專利名稱：一種金屬粉末表面改性方法
一種金屬粉末表面改性方法技術領域
本發(fā)明屬于金屬防腐領域，特別是涉及一種金屬粉末表面改性方法。
技術背景
相對于溶劑型涂料，水性涂料由于具有污染小和施工方便等優(yōu)點廣泛應用于建筑 結構防腐和木制品防護處理，對于金屬防腐水性涂料通常添加鋅粉、鋁粉或鋅鋁混合粉末 提高涂層的防腐性能，由于金屬粉末的密度大和不溶于水，在涂料儲存和使用過程中非常 容易發(fā)生沉降分層，如何提高金屬粉末在水性涂料中的分散性是提高金屬防腐水性涂料性 能的難題之一。申請?zhí)枮?61934 . X的中國專利公開了一種金屬粉末的表面改性方法，用 非離子型乳化劑對金屬粉末表面改性處理，用于有機硅化合物水性涂料，不足之處是在其 它水性涂料容易產(chǎn)生破乳現(xiàn)象。申請?zhí)枮?009100M224. 5的中國專利公開了一種用云母 或石墨、植酸鹽為原料制備防銹顏料，該防銹顏料無法替代鋅粉、鋁粉以及鋅鋁混合粉防腐 性能。發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種金屬粉末表面改性方法。
一種金屬粉末表面改性方法，其特征是由植酸、氧化鋅、鋁鹽、促進劑和緩蝕劑 制備金屬粉末改性溶液，利用該溶液與金屬粉末反應在其表面上形成一層植酸鹽化學轉化 膜，經(jīng)過分離、脫水和干燥得到表面改性金屬粉末；包括以下步驟
1)稱取植酸，用去離子水稀釋至20 30% (wt)；
2)在攪拌條件下，加入所需要的氧化鋅，待反應完全后依次加入鋁鹽、促進劑和緩 蝕劑，攪拌均勻后得到金屬粉末改性溶液；
3)在攪拌條件下，用去離子水稀釋金屬粉末改性溶液至金屬離子濃度為0. 10 0. 20mol/L，用氫氧化鈉調整溶液的PH至1. 0 5. 0 ；慢慢加入金屬粉末，通過與金屬粉末 的化學反應在其末表面形成一層植酸鹽化學轉化膜；
4)經(jīng)過分離、脫水和干燥得到表面改性金屬粉末。
上述一種金屬粉末表面改性方法，其特征是鋁鹽是硫酸鋁、氯化鋁和硝酸鋁中的 任意一種；促進劑的組成(質量)15%鉬酸鈉、10%鎢酸鈉和75%苯甲酸鈉，添加量為植 酸質量的3 5% ；緩蝕劑由8-羥基喹啉、苯并三氮唑、硫脲、吖啶和丙基硫醇中的三種組 成。步驟幻中金屬粉末為鋅粉、鋁粉或鋅鋁混合粉。
本發(fā)明的效果在于在水性涂料中添加樹脂質量10 20%的該金屬粉末，攪拌均 勻，即可通過金屬粉末表面上的植酸鹽膜改善金屬粉末與水性樹脂的相容性，從而提高金 屬粉末在水性涂料中分散性、使用性能和貯存過程中的性能。
具體實施方式
下面給出本發(fā)明的三個最佳實施例
實施例1
一種鋅粉末表面改性方法稱取10. Okg植酸，用去離子水稀釋至20%，在攪拌條 件下慢慢加入3. Okg氧化鋅，待氧化鋅完全反應后依次加入0. 5kgAlCl3 · 6H20、500g促進 劑、IOg吖啶、20g苯并三氮唑和5g硫脲，攪拌均勻得到鋅粉表面改溶液；用去離子水稀釋該 溶液至金屬離子總濃度為0. 20mol/L,用氫氧化鈉調整pH為1. 0 2. 0 ；將200 300目的 鋅粉末與該溶液混合，快速攪拌至鋅粉末表面上形成一層致密的植酸鹽化學轉化膜；經(jīng)過 沉降、分離、干燥得到植酸鹽改性鋅粉末。該改性鋅粉末在水性防腐涂料中的添加量為樹脂 質量的18%，攪拌均勻即可。
實施例2
