本發(fā)明涉及鋁粉顏料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐老化納米二氧化硅包覆改性薄片鋁粉顏料及其制備方法。

背景技術(shù)：

薄片(0.1～1μm厚,5～50μm長或?qū)?金屬鋁顏料由于具有特殊的隨角異色光學效應和金屬光澤, 廣泛應用于汽車涂料、工業(yè)涂料、印刷油墨及塑料加

工業(yè)中。但鋁為兩性活性金屬, 接觸酸堿溶液或者空氣中的O₂ 極容易發(fā)生氧化而變黑, 影響其金屬光澤, 還會產(chǎn)生大量的H₂ , 影響其貯存穩(wěn)定性。

提高鋁粉的貯存穩(wěn)定性, 防止鋁粉表面被氧化,有效的方法是在鋁粉微粒表面進行改性, 表面吸附一層腐蝕抑制劑或者微膠囊包覆一層惰性層, 隔絕鋁與氧、水的直接接觸。相比于吸附有機腐蝕抑制劑, 在鋁粉表面形成一層薄而致密的鈍化鉻層或者SiO₂ 層等無機層, 具有非常好的抗氧化耐腐蝕性能 .Y .Iriyama 以正硅酸乙酯(TEOS)為前驅(qū)體, 采用等離子體聚合法在鋁粉粒子表面包覆了一層SiO₂ 層。溶膠凝膠法因反應溫度低、工藝及設備簡單, 具有較廣的工業(yè)應用價值。Ralf Supplit 和Ul rich Schubert 采用磷酸催化正硅酸乙酯水解對鋁粉進行第一層包覆, 再用十六烷基三甲氧基硅烷或二甲基二甲氧基硅烷水解進行第二層包覆, 包覆鋁粉在熱水和pH =9 的堿液中具有較好的穩(wěn)定性。Liu Hui 等采用甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷對鋁粉進行預處理, 再采用原位乳液聚合的方法包覆聚甲基丙烯酸甲酯。李利君等采用TEOS對薄片鋁粉進行了納米SiO₂ 包覆, 采用TEOS和乙烯基三乙氧基硅烷同時水解對鋁粉進行了雜化的納米SiO₂ 包覆, 并在此基礎(chǔ)上采用聚合物進行第二層包覆, 包覆鋁粉在pH =11 的堿液中能穩(wěn)定存在30 d 。Jo stein Mardalen 等發(fā)現(xiàn)包覆硅的形態(tài)和包覆度對包覆鋁粉的化學穩(wěn)定性的影響比包覆硅的厚度的影響更重要。

《納米SiO₂ 包覆改性薄片鋁粉顏料及其耐酸性研究》一文以TEOS 為前驅(qū)體, 采用溶膠-凝膠法制備SiO₂ 包覆的鋁粉顏料(Al/SiO₂), 詳細考察反應溫度、反應時間、鋁硅比(S =nAl/nTEOS)、水硅比(R =nH2O /nTEOS)及催化劑用量等工藝條件對包覆層形態(tài)和產(chǎn)品耐酸性的影響。

但是用納米SiO₂ 包覆改性的薄片鋁粉顏料光亮度下降，需要改進。而且鋁粉顏料的耐腐蝕性、耐熱性、防輻射性、耐紫外性、耐水性、耐老化性、抗菌性、耐腐蝕性、防劃痕性、穩(wěn)定性、散熱性等性能也需要進一步的提升。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種耐老化納米二氧化硅包覆改性薄片鋁粉顏料及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種耐老化納米二氧化硅包覆改性薄片鋁粉顏料，由下列重量份的原料制成：鋁顏料2-2.3、TEOS 3-3.5、氨水4.5-5、無水乙醇適量、蒸餾水5-5.5、DL-α-丙氨酸0.5-0.7、硼化二鉬0.3-0.5、TiH₂0.2-0.3、納米ZnWO₄0.3-0.4、丙烯酸三氟乙酯0.4-0.5、過氧化異丙苯0.03-0.04。

所述的耐老化納米二氧化硅包覆改性薄片鋁粉顏料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將DL-α-丙氨酸、硼化二鉬、TiH₂混合，研磨均勻，與納米ZnWO₄與30-35重量份的無水乙醇混合，超聲分散5-10分鐘，再加入丙烯酸三氟乙酯、過氧化異丙苯加熱至40-45℃，攪拌反應30-40分鐘，再加入TEOS，攪拌均勻，得到混合物；

（2）將鋁顏料和50-55重量份的無水乙醇混合，在氮氣保護下攪拌1-1.2h，然后升溫至40-45℃，得到漿料；

（3）將氨水與30重量份的無水乙醇及蒸餾水混合均勻，與第（1）步得到的混合物同時滴加到第（2）得到的漿料中，控制滴加速度為1滴/秒，滴加完畢后，在40-43℃下反應6-6.5h，停止反應，真空抽濾，用無水乙醇洗滌產(chǎn)物3次，干燥即得。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明使用納米ZnWO₄、丙烯酸三氟乙酯對鋁顏料進行改性，ZnWO₄包覆在鋁粉表面提高了鋁粉的光亮性和耐腐性，丙烯酸三氟乙酯提高了鋁粉的耐水性和致密性，減少空氣氧化，提高了鋁粉的漂浮性；通過使用DL-α-丙氨酸對硼化二鉬、TiH₂進行改性，使得硼化二鉬、TiH₂能夠均勻包覆在鋁粉表面，提高了鋁粉的抗磨性、耐劃痕、耐老化等性能，尤其是抗氧化性和抗紫外性提高。

具體實施方式

一種耐老化納米二氧化硅包覆改性薄片鋁粉顏料，由下列重量份（公斤）的原料制成：鋁顏料2、TEOS 3、氨水4.5、無水乙醇適量、蒸餾水5、DL-α-丙氨酸0.5、硼化二鉬0.3、TiH₂0.2、納米ZnWO₄ 0.3、丙烯酸三氟乙酯0.4、過氧化異丙苯0.03。

所述的耐老化納米二氧化硅包覆改性薄片鋁粉顏料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將DL-α-丙氨酸、硼化二鉬、TiH₂混合，研磨均勻，與納米ZnWO₄與30重量份的無水乙醇混合，超聲分散5分鐘，再加入丙烯酸三氟乙酯、過氧化異丙苯加熱至40℃，攪拌反應30分鐘，再加入TEOS，攪拌均勻，得到混合物；

（2）將鋁顏料和50重量份的無水乙醇混合，在氮氣保護下攪拌1h，然后升溫至40℃，得到漿料；

（3）將氨水與30重量份的無水乙醇及蒸餾水混合均勻，與第（1）步得到的混合物同時滴加到第（2）得到的漿料中，控制滴加速度為1滴/秒，滴加完畢后，在40℃下反應6h，停止反應，真空抽濾，用無水乙醇洗滌產(chǎn)物3次，干燥即得。

本實施例鋁粉顏料在顯微鏡觀察下，鋁粉表面具有致密的包覆膜，而且具有熒光亮點，比表面積為11.02cm²/g.鋁粉在pH =1 的酸溶液中能穩(wěn)定存在30 d 而不產(chǎn)生H₂。