CN113265163A - 一种金属及非金属颜料的表面包覆方法 - Google Patents

一种金属及非金属颜料的表面包覆方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，将金属及非金属颜料加入无水溶剂中，混合搅拌至均匀分散，形成金属及非金属颜料分散液；在金属及非金属颜料分散液中滴加有机聚合物溶液，在一定条件下使溶解有机聚合物的溶剂挥发，有机聚合物在金属及非金属颜料表面缓慢结晶析出，形成一层致密的表面活化层；压滤或离心分离去除溶剂、洗涤、40‑60℃真空干燥，得到表面包覆有机聚合物的金属及非金属颜料。本发明在金属及非金属颜料表面形成有机聚合物表面包覆层，能有效降低金属及非金属颜料点火温度和缩短点火延迟时间，同时有机聚合物表面包覆层能有效防止金属及非金属颜料的氧化，提高稳定性。

Description

一种金属及非金属颜料的表面包覆方法
技术领域
本发明涉及新材料处理技术领域，更具体的说是涉及一种金属及非金属颜料的表面包覆方法。
背景技术
金属及非金属颜料作为一种闪光颜料，其中金属颜料是无机导电具有金属感的颜料，包含铝粉，铜粉，锌粉，铁粉等；非金属颜料是无机非导电具有金属感的颜料，包含珠光粉等。由于它们与底材粉本身有带电性的差异，在粉末涂料的喷涂过程中存在易分离，造成涂层表面金属质感及颜色不稳定的问题。
因此，如何提供一种可以有效改善金属及非金属颜料在喷涂过程中易分离现象，并且提高涂层表面金属质感及颜色稳定性的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，通过在金属及非金属颜料表面接枝一层有机聚合物，不仅能提高颜料的稳定性，而且制备过程和方法简单，易于批量化生产。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，包括以下步骤：
(1)将金属及非金属颜料加入无水溶剂中，混合搅拌至分散均匀，形成金属及非金属颜料分散液；
(2)在金属及非金属颜料分散液中滴加有机聚合物溶液，在一定条件下使溶解有机聚合物的溶剂挥发，有机聚合物在金属及非金属颜料表面缓慢结晶析出，形成一层致密的表面活化层；
(3)压滤或离心分离去除溶剂、洗涤、40-60℃真空干燥，得到表面包覆有机聚合物的金属及非金属颜料。
优选的，在上述一种金属及非金属颜料的表面包覆方法中，步骤(1)中所述无水溶剂包括苯类、醇类或酯类溶剂。
优选的，在上述一种金属及非金属颜料的表面包覆方法中，步骤(1)中所述无水溶剂包括二甲苯、甲苯、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯。
优选的，在上述一种金属及非金属颜料的表面包覆方法中，步骤(1)中所述金属及非金属颜料的粒径为5-150μm。
优选的，在上述一种金属及非金属颜料的表面包覆方法中，步骤(2)中所述有机聚合物为有机氟树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂中的一种或者几种的混合物。
优选的，在上述一种金属及非金属颜料的表面包覆方法中，步骤(2)中溶解所述有机聚合物的溶剂为乙醚、乙腈、乙酸乙酯中的任意一种，或者乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合溶剂。
优选的，在上述一种金属及非金属颜料的表面包覆方法中，步骤(2)中所述金属及非金属颜料分散液与所述有机聚合物溶液的体积比为1:1-10。
优选的，在上述一种金属及非金属颜料的表面包覆方法中，步骤(2)中所述有机聚合物溶液的滴加速率为1-200g/min。
上述技术方案的有益效果是：可以通过控制添加速率和时间调控金属及非金属颜料表面的包覆层的厚度。
优选的，在上述一种金属及非金属颜料的表面包覆方法中，步骤(1)和步骤(2)在氮气气氛下进行。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，通过此法在金属及非金属颜料的一种或多种混合颜料表面形成致密的有机聚合物包覆层，提高铝粉表面的绝缘性，最终改善粉末涂料在喷涂过程中的分离现象，使金属粉末涂料涂层表面颜色保持一致，有效防止金属及非金属颜料的氧化，提高稳定性；并且能有效降低金属及非金属颜料点火温度和缩短点火延迟时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为实施例1有机聚合物对金属及非金属颜料表面包覆前后的差异示意图；
图2附图为实施例1有机聚合物对金属及非金属颜料表面包覆前后喷涂后固化涂层颜色的差异示意图；
