一種滑石相多金屬?gòu)?fù)合磷酸鹽防銹顏料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)防誘技術(shù)領(lǐng)域,設(shè)及防誘顏料制備的方法,特別設(shè)及一種滑石相 多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料及其制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002] 防誘顏料按照其保護(hù)機(jī)理可分為物理性防誘顏料和化學(xué)性防誘顏料。物理性防誘 顏料其本身一般不具備防誘功能,但其可通過屏蔽等作用與成膜物質(zhì)適當(dāng)配合從而防止水 分、氧氣、一氧化碳等腐蝕介質(zhì)的侵入,對(duì)涂膜的防腐蝕功能起到增效作用?;瘜W(xué)性防誘顏 料主要是通過化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生抑誘效果,更適合于環(huán)境苛刻條件下的防腐蝕。
[0003] 傳統(tǒng)的化學(xué)防誘顏料有紅丹、鋒銘黃等。運(yùn)種鉛、銘系防誘顏料雖然具有較好的防 腐蝕性能,但是因?yàn)殂U、銘都是毒性金屬,生產(chǎn)、使用過程都會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,對(duì)人 類生存、生活帶來不利影響。隨著科技進(jìn)步,工業(yè)發(fā)展,防腐蝕涂料的應(yīng)用日益廣泛,人類 致力于尋找更健康的環(huán)境友好型綠色顏料。21世紀(jì)70年代W來,W憐酸鋒、=聚憐酸侶為 代表的無毒防腐顏料,成為替代有毒的鉛、銘顏料的始祖,開創(chuàng)了綠色安全防誘顏料的新領(lǐng) 域。
[0004] 在憐酸鋒、=聚憐酸侶的推廣使用過程中,人們也發(fā)現(xiàn)了兩者仍存在不足,比如: 早期防誘能力弱、性價(jià)格不高、遮蓋力不強(qiáng)、顆粒粗大、分散性差等,為了完善憐酸鹽防誘顏 料的性能,CN103965700A公開了一種復(fù)合憐酸鹽防誘顏料,所述的該防誘顏料含有重量份 數(shù)為憐酸鹽20-40份、鋒鹽40-60份、合金粉10-30份。CN101081945A公開了一種復(fù)合憐 酸鋒防誘顏料,該防誘顏料含有下列重量百分比組分:憐酸鋒10-30%,憐酸鐵30-70%,娃 灰石10-30%。CN103525150A提供了一種新型防誘顏料-復(fù)合亞憐酸鹽,該防誘顏料是W 正憐酸鹽作為載體粉料,添加亞憐酸鹽、W及填料和助劑反應(yīng)而得。復(fù)合亞憐酸鹽各組分的 重量百分含量為:正憐酸鹽為10-99.8%、亞憐酸鹽為0. 1-50%、助劑及填料為0. 1-50%。 W上=個(gè)專利均采用的物理復(fù)合方法,運(yùn)種物理機(jī)械混合,存在著均勻程度的問題,還有不 同防誘顏料因其最佳使用的顏料體積濃度不同,而物理混合不可能使每種顏料達(dá)到運(yùn)一濃 度,因此物理復(fù)合的顏料防誘效果不佳。
[0005] CN101519540A提供一種納米生態(tài)復(fù)合憐酸鹽防誘顏料,其組成包括 AIH2P3O10:Zri3(P〇4)2:ZnzBeOii摩爾比為 2 : 1-3 : 0. 01-0. 10。本發(fā)明在制備過程中首 先制備=聚憐酸二氨侶前體,再與適量棚酸混合,而后在一定的條件下將其加入含有氧化 鋒的乳液中,利用=聚憐酸二氨侶前體中剩余的憐酸和棚酸與乳液中的氧化鋒反應(yīng),從而 制備出一種新型的、高效的復(fù)合生態(tài)納米級(jí)憐酸鹽防誘顏料。該采用創(chuàng)新的制備方法-聚 合一超聲化學(xué)沉淀法將=聚憐酸二氨侶、憐酸鋒和棚酸鋒進(jìn)行復(fù)合,合成方法離工業(yè)化生 產(chǎn)尚有一定距離,加上=種原料價(jià)格高,很難平衡顏料性能和價(jià)格之間的矛盾。
[0006] CN104212222A公開一種憐娃酸侶巧用途及其復(fù)合防誘顏料和制備方法,該防誘顏 料由包括W下重量份的原料制成:憐酸侶巧50-75,娃酸侶5-15,娃酸巧5-15,填料10-30, 助劑0. 1-5。制備方法是:將全部物料中至少娃酸侶、娃酸巧、憐酸侶巧=種成分與水混合, 保持溫度在20-100°C之間,持續(xù)攬拌I. 5-12小時(shí);加入剩余部分的物料混合均勻,然后離 屯、脫水、干燥、粉碎即得。
