用，整体改变磨制方式，运用分级匀速无冲击研磨，三级筛分，两级出料，提高了产品的径厚比和颗粒均匀性，采用氮气冷却和自动控温保护作为辅助手段，减少制备过程中温度升高引起锌粉氧化速率增大现象，有效解决锌粉加工过程中表面易氧化难题，从而获得抗氧化性强、色泽持久、鲜艳可调的片状锌粉颜料。
具体实施方式
下面以实施例具体地描述本发明，本发明的范围不受实施例的限制。
本发明的一种锌粉颜料，可由以下的组分及重量配比混合而成，其相应的实施例1-3配比如下：
| 锌粉 | 硬脂酸 | 偶联剂 | 分散剂 | |
| 实施例1 | 97% | 2% | 0.7% | 0.3% |
| 实施例2 | 98.5% | 1% | 0.4% | 0.1% |
| 实施例3 | 98% | 1.35% | 0.5% | 0.15% |
其中，最佳实施方式，偶联剂采用钛酸酯偶联剂。
锌粉颜料的干磨制造方法，包括以下步骤：
（1）球磨：在卧式球磨机中，采用直径为1mm-9mm的玻璃球或氧化锆珠或氟碳钢珠作为球磨子，将锌粉放入原料料斗中，并配入占锌粉的重量百分比为1.5%～2%的偶联剂，通过加料器控制定量供给，并由风机将定量后的锌粉吹入球磨机中，由外接的氮气产生设备循环稳压喷吹供入到球磨机内，控制气流量为30ml/min，从而在氮气保护下，采用红外测温，保持球磨机内的温度为40～70℃，并结合温度报警装置，当温度超过设定的警戒温度值时，经2～3分钟后，生产系统将自动停止运行，生产安全可靠，结合变频器控制球磨机转速为20～80r/min；进行球磨工作，另外风机外接有风速仪和空压机，风速仪自动调控空压机运行，为风机提供所需的恒定风速，从而有效控制每30分钟的出粉量为1.5kg～2.5 kg,从而获得成卷形片状的锌粉；
（2）分级筛分：将步骤（1）中研磨后的锌粉，通过风机依次吹入第一分级机筛分后，粒度大的锌粉输送回球磨机继续研磨，粒度小的锌粉输送到第二分级机内，经第二分级机再筛分后，得到一级锌粉和二级锌粉；其中一级锌粉输送到第一配料斗，二级锌粉经过收尘器输送到第二配料斗；所述粒度大的锌粉粒径为不小于成品平均标准粒径的1.5倍，粒度小的锌粉粒径为小于成品平均标准粒径的1.5倍，所述一级锌粉粒径为不小于成品平均标准粒径的1.2倍,二级锌粉粒径为小于成品平均标准粒径的1.2倍。所述第一分级机和第二分级机内均被抽真空并有在外供氮气保护作用下进行工作。根据生产情况所需选用成品平均标准粒径的规格，正常生产的成品平均标准粒径为60um、48um、36um、27um、20um、15um、11um、8um、6um、5um、4um、3um，以上几种规格，从而方便生产厂家根据自身情况相应配备。
（3）第一级成品合成：将步骤（2）中第一配料斗内的一级锌粉通过传感器计重，并经第一配料斗的加料器输送到第一抛光球磨机内，另外的第一配粉斗内装有硬脂酸和分散剂的混合粉末，其中硬脂酸和分散剂之间的混合重量比为：1:0.07；并通过第一配粉斗的加料器，经过第一配料斗计量，从而添加占一级锌粉的重量百分比为1%～2%的混合粉末，输送到第一抛光球磨机内，在氮气保护下，保持第一抛光球磨机内的温度为20～50℃，结合变频器控制第一抛光球磨机转速为10～20r/min；进行抛光工作，控制每小时的出粉量为4kg～12 kg,从而出料获得成平形或卷形片状的一级成品锌粉颜料；
（4）第二级成品合成：将步骤（2）中第二配料斗内的二级锌粉通过传感器计重，并经第二配料斗的加料器输送到第二抛光球磨机内，另外的第二配粉斗内装有硬脂酸和分散剂的混合粉末，其中硬脂酸和分散剂之间的混合重量比为：1:0.07；并通过第二配粉斗的加料器，经过第二配料斗计量，从而添加占二级锌粉的重量百分比为1%～2%的混合粉末，输送到第二抛光球磨机内，在氮气保护下，保持第二抛光球磨机内的温度为20～50℃，结合变频器控制第一抛光球磨机转速为10～20r/min；进行抛光工作，控制每小时的出粉量为4kg～12 kg,从而出料获得成平形或卷形片状的二级成品锌粉颜料；
在所述球磨机、第一抛光球磨机和第二抛光球磨机上均设有排气口，所述排气口外接有过滤水瓶，保持球磨机、第一抛光球磨机和第二抛光球磨机内部的气压稳定，并能够过滤排出多余的尾气和粉末，保证空气环境清洁。
采用本发明锌粉颜料及干法制造方法，运用球磨-分级筛分-分级球磨抛光，从而生产出多级的成品锌粉颜料，也可进行双机球磨-分级筛分-分级球磨抛光或另外进行球磨抛光-分级筛分-双机球磨后，相应的结构生产顺序排布，并可根据客户需求，进行转速、分级机的参数规格调整，设备调整布序方便、实用性高，从而实现颜料粉末达到形状规则、粒度细且不易氧化，感光性强、遮盖力大的效果，整体生产过程环保安全可靠。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本发明涵盖的范围内。