图3附图为实施例1有机聚合物对金属及非金属颜料表面包覆前后的耐碱性差异示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将5g的微米铝粉(平均粒径50微米)加入二甲苯溶剂中，搅拌30min至分散均匀；将1-5g粉状的聚酯树脂以5g/min的速度加入铝粉分散液中，在常温下搅拌1h，离心分离，转移至60℃真空烘箱干燥5h，得到聚酯包覆的铝粉。
本实施例制备得到的有机聚合物包覆的铝粉TEM图如附图1所示，从附图1可以看出，包覆前铝粉表面不均匀的平面，包覆后铝粉表面有亮丽的粗糙凹凸感，这层亮丽粗糙凹凸感表面就是有机聚合物，证明铝粉表面已经完全被有机聚合物包覆。
图2为实施例1有机聚合物对金属及非金属颜料表面包覆前后喷涂后固化涂层颜色的差异示意图，由图可知，用黑亮光粉末涂料做底材，分别添加同等有效金属含量的包覆前和包覆后的铝粉，在同等喷涂条件下喷涂，从附图可以看出，其表面颜色有明显的差异，有机聚合物包覆后的铝粉喷涂固化后其表面金属质感强，颜色均匀。
图3为实施例1有机聚合物对金属及非金属颜料表面包覆前后的耐碱性差异示意图，10％NaOH溶液配制：称量10克NaOH固体，加入90克水搅拌均匀。在图2喷涂板上分别滴加5滴10％NaOH溶液，在30，60，90，120，150分钟包覆有机聚合物前后喷涂板表面腐蚀颜色的变化。从试验板上可以看出，有机聚合物包覆后喷涂板，其表面没有明显的变化。
实施例2
将5g的纳米铝粉(平均粒径20纳米)加入二甲苯溶剂中，搅拌30min至分散均与；将1-5g粉状聚酯树脂以5g/min的速度加入铝粉分散液中，在常温下搅拌1h，离心分离，转移至60℃真空烘箱干燥5h，得到聚酯包覆的铝粉。
实施例1与实施例2为不同粒经的铝粉包覆树酯，相较实施例2，有机聚合物对实施例1的铝粉包覆性能更好，更加均匀；且经过喷涂固化后，实施例有机聚合物包覆后的铝粉表面金属质感更好，颜色更加均匀，耐碱性更好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将金属及非金属颜料加入无水溶剂中，混合搅拌至分散均匀，形成金属及非金属颜料分散液；
(2)在金属及非金属颜料分散液中滴加有机聚合物溶液，在一定条件下使溶解有机聚合物的溶剂挥发，有机聚合物在金属及非金属颜料表面缓慢结晶析出，形成一层致密的表面活化层；
(3)压滤或离心分离去除溶剂、洗涤、40-60℃真空干燥，得到表面包覆有机聚合物的金属及非金属颜料。
2.根据权利要求1所述的一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，其特征在于，步骤(1)中所述无水溶剂包括苯类、醇类或酯类溶剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，其特征在于，步骤(1)中所述无水溶剂包括二甲苯、甲苯、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯。
4.根据权利要求1所述的一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，其特征在于，步骤(1)中所述金属及非金属颜料的粒径为5-150μm。
5.根据权利要求1所述的一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，其特征在于，步骤(2)中所述有机聚合物为有机氟树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂中的一种或者几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，其特征在于，步骤(2)中溶解所述有机聚合物的溶剂为乙醚、乙腈、乙酸乙酯中的任意一种，或者乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合溶剂。
7.根据权利要求1所述的一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，其特征在于，步骤(2)中所述金属及非金属颜料分散液与所述有机聚合物溶液的体积比为1:1-10。
8.根据权利要求1所述的一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，其特征在于，步骤(2)中所述有机聚合物溶液的滴加速率为1-200g/min。
9.根据权利要求1所述的一种金属及非金属颜料的表面包覆方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)在氮气气氛下进行。
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