[0007]CN101864214A提供了一種W憐酸侶鋒、鋼酸鋒和憐酸侶等為主要原料合成憐鋼酸 侶鋒復(fù)合型防誘顏料,該防誘顏料是由W下重量份數(shù)的原料制成:憐酸侶鋒50-75、憐酸侶 10-20、氧化鋒3-10、硫酸領(lǐng)1-8、鋼酸鋒0. 5-5、助劑0. 1-0. 5。制備方法是:(1)反應(yīng)蓋中 加入一定量的水后,在攬拌的條件下依次將憐酸侶鋒、憐酸侶和鋼酸鋒加入反應(yīng)蓋,攬拌反 應(yīng)的溫度為50~100°C;(2)將硫酸領(lǐng)和氧化鋒加入上述物料中充分?jǐn)埌?,進(jìn)行改性處理; (3)將上述物料冷卻到50°CW下,加入助劑進(jìn)行表面處理;(4)離屯、脫水、干燥、粉碎、稱重、 包裝成產(chǎn)品。上述兩個(gè)專利都要先制備好一系列的憐酸鹽、娃酸鹽、鋼酸鹽,再進(jìn)行合成制 備,存在著或成本無法控制或流程杳長(zhǎng)等問題。
[0008] 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外有關(guān)于憐酸鹽防誘顏料的生產(chǎn)和發(fā)明專利所提供的信息顯示,多W某 種單一的成分為主,運(yùn)也就限制了其防誘性能的體現(xiàn),而且,生產(chǎn)的顏料粒度較大分布范圍 廣,也會(huì)影響防誘性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0009] 本發(fā)明的目的W滑石相復(fù)合憐酸(鋼酸、抓酸、鶴酸)鋒(巧、儀、鐵、侶等)的制 備方法,改變了傳統(tǒng)的合成方法,充分利用原料各離子的協(xié)同防誘性能,并且利用滑石相粉 體的自疏水特性,合成滑石相的防誘顏料,進(jìn)一步提高顏料的防誘性能提供一種高防誘性 能的滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料及其制備方法。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0011] 一種滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料包括W下重量組分合成:陰離子金屬鹽 30-60份、陽(yáng)離子金屬鹽18-35份、滑石相成相劑5-20份、分散劑0. 3-3. 0份、晶體生長(zhǎng)誘導(dǎo) 劑0. 5-1. 0份、乳化劑0. 2-1. 0份、晶種0. 5-2. 5份、去離子水100-1000份、抑值調(diào)節(jié)劑適 量。
[0012] W上所述陰離子金屬鹽包括:憐酸鋼、憐酸錠、鋼酸鋼、抓酸鋼、鶴酸鋼、抓酸鐘一 種W上;
[0013]W上所述陽(yáng)離子金屬鹽包括:氯化鐵、硝酸鐵、氯化侶、硝酸侶、氯化巧、氯化儀、硝 酸儀、硫酸鋒、氯化鋒中的一種W上;
[0014]W上所述滑石相成相劑為:無水碳酸鋼;
[0015]W上所述分散劑為:聚丙締酸類、嵌段共聚化合物類中的一種; 陽(yáng)016] W上所述抑值調(diào)節(jié)劑為:氨氧化鋼、氨氧化鐘、氨水、尿素中的一種;
[0017]W上所述晶體生長(zhǎng)誘導(dǎo)劑為:PEG-(2000-20000)、洋蔥薄膜中的一種;
[0018] W上所述乳化劑為:CTAB、平平加、吐溫、斯潘中的一種;
[0019] W上所述晶種為:納米片狀四水憐酸鋒。
[0020] 一種滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料的制備方法,其合成步驟為:
[0021] 曰、先用去離子水在加熱的條件下,溶解陰離子金屬鹽30-60份;
[0022] b、再用去離子水溶解陽(yáng)離子金屬鹽18-35份;
[0023]C、最后配制反應(yīng)體系溶液,先加入去離子水,攬拌下依次加入滑石相成相劑5-20 份、分散劑0. 3-3. 0份、乳化劑0. 2-1. 0份、晶體生長(zhǎng)誘導(dǎo)劑0. 5-1. 0份、晶種0. 5-2. 5份, 調(diào)節(jié)抑=8. 0-11.O;
[0024] e、將制備好的反應(yīng)體系溶液加熱40-80°C,在高速攬拌狀態(tài)下,同時(shí)加入制備的a 步的陰離子金屬鹽溶液、b步的陽(yáng)離子金屬鹽溶液和抑值調(diào)節(jié)劑,并保持抑8-11,加料時(shí) 間控制在30-90min,在滴加完畢后,保溫反應(yīng)60-180min;反應(yīng)結(jié)束之后,進(jìn)行真空抽濾或 壓濾,并洗涂至硫酸根離子,氯離子,鋼離子的濃度到10 5mol/LW下,然后進(jìn)入干燥程序, 控制干燥溫度100-120°C;干燥后,進(jìn)行粉碎,改性,包裝,得到滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防 誘顏料。
