| 包核顏料是顏料工業(yè)的一個(gè)新興領(lǐng)域，它是利用表面吸附技術(shù)和表面反應(yīng)在一種核心材料( 如硅藻土、滑石粉、鈦白粉等)的表面上進(jìn)行復(fù)雜的包覆反應(yīng)而形成的。三聚磷酸鋁包核顏料是以礬漿、硅藻土為核，用85%的工業(yè)磷酸與活性氫氧化鋁在一定條件下制得的三聚磷酸 鋁為外包層的新型顏料，由該包核顏料配制而成的防銹顏料具有良好的耐蝕性和耐磨性，可部分或全部替代傳統(tǒng)顏料中的鉻鹽 、鉛鹽或它們的氧化物，并能配制成具有多種色彩的防銹顏料，具有低毒或無毒、環(huán)境污染小、社會(huì)效益高、生產(chǎn)成本低、耐候性好等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在汽車工業(yè)、涂料工業(yè)、建筑 裝飾材料、船舶漆、水泥、陶瓷、塑料及橡膠制品、造紙和油墨等領(lǐng)域都具有一定的開發(fā)和應(yīng)用價(jià)值。 1實(shí)驗(yàn) 1.1三聚磷酸鋁包核防銹顏料的制備 1.1.1三聚磷酸鋁的制備 將活性氫氧化鋁和85%的工業(yè)磷酸按一定比例(H3PO4與Al(OH)3的摩爾比為2 .5～4.5)混合于瓷坩堝中，放在馬福爐中于一定溫度(473K～573K)下，經(jīng)中和及高溫縮合反應(yīng)(3～4小時(shí))，然后取出冷卻，水洗過濾后于383K左右溫度下烘干，即可制得三聚磷酸鋁 ，產(chǎn)率可達(dá)85%～90%，反應(yīng)歷程可表示為： 中和反應(yīng)： 縮合反應(yīng)： 副反應(yīng)： 經(jīng)對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行X射線衍射分析確證產(chǎn)品為三聚磷酸二氫鋁(AlH2P3O 10·H2O)。該產(chǎn)品為白色粉末，不揮發(fā)，水溶性物質(zhì)<1%，pH3～4。在其制備的過程中，溫度和時(shí)間的控制對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有較大的影響，如果溫度太高，加熱的時(shí)間太長(zhǎng)，所得產(chǎn)物的粒度將會(huì)變大，產(chǎn)率也會(huì)降低。 1.1.2 三聚磷酸鋁包核顏料的制備 (1)礬漿、硅藻土脫色 市售的礬漿、硅藻土含有大量的鐵屑等雜質(zhì)，色澤較深，須脫色提高白度，本文采用的方法是：將礬漿或硅藻土與碳酸鈉固體按50：1的比例混和研磨后，在753K溫度下灼燒2h，取出冷卻，于適量的5%鹽酸溶液中加熱2h，水洗過濾，在373K溫度下烘干即得白度較高的礬漿和硅藻土。 (2)活性礬漿(或硅藻土)核心的制備 將脫色后的礬漿或硅藻土與適量的蒸餾水混合，邊攪拌邊滴加15%的AlCl3溶液和20%的NaOH溶液，控制溶液pH值5～6左右，在室溫下反應(yīng)生成礬漿核心溶膠，靜止半小時(shí)后經(jīng)水洗過 濾除去Na+和Cl-離子等可溶性鹽，于423K的溫度下干燥并粉碎，即可制得活性礬漿或硅藻土核心。 (3)在活性礬漿或硅藻土粒子上包覆三聚磷酸鋁 稱取80份活性礬漿或硅藻土分散于一定量水中，添加0.5%表面活性劑，攪拌，控制一定溫度，將研磨成超細(xì)粉末的三聚磷酸鋁分批加入，然后分別滴加15%AlCl3溶液和20%的NaOH，調(diào)整溶液pH值5～6左右，靜止半小時(shí)，水洗過濾除去沉淀中的Na+和Cl-離子等可溶性鹽，并在373K～383K烘干，粉碎，添加2%的ZnO改性，于423K下焙燒2h，冷卻后即成三聚磷本鋁防銹包核顏料。1.2三聚磷酸鋁包核顏料的防銹等性能試驗(yàn)1.2.1防銹顏料：滑石粉(空白)；三聚磷酸鋁包核顏料；鉻酸鋅；堿式硅鉻酸鉛1.2.2配方(以質(zhì)量份數(shù)計(jì)) 防銹顏料20氯化石蠟12鈦白粉12環(huán)氧樹脂1.5滑石粉12二甲苯55氯化橡膠24礦物醇141. 2.3試驗(yàn)項(xiàng)目(298K下以軟鋼板作以下試驗(yàn))： A.鹽水噴霧試驗(yàn)。5%NaCl水溶液；B.耐溫試驗(yàn)。相對(duì)濕度95%；C.鹽水浸泡試驗(yàn)。3%NaC l水溶液；D.附著力試驗(yàn)。用玻璃膠帶剝離；E.貯存穩(wěn)定性試驗(yàn)。用B型粘度計(jì)測(cè)定粘度 (測(cè)定轉(zhuǎn)速6/60r/min，單位：10-3Pa·s測(cè)定溫度298K)。 2聚磷酸鋁包核顏料防銹機(jī)理探討 聚磷酸鋁的防銹機(jī)理與其它磷酸鹽基本相同，它能在鐵底材表面上形成覆蓋膜而使鐵底材受到保護(hù)。 其原因可能是由于： (1)活性礬漿或硅藻土對(duì)聚磷酸鋁的Al3+具有較強(qiáng)的吸引力，在它們之間能產(chǎn)生強(qiáng)的化學(xué)鍵合； (2)聚磷酸根(P3O5-10)離子對(duì)Fe2+ 和Fe3+有高的絡(luò)合能力，在鐵底材表面上能形成以MexFey(PO4)z表示的致密的鈍態(tài)膜； (3)主體分子AlH2P3O10·2H2O中含有兩個(gè)可電離的氫原子，在溶液中起二元弱酸的作用，可以和金屬化合生成難溶鹽類。 (4)顏料中的溶劑或其它添加劑對(duì)三聚磷酸根離子的進(jìn)一步聚合或多或少地可能存在著一定的促進(jìn)作用，這就使得三聚磷酸鋁包核顏料所形成的涂層較其它顏料形成的涂層更加牢固。 3 結(jié)論及應(yīng)用 試驗(yàn)結(jié)果表明，三聚磷酸鋁核防銹顏料與傳統(tǒng)的鉛、鉻包膜顏料相比，有遮蓋力強(qiáng)，粘附性 能好，對(duì)鹽霧、鹽水、濕氣等的抗浸蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)。其防銹效果、耐水性、貯存穩(wěn)定性以 及抗粉化性等都比較好。它不僅無毒，而且白色涂層對(duì)紫外線具有較強(qiáng)的反射能力，且具有特殊的裝飾效果，若是加入其它有機(jī)或無機(jī)顏料，可滿足不同風(fēng)格的消費(fèi)需求。該產(chǎn)品若是經(jīng)ZnCl2、Na2SiO3改性后，其防銹性能又將有所提高。三聚磷酸鋁包核防銹顏料作為一種新型、高效、無毒的防銹顏料，特別適用于高檔、淺色防銹船漆、車漆等。由于它可以很方便地與各種不同的色料調(diào)制成各種不同顏色的防銹漆，從而具有防銹和裝飾的雙重作用，因此，三聚磷酸鋁包核顏料具有廣闊的應(yīng)用前景。 環(huán)氧樹脂 - www.gxjlmy.com -(責(zé)任編輯：admin) |
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