CN105331166A - 一种防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液的制备方法，通过高频超声预先制备高浓度纳米三聚磷酸铝水性溶液，在其粒度在300nm时添加水性分散剂，利用具有远心分离技术的纳米研磨机继续研磨，直至粒度D90在100nm以下，从制备出防腐涂料用高浓度的纳米三聚磷酸铝水性分散液。该方法制备的防腐分散液中的导电粒子分散均匀，可极大的改善涂料成膜后的致密性，提升防腐效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液的制备方法。
背景技术
三聚磷酸铝是新一代无公害白色防锈颜料，无毒性，对皮肤无刺激作用，不含铅、铬等有害重金属元素，热稳定性好，能显著改善涂料的耐磨、耐腐蚀性能。因为三聚磷酸根离子P3O10 5-能与各种金属离子有更强的螯合力，在被涂物表面形成卓越的钝化膜，对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极强的抑制作用，可与各种颜料、填料配合使用，也可与各种防锈颜料合用，可制备各种高性能防腐蚀涂料。
三聚磷酸铝同时适用于酚醛树脂、醇酸树脂、环氧树脂、环氧聚脂以及丙烯酸树脂等溶剂型涂料以及各种水溶性树脂涂料。但是，三聚磷酸铝难溶于水、比重大，粉体通常需要经过特殊的改性处理和表面处理才能添加到涂料基体中，且涂料粘度较大，最终三聚磷酸铝的颗粒大小在1微米左右，易发生沉降。
本发明基于三聚磷酸铝材料，在添加进涂料基体前预先进行纳米分散，然后将高浓度纳米防腐分散液与高附着力水性树脂匹配，制备出高性能的防腐涂料。该方法制备的防腐涂料中的三聚磷酸铝粒子分散均匀，涂料的防腐性能得到了显著地改善。
发明内容
本发明的目的在于突破目前采用传统粉体添加进涂料基体中，从而导致所得防腐涂料中三聚磷酸铝颗粒较大、防腐性能较差的缺点，采用纳米预先分散的方法制备的防腐分散液中的导电粒子分散均匀，可极大的改善涂料成膜后的致密性，提升防腐效率。
一种防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液的制备方法，其特征在于，通过引入高频超声来预先制备高浓度纳米三聚磷酸铝水性溶液，利用具有远心分离技术的纳米研磨机进行最终处理的工艺来制备高浓度的纳米三聚磷酸铝水性分散液，该工艺包括如下步骤：
a．将水、纳米三聚磷酸铝按比例预混组成混合液，使用高频超声波进行预分散处理，直至混合溶液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；
b．将分散剂加入步骤a制得的混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化机对混合溶液进行剪切处理，其中处理时间为1-3小时；
c．利用具有远心分离技术的纳米研磨机，继续将步骤b制得的溶液进行研磨处理，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液。
步骤a中所述的水：纳米三聚磷酸铝的质量比为1：(0.2-0.7)，所述的高频超声波设备的额定功率为2000W。
步骤b中，所述的分散剂为BYK190、BYK106、BYK182、BYK184、德谦904S、MOK5032中的一种或其组合，其中水和分散剂的质量比为1:(0.05-0.3)。
步骤c中，所述的纳米研磨机研磨介质锆珠的大小为0.1mm或0.05mm。
本发明所采用的纳米预先分散的方法制备能够显著提高三聚磷酸铝在纳米水平的混合均一性，缓解颗粒团聚现象，可极大的改善涂料成膜后的致密性，从而提升防腐涂料的性能。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明实现的细节进行描述，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1：
将100g水、20g纳米三聚磷酸铝按比例预混组成混合液，使用高频超声波进行预分散处理，直至混合溶液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；将5g分散剂BYK190加入上述混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化机对混合溶液进行剪切处理，其中处理时间为1小时；利用具有远心分离技术的纳米研磨机，继续将上述溶液进行研磨处理，使用0.1mm的锆珠作为研磨介质，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液。
实施例2：
将100g水、40g纳米三聚磷酸铝按比例预混组成混合液，使用高频超声波进行预分散处理，直至混合溶液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；将10g分散剂BYK106加入上述混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化机对混合溶液进行剪切处理，其中处理时间为2小时；利用具有远心分离技术的纳米研磨机，继续将上述溶液进行研磨处理，使用0.1mm的锆珠作为研磨介质，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液。
实施例3：
将100g水、60g纳米三聚磷酸铝按比例预混组成混合液，使用高频超声波进行预分散处理，直至混合溶液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；将20g分散剂德谦904S加入上述混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化机对混合溶液进行剪切处理，其中处理时间为2小时；利用具有远心分离技术的纳米研磨机，继续将上述溶液进行研磨处理，使用0.05mm的锆珠作为研磨介质，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液。
实施例4：
将100g水、70g纳米三聚磷酸铝按比例预混组成混合液，使用高频超声波进行预分散处理，直至混合溶液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；将30g分散剂MOK5032加入上述混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化机对混合溶液进行剪切处理，其中处理时间为3小时；利用具有远心分离技术的纳米研磨机，继续将上述溶液进行研磨处理，使用0.05mm的锆珠作为研磨介质，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液。
Claims (4)
1.一种防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液的制备方法，其特征在于，通过引入高频超声来预先制备高浓度纳米三聚磷酸铝水性溶液，利用具有远心分离技术的纳米研磨机进行最终处理的工艺来制备高浓度的纳米三聚磷酸铝水性分散液，该工艺包括如下步骤：
a．将水、纳米三聚磷酸铝按比例预混组成混合液，使用高频超声波进行预分散处理，直至混合溶液中固体颗粒的粒度D90达到300nm；
b．将分散剂加入步骤a制得的混合溶液中，利用FlukeFA25高剪切分散乳化机对混合溶液进行剪切处理，其中处理时间为1-3小时；
c．利用具有远心分离技术的纳米研磨机，继续将步骤b制得的溶液进行研磨处理，直至分散液中固体颗粒的粒度D90达到100nm以下，从而制得高浓度的水性防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液。
2.根据权利要求1所述的一种防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液的制备方法，其特征在于，步骤a中所述的水：纳米三聚磷酸铝的质量比为1：(0.2-0.7)，所述的高频超声波设备的额定功率为2000W。
3.根据权利要求1所述的一种防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述的分散剂为BYK190、BYK106、BYK182、BYK184、德谦904S、MOK5032中的一种或其组合，其中水和分散剂的质量比为1:(0.05-0.3)。
4.根据权利要求1所述的一种防腐涂料用纳米三聚磷酸铝分散液的制备方法，其特征在于，步骤c中，所述的纳米研磨机研磨介质锆珠的大小为0.1mm或0.05mm。
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