一種鋁粉末表面改性方法稱取10. Okg植酸，用去離子水稀釋至25%，在攪拌條 件下慢慢加入1. Okg氧化鋅，待氧化鋅完全反應后依次加入3. 5kgAl (NO3)3 ·9Η20、40(^促進 劑、IOg吖啶、IOg丙基硫醇和IOg 8-羥基喹啉，攪拌均勻得到鋁粉末表面改溶液；用去離子 水稀釋該溶液至金屬離子總濃度為0. 10mol/L,用氫氧化鈉調整pH為3. 0 4. 0，將200 300目的鋁粉末與該溶液混合，快速攪拌至鋁粉末表面上形成一層致密的植酸鹽化學轉化 膜；經(jīng)過沉降、分離、干燥得到植酸鹽改性鋁粉末。該改性鋁粉末在水性防腐涂料中的添加 量為樹脂質量的10%，攪拌均勻即可。
實施例3
一種鋅鋁混合粉末表面改性方法稱取10. Okg植酸，用去離子水稀釋至30%，在 攪拌條件下慢慢加入2. 5kg氧化鋅，待氧化鋅完全反應后依次加入2. Okg Al2(SO4)3-IOH2O, 300g促進劑、IOg吖啶、25g苯并三氮唑和5g丙基硫醇，攪拌均勻得鋅鋁混合粉末表面改性 溶液；用去離子水稀該溶液至金屬離子總濃度為0. 15mol/L，用氫氧化鈉調整pH為2. 0 3. 0，將200 300目的鋅粉和鋁粉末與該溶液混合，快速攪拌至鋅鋁混合粉末表面上形成 一層致密的植酸鹽化學轉化膜；經(jīng)過沉降、分離、干燥得到植酸鹽改性鋅鋁混合粉末。該改 性鋅鋁混合粉末在水性防腐涂料中的添加量為樹脂質量的的15% (wt)。權利要求
1.一種金屬粉末表面改性方法，其特征是由植酸、氧化鋅、鋁鹽、促進劑和緩蝕劑制 備金屬粉末改性溶液，利用該溶液與金屬粉末反應在其表面上形成一層植酸鹽化學轉化 膜，經(jīng)過分離、脫水和干燥得到表面改性金屬粉末；包括以下步驟1)稱取植酸，用去離子水稀釋至20 30%(wt)；2)在攪拌條件下，加入所需要的氧化鋅，待反應完全后依次加入鋁鹽、促進劑和緩蝕 劑，攪拌均勻后得到金屬粉末改性溶液；3)在攪拌條件下，用去離子水稀釋金屬粉末改性溶液至金屬離子濃度為0.10 0. 20mol/L，用氫氧化鈉調整溶液的pH至1. 0 5. 0 ；慢慢加入金屬粉末，通過與金屬粉末 的化學反應在其末表面形成一層植酸鹽化學轉化膜；4)經(jīng)過分離、脫水和干燥得到表面改性金屬粉末。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬粉末表面改性方法，其特征是鋁鹽是硫酸鋁、氯化 鋁和硝酸鋁中的任意一種；促進劑的組成(質量)15%鉬酸鈉、10%鎢酸鈉和75%苯甲酸 鈉，添加量為植酸質量的3 5% ；緩蝕劑由8-羥基喹啉、苯并三氮唑、硫脲、吖啶和丙基硫 醇中的三種組成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種金屬粉末表面改性方法，其特征是步驟幻中金屬 粉末為鋅粉、鋁粉或鋅鋁混合粉。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬防腐領域，是一種金屬粉末表面改性方法。由植酸、氧化鋅、鋁鹽、促進劑和緩蝕劑制備金屬粉末改性溶液，利用該溶液與金屬粉末反應在其表面上形成一層植酸鹽化學轉化膜，經(jīng)過分離、脫水和干燥得到表面改性金屬粉末。其中鋁鹽是硫酸鋁、氯化鋁和硝酸鋁中的任意一種，促進劑由15％鉬酸鈉、10％鎢酸鈉和75％苯甲酸鈉組成，緩蝕劑由8-羥基喹啉、苯并三氮唑、硫脲、吖啶和丙基硫醇中的三種組成。在水性涂料中添加樹脂質量10～20％的該金屬粉末，攪拌均勻，即可通過金屬粉末表面上的植酸鹽膜改善金屬粉末與水性樹脂的相容性，從而提高金屬粉末在水性涂料中分散性、使用性能和貯存過程中的性能。
文檔編號C09C1/62GK102040870SQ201110006459
公開日2011年5月4日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權日2011年1月13日
發(fā)明者管從勝, 馬希騁 申請人:山東大學