一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]迫于當(dāng)前國際國內(nèi)環(huán)保形勢(shì)的壓力，全球的涂料制造業(yè)都在朝著水性化、無溶劑化、高固含化等低V0C的綠色環(huán)保方向轉(zhuǎn)型發(fā)展。
[0003]作為工業(yè)涂料中最重要品種之一的含鋅或富鋅底漆，在防腐蝕工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮著不可或缺的作用。在傳統(tǒng)的溶劑型防腐涂料中，含鋅或富鋅底漆最具代表性的，其品種有環(huán)氧富鋅底漆、無機(jī)富鋅底漆、無機(jī)硅酸鋅粉底漆、有機(jī)或無機(jī)含鋅車間底漆等，其組分中所包含的活性鋅粉主要起著犧牲陽極的保護(hù)作用。因此，含鋅或富鋅底漆在各種類型的防銹漆中，對(duì)鋼鐵基材的保護(hù)性能是出類拔萃的。
[0004]活性鋅粉在溶劑型涂料中，一般不會(huì)與溶劑介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，相對(duì)比較穩(wěn)定。但如果合成樹脂中酸價(jià)較高，尤其是在合成后的樹脂中殘留有酸性物質(zhì)或水分，就會(huì)使鋅粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣，出現(xiàn)脹桶爆罐事故，這就導(dǎo)致產(chǎn)品貯藏的不穩(wěn)定性，甚至無法儲(chǔ)運(yùn)和使用。溶劑型含鋅或富鋅底漆尚且如此，水性含鋅或富鋅涂料就更加難以克服這類現(xiàn)象的發(fā)生?；诖耍芏嗤苛现圃炱髽I(yè)往往將含鋅或富鋅涂料采取分裝形式，即把漆料、固化劑、鋅粉按比例分開包裝，使用時(shí)再現(xiàn)場(chǎng)混合，這樣一方面會(huì)給工作人員帶來繁瑣和麻煩，另一方面，由于現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器等的限制會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)人工攪拌不均、分散不勻，使得鋅粉顆粒過大，從而使得涂層表面粗糙，達(dá)不到涂裝技術(shù)質(zhì)量的要求。
[0005]解決上述問題的最好辦法就是將漆料和鋅粉合二為一，制備單組分包裝產(chǎn)品。因?yàn)樵诠S內(nèi)生產(chǎn)加工，依靠機(jī)械設(shè)備研磨細(xì)化，可以保障涂料的內(nèi)控品質(zhì)。水性含鋅或富鋅涂料所用活性鋅粉，如果不做前處理，是難以直接投放到漆料組合中。所以，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)漆料和鋅粉合二為一包裝的手段顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉，該疏水鋅粉可以避免活性鋅粉在水相中與水或酸性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣，提高了涂料制品的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，避免了由于氫氣的產(chǎn)生而導(dǎo)致的脹桶爆罐事故的發(fā)生。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種制備上述疏水鋅粉的方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明提供一種納米二氧化娃包覆改性的疏水鋅粉，按質(zhì)量份計(jì)算，所述疏水鋅粉包括30?40份的硅溶膠、30?40份的蒸餾法鋅粉、2?4份的納米分散劑、3?5份的硅烷偶聯(lián)劑、0.5?1份的硅烷疏水劑，其余為純凈水。
[0009]較優(yōu)的，上述硅溶膠中二氧化硅的質(zhì)量百分比為30%
進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了一種制備疏水鋅粉的方法，包括如下步驟: A、將硅溶膠置于容器內(nèi)，再將硅烷偶聯(lián)劑及硅烷疏水劑通過攪拌混溶于硅溶膠中；
B、往上述容器內(nèi)添加蒸餾法鋅粉、納米分散劑及純凈水并置于分散機(jī)中進(jìn)行高速分散；
C、在分散過程中不時(shí)用刮板細(xì)度計(jì)檢測(cè)，直至分散至刮板上的物質(zhì)沒有顆粒感為止；
D、用200目濾布過濾，繼而使用噴霧干燥機(jī)干燥制粉，即得到疏水鋅粉。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用納米二氧化硅包覆活性鋅粉粒子，使得鋅粉粒子表面包裹著納米二氧化硅凝膠層，而納米二氧化硅屬于非金屬氧化物，除氫氟酸外不與其它酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。又由于硅烷疏水劑分子極易被蜂窩狀的納米二氧化硅粒子表面吸附，并通過偶聯(lián)劑的“架橋”作用，便可將高疏水性的納米二氧化硅團(tuán)團(tuán)包圍在活性鋅粉粒子表面，干燥后形成凝膠層，起到了隔離水分子或酸性介質(zhì)的作用，該疏水鋅粉可以避免活性鋅粉在水相中與水或酸性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣，提高了涂料制品的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，避免了由于氫氣的產(chǎn)生而導(dǎo)致的脹桶爆罐事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉在40倍的顯微鏡下的表征圖；