[002引所述改性的方法是:采用粉體干法改性,改性劑為:偶聯(lián)劑、有機(jī)硅油、小分子有 機(jī)錠鹽中的一種,重量份數(shù)為0. 3-0. 8份,混合均勻。
[00%] 所述滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料為自疏水性的片狀滑石相結(jié)構(gòu),其組成 為:
[0027] (Mgh,Ca'+,Zn'+)1x(Fe3+,AfOX(OH)2(PO*',MoO,VO*')x/b?YHzO,
[0028] 式中:b是二價(jià),S價(jià)陽(yáng)離子的摩爾比,X= 0-0. 9,Y= 0-6。
[0029] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0030] 1、本發(fā)明一種滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料及其制備方法,復(fù)合了多金屬陽(yáng) 離子和陰離子基團(tuán),可利用其功能互補(bǔ),達(dá)到增加其防誘效果和改善其使用性能的目的。
[0031] 2、本發(fā)明提供的一種滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料及其制備方法,通過誘導(dǎo) 晶體片狀生長(zhǎng),分散劑是防止的團(tuán)聚,乳化劑控制顆粒生長(zhǎng),達(dá)到控制顆粒大小和均勻程度 的目的,避免工業(yè)上使用昂貴的機(jī)械粉碎分級(jí)等設(shè)備。
[0032] 3、本方法的化反應(yīng)過濾液,可回收使用,能充分利用液母的有效成分,并減少去離 子水,同時(shí)減少污水的排放和處理,降低生產(chǎn)成本。
[0033] 4、本發(fā)明用于一種滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料及其制備方法,其反應(yīng)條件 要求不高,工藝簡(jiǎn)單,操作容易,易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0034] 5、本發(fā)明一種滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料及其制備方法,生產(chǎn)成本較低, 市場(chǎng)前景好,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。
【附圖說明】
[0035] 圖1 :滑石相復(fù)合憐酸鹽SEM的粒徑分布圖;
[0036] 圖2 :本方法工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]W下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述,實(shí)施例的描述僅為便于理解本發(fā) 明,而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)的限制。
[0038] 一、合成實(shí)施例 陽(yáng)〇例實(shí)施例1
[0040] A、稱取十二水憐酸=鋼53份,用去離子水100份加熱溶解。
[0041] b、稱取流水氯化鐵35份,屯水硫酸鋒30份,無水氯化巧6份,加去離子水140份 溶解。
[0042] C、稱取無水碳酸鋼5份,晶體生長(zhǎng)誘導(dǎo)劑陽(yáng)G-(2000-20000)0. 5份,CTAB0. 2份, 去離子水20份溶解,加入片狀晶種,用氨氧化鋼調(diào)整到抑=8. 0,加入聚丙締酸2. 5份。
[0043]山將配置好的C放置到水浴鍋內(nèi),升溫到40°C,攬拌狀態(tài)下,同時(shí)加入a和b,保持 抑在8. 0~8. 5之間,加料時(shí)間為30min,然后保溫反應(yīng)120min,進(jìn)行抽濾,等濾液中,硫酸 根離子,氯離子,鋼離子的濃度低于10 5mol/L時(shí),送入干燥箱100°C干燥,粉碎,噴入0. 4份 偶聯(lián)劑KH-550,混合均勻,包裝,得到滑石相多金屬?gòu)?fù)合憐酸鹽防誘顏料。
[0044] 實(shí)施例2
[0045]a、稱取十二水憐酸=鋼25份,抓酸鐘30份,用去離子水100份加熱溶解。
[0046]b、稱取流水硝酸侶35份,屯水硫酸鋒20份,氯化儀10份,加去離子水140份溶解。
[0047] C