用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化 鐵粉體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 涂料的防腐涉及到涂料制備和涂料防腐性能兩個(gè)方面的問題。一直以來，人們都 在探索和研究各種方法以求增加涂料的防腐性能，環(huán)氧樹脂涂料制備和生產(chǎn)企業(yè)主要采用 環(huán)氧樹脂為基料，并添加活性顏料、緩蝕劑和成膜助劑等。氧化鐵作為重要的活性顏料在環(huán) 氧樹脂涂料中使用，在無機(jī)酸作用下將鋼筋上的鐵銹轉(zhuǎn)化為有益的穩(wěn)定保護(hù)層，阻止鋼筋 的進(jìn)一步銹蝕。然而隨著自然環(huán)境的日益惡化，需要防腐性能更加優(yōu)異的涂料，因此對氧化 鐵顏料也提出更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了進(jìn)一步提高環(huán)氧樹脂防腐涂料的防腐性能，提供了一種用于 環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體及其制備方法，該氧化鐵粉體能夠改善氧化鐵粉體中 的缺陷，提高氧化鐵粉體的防腐性能；其制備方法具有工藝簡單，價(jià)格低廉，性價(jià)比高的特 點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0005] -種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體，由三氧化二鐵和氧化鎂組成，三 氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為（100~120)份：（1. 67~2. 5)份；
[0006] 較好的，三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為100 :2. 17 ;
[0007] 上述摻雜氧化鐵粉體的粒度范圍為40~100nm。
[0008] 上述摻雜氧化鐵粉體的制備方法，包括如下步驟：
[0009] (1)取氯化鐵、尿素、含鎂離子化合物和水作為原料，將其混合后，攪拌均勻，在反 應(yīng)溫度為80~95°C條件下，反應(yīng)3~5小時(shí)，獲得黃色的渾濁前驅(qū)體溶液；
[0010] 其中，四種原料加入量的重量份數(shù)比為：氯化鐵203~244份，尿素240~300份， 蒸餾水400~500份，含鎂離子化合物中鎂離子1~1. 5份；
[0011] 所述的含鎂離子化合物為氯化鎂和氫氧化鎂中的一種或兩種；
[0012] (2)將前驅(qū)體溶液過濾，取沉淀干燥，然后在加熱爐中按照80~100°C/h的速度 升溫到450~550°C，并保溫1. 5~3小時(shí)，然后自然空氣冷卻至室溫，得到摻雜氧化鐵粉 體。
[0013] 上述摻雜氧化鐵粉體在應(yīng)用時(shí)，以重量含量為0. 45wt%的摻量加入環(huán)氧樹脂中， 作為防腐涂料的活性顏料。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于：
[0015] 1、本發(fā)明的氧化鐵粉體中摻雜了氧化鎂，加入到環(huán)氧樹脂涂料中后，與加入純氧 化鐵粉體的環(huán)氧樹脂涂料相比，大幅提尚了涂料的防腐性能。
[0016] 2、本發(fā)明摻雜氧化鐵粉體是由氯化鐵、尿素以及鎂離子等原料反應(yīng)而成，原料易 得，貨源充足，無污染，加工簡單，成本低廉。
[0017] 3、由于氧化鐵粉體中摻雜的氧化鎂量很小，用常規(guī)的混粉方法很難將二者混合均 勻；本發(fā)明的通過濕法的溶液沉淀法將二者共同沉淀，不僅混合均勻而且粉體粒度細(xì)小。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例子對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受 具體的實(shí)施例子所限制。另外，以不違背本發(fā)明技術(shù)方案的前提下，對本發(fā)明所做的本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的任何改動(dòng)或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
[0019] 以下實(shí)施例中的原料均為市購。
[0020] 實(shí)施例1
[0021 ] 將各原料按照重量份數(shù)：氯化鐵為203份，尿素為240份，蒸餾水為400份，氯化鎂 中鎂離子為1份的比例混合均勻，利用溶液沉淀法，反應(yīng)溫度為95°C，反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)，獲 得黃色的渾濁前驅(qū)體溶液；
[0022] 將前驅(qū)體溶液過濾，取沉淀在50°C烘箱中干燥，然后在馬弗爐中按照100°C/h的 速度升溫到550°C，保溫2小時(shí)后，自然空氣冷卻到室溫，得到鎂摻雜氧化鐵。
[0023] 該方法制備的摻雜氧化鐵粉體中，三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為 100:L67,粉體的粒徑為40~100nm。