圖2為本發(fā)明一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉在100倍的顯微鏡下的表征圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了更加清楚、完整的說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的作進(jìn)一步的說明。
[0013]本發(fā)明提供一種納米二氧化娃包覆改性的疏水鋅粉，按質(zhì)量份計(jì)算，所述疏水鋅粉包括30?40份的硅溶膠、30?40份的蒸餾法鋅粉、2?4份的納米分散劑、3?5份的硅烷偶聯(lián)劑、0.5?1份的硅烷疏水劑，其余為純凈水。優(yōu)選的，上述硅溶膠中二氧化硅的質(zhì)量百分比為30%。
[0014]為了制造出上述疏水鋅粉，本發(fā)明提供如下步驟:
A、將硅溶膠置于容器內(nèi)，再將硅烷偶聯(lián)劑及硅烷疏水劑通過攪拌混溶于硅溶膠中；
B、往上述容器內(nèi)添加蒸餾法鋅粉、納米分散劑及純凈水并置于分散機(jī)中進(jìn)行高速分散；
C、在分散過程中不時(shí)用刮板細(xì)度計(jì)檢測(cè)，直至分散至刮板上的物質(zhì)沒有顆粒感為止；
D、用200目濾布過濾，繼而使用噴霧干燥機(jī)干燥制粉，即得到疏水鋅粉。
[0015]如圖1-2所示，經(jīng)改性修飾后的鋅粉粒子表面，包裹著納米二氧化硅凝膠層。而納米二氧化硅屬于非金屬氧化物，除氫氟酸外不與其它酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由于硅烷疏水劑分子極易被蜂窩狀的納米二氧化硅粒子表面吸附，并通過偶聯(lián)劑的“架橋”作用，將高疏水性的納米二氧化硅團(tuán)團(tuán)包圍在活性鋅粉粒子表面，干燥后形成凝膠層，起到了隔離水分子或酸性介質(zhì)的作用。
[0016]在本發(fā)明以具體實(shí)施例中，稱量350?400g的堿性硅溶膠(pH=9?10，Si02=30%固含，Φ=7?9nm)、300?400g長(zhǎng)沙優(yōu)美科富虹的800目蒸餾法鋅粉、30?40g C1-913盈科納米潤(rùn)濕分散劑、40?50g Z-6040道康寧硅烷偶聯(lián)劑、5?10g東莞博誠SP-2405疏水劑、余量為純凈水，合計(jì)lOOOg。上述材料準(zhǔn)備完成后，即可開始制作疏水鋅粉，具體過程如下:
首先，將5?10g東莞博誠SP-2405疏水劑、40?50g Z-6040道康寧硅烷偶聯(lián)劑混溶于350?400g的堿性硅溶膠中，在容器中攪拌20?30分鐘，再向其中添加純凈水、30?40g C1-913盈科納米潤(rùn)濕分散劑和300?400g長(zhǎng)沙優(yōu)美科富虹的800目蒸餾法鋅粉，用JFS-550實(shí)驗(yàn)室無級(jí)變速高速分散機(jī)進(jìn)行高速分散。分散過程中不時(shí)用刮板細(xì)度計(jì)檢測(cè)，分散至刮板上沒有顆粒感為止，然后用200目濾布過濾，用YC-018實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)噴霧干燥制粉，即得到本發(fā)明所述的疏水鋅粉。
[0017]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種納米二氧化娃包覆改性的疏水鋅粉，其特征在于，按質(zhì)量份計(jì)算，所述疏水鋅粉包括30?40份的硅溶膠、30?40份的蒸餾法鋅粉、2?4份的納米分散劑、3?5份的硅烷偶聯(lián)劑、0.5?1份的硅烷疏水劑，其余為純凈水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉，其特征在于，所述硅溶膠中二氧化硅的質(zhì)量百分比為30%。3.—種制備如權(quán)利要求1所述的疏水鋅粉的方法，其特征在于，包括如下步驟: A、將硅溶膠置于容器內(nèi)，再將硅烷偶聯(lián)劑及硅烷疏水劑通過攪拌混溶于硅溶膠中； B、往上述容器內(nèi)添加蒸餾法鋅粉、納米分散劑及純凈水并置于分散機(jī)中進(jìn)行高速分散； C、在分散過程中不時(shí)用刮板細(xì)度計(jì)檢測(cè)，直至分散至刮板上的物質(zhì)沒有顆粒感為止； D、用200目濾布過濾，繼而使用噴霧干燥機(jī)干燥制粉，即得到疏水鋅粉。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備如權(quán)利要求1的疏水鋅粉的方法，其特征在于，所述步驟A中的攪拌時(shí)間為20?30分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉及其制備方法，涉及精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。按質(zhì)量份計(jì)算，所述疏水鋅粉包括30～40份的硅溶膠、30～40份的蒸餾法鋅粉、2～4份的納米分散劑、3～5份的硅烷偶聯(lián)劑、0.5～1份的硅烷疏水劑，其余為純凈水。通過本發(fā)明可以在鋅粉粒子表面包裹一層納米二氧化硅凝膠層，使得該疏水鋅粉可以避免活性鋅粉在水相中與水或酸性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣，提高了涂料制品的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，避免了由于氫氣的產(chǎn)生而導(dǎo)致的脹桶爆罐事故的發(fā)生。
【IPC分類】C09C1/62, C09D5/10, C09C3/12, C09C3/06
【公開號(hào)】CN105482534
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610022422
【發(fā)明人】張弛
【申請(qǐng)人】深圳市深賽爾股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日