Claims (6)
1.一种锌粉颜料的干磨制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）球磨：在卧式球磨机中，内置有多个球磨子，将锌粉放入原料料斗中，并配入占锌粉的重量百分比为1.5%～2%的偶联剂，通过加料器控制定量供给，并由风机将定量后的锌粉吹入卧式球磨机中，在氮气保护下，保持卧式球磨机内的温度为40～70℃，结合变频器控制卧式球磨机转速为20～80r/min；进行球磨工作，控制每30分钟的出粉量为1.5kg～2.5 kg,从而获得成卷形片状的锌粉；
（2）分级筛分：将步骤（1）中研磨后的锌粉，通过风机依次吹入第一分级机筛分后，粒度大的锌粉输送回球磨机继续研磨，粒度小的锌粉输送到第二分级机内，经第二分级机再筛分后，得到一级锌粉和二级锌粉；其中一级锌粉输送到第一配料斗，二级锌粉经过收尘器输送到第二配料斗；所述粒度大的锌粉粒径为不小于成品平均标准粒径的1.5倍，粒度小的锌粉粒径为小于成品平均标准粒径的1.5倍，所述一级锌粉粒径为不小于成品平均标准粒径的1.2倍,二级锌粉粒径为小于成品平均标准粒径的1.2倍；
（3）第一级成品合成：将步骤（2）中第一配料斗内的一级锌粉通过传感器计重感应，并经第一配料斗的自动加料器，准确定量输送到第一抛光球磨机内，另外的第一配粉斗内装有硬脂酸和分散剂的混合粉末，其中硬脂酸和分散剂之间的混合重量比为：1: （0.06～0.08）；并通过第一配粉斗的加料器，经过第一配料斗计量，从而添加占一级锌粉的重量百分比为1.5%～3%的混合粉末，输送到第一抛光球磨机内，在氮气保护下，保持第一抛光球磨机内的温度为20～50℃，结合变频器控制第一抛光球磨机转速为10～20r/min；进行抛光工作，控制每小时的出粉量为4kg～12kg,从而出料获得成平形或卷形片状的一级成品锌粉颜料；（4）第二级成品合成：将步骤（2）中第二配料斗内的二级锌粉通过传感器计重感应，并经第二配料斗的自动加料器，准确定量输送到第二抛光球磨机内，另外的第二配粉斗内装有硬脂酸和分散剂的混合粉末，其中硬脂酸和分散剂之间的混合重量比为：1: （0.06～0.08）；并通过第二配粉斗的加料器，经过第二配料斗计量，从而添加占二级锌粉的重量百分比为1.5%～3%的混合粉末，输送到第二抛光球磨机内，在氮气保护下，保持第二抛光球磨机内的温度为20～50℃，结合变频器控制第一抛光球磨机转速为10～20r/min；进行抛光工作，控制每小时的出粉量为4kg～12 kg,从而出料获得成平形或卷形片状的二级成品锌粉颜料。
2.根据权利要求1所述的锌粉颜料的干磨制造方法，其特征在于：所述成品平均标准粒径的规格为60μm、48μm、36μm、27μm、20μm、15μm、11μm、8μm、6μm、5μm、4μm、3μm其中的任一种规格。
3.根据权利要求1所述的锌粉颜料的干磨制造方法，其特征在于：所述卧式球磨机内的球磨子采用直径为2mm～9mm的玻璃珠或氧化锆珠或氟碳钢珠；所述第一抛光球磨机和第二抛光球磨机内的球磨子采用直径为1mm～3mm的玻璃珠或氧化锆珠或氟碳钢珠。
4.根据权利要求1所述的锌粉颜料的干磨制造方法，其特征在于：所述氮气由外接的氮气生产设备经过水冷却塔持续安全稳压喷吹供给或由氮气罐装供给，整体控制气流量均为30ml/min，所述步骤（1）、（3）、（4）中均经过第一分级机、第二分级机、收尘器向对应的球磨机、第一抛光球磨机、第二抛光球磨机抽真空后并通入氮气。
5.根据权利要求1所述的锌粉颜料的干磨制造方法，其特征在于：所述球磨机、第一抛光球磨机和第二抛光球磨机上均设有排气口，所述排气口外接有过滤水瓶，保持球磨机、第一抛光球磨机和第二抛光球磨机内部的气压稳定，并能够过滤排出多余的尾气和粉末。
6.根据权利要求1所述的锌粉颜料的干磨制造方法，其特征在于：所述步骤（1）、（3）、（4）中的球磨机、第一抛光球磨机和第二抛光球磨机上的温度控制采用红外测温，并结合温度报警装置，当温度超过设定的警戒温度值时，经2～3分钟后，生产系统将自动停止运行，所述风机外接有风速仪和空压机，风速仪自动调控空压机运行，为风机提供所需的恒定风速。
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