[0024] 本發(fā)明的摻雜氧化鐵粉體使用時(shí)，將摻雜氧化鐵粉體以0.45wt%的摻量加入雙酚 A型環(huán)氧樹脂中，以起到提高防腐性能的作用，并按照HG/T2884-1997的方法進(jìn)行防腐性 能測試。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] 將各原料按照重量份數(shù)：氯化鐵為203份，尿素為245份，蒸餾水為405份，氫氧化 鎂中鎂離子為I. 1份的比例混合均勻，利用溶液沉淀法反應(yīng)，反應(yīng)溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間為 5小時(shí)，獲得黃色的渾濁前驅(qū)體溶液；
[0027] 將前驅(qū)體溶液過濾，取沉淀在50°C烘箱中干燥，然后在馬弗爐中按照80°C/h的速 度升溫到450°C，保溫3小時(shí)后，自然空氣冷卻到室溫，得到鎂摻雜氧化鐵。
[0028] 該方法制備的摻雜氧化鐵粉體中，三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為 100:L83,粉體的粒徑為40~lOOnm。
[0029] 本發(fā)明摻雜氧化鐵粉體的使用方法和檢測方法同實(shí)施例1。
[0030] 實(shí)施例3
[0031 ] 將各原料按照重量份數(shù)：氯化鐵203份，尿素250份，蒸餾水為410份，氫氧化鎂中 鎂離子為1. 2份的比例混合均勻，利用溶液沉淀法反應(yīng)，反應(yīng)溫度為90°C，反應(yīng)時(shí)間為3小 時(shí)，獲得黃色的渾濁前驅(qū)體溶液；
[0032] 將前驅(qū)體溶液過濾，取沉淀在60°C烘箱中干燥，然后在馬弗爐中按照90°C/h的速 度升溫到50(TC，保溫1. 5小時(shí)后，自然空氣冷卻到室溫，得到鎂摻雜氧化鐵。
[0033] 該方法制備的摻雜氧化鐵粉體中，三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為100:2， 粉體的粒徑為40~lOOnm。
[0034] 本發(fā)明摻雜氧化鐵粉體的使用方法和檢測方法同實(shí)施例1。
[0035] 實(shí)施例4
[0036] 將各原料按照重量份數(shù)：氯化鐵為203份，尿素為255份，蒸餾水為415份，氯化鎂 中鎂離子為1. 3份，的比例混合均勻，制備方法同實(shí)施例1。
[0037] 該方法制備的摻雜氧化鐵粉體中，三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為 100:2. 17,粉體的粒徑為40~100nm。
[0038] 本發(fā)明摻雜氧化鐵粉體的使用方法和檢測方法同實(shí)施例1。
[0039] 實(shí)施例5
[0040] 將各原料按照重量份數(shù)：氯化鐵為203份，尿素為260份，蒸餾水為430份，氫氧化 鎂中鎂離子為1. 5份的比例混合均勻，制備方法同實(shí)施例1。
[0041] 該方法制備的摻雜氧化鐵粉體中，三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為100 : 2. 5,粉體的粒徑為40~lOOnm。
[0042] 本發(fā)明摻雜氧化鐵粉體的使用方法和檢測方法同實(shí)施例1。
[0043] 實(shí)施例6
[0044] 將各原料按照重量份數(shù)：氯化鐵為244份，尿素為300份，蒸餾水為500份，氯化鎂 中鎂離子為〇. 5份，氫氧化鎂中鎂離子為0. 5份的比例混合均勻，制備方法同實(shí)施例2。
[0045] 該方法制備的摻雜氧化鐵粉體中，三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為120 : L67,粉體的粒徑為40~lOOnm。
[0046] 實(shí)施例7
[0047] 將各原料按照重量份數(shù)：氯化鐵為223. 5份，尿素為270份，蒸餾水為450份，氯化 鎂中鎂離子為〇. 5份，氫氧化鎂中鎂離子為0. 5份的比例混合均勻，制備方法同實(shí)施例3。
[0048] 該方法制備的摻雜氧化鐵粉體中，三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為110 : L67,粉體的粒徑為40~lOOnm。
[0049] 實(shí)施例8
[0050] 將各原料按照重量份數(shù)：氯化鐵為244份，尿素為300份，蒸餾水為500份，氯化鎂 中鎂離子為1. 5份的比例混合均勻，制備方法同實(shí)施例2。
[0051] 該方法制備的摻雜氧化鐵粉體中，三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為120 : 2. 5,粉體的粒徑為40~lOOnm。
[0052] 下表1是以上實(shí)施例1~5制得的摻雜氧化鐵粉體以及純氧化鐵粉體以0.45wt% 的摻量加入雙酚A型環(huán)氧樹脂中，并對環(huán)氧樹脂的防腐性能指標(biāo)進(jìn)行比較。由表1可以看 出，將摻雜氧化鐵粉體摻入環(huán)氧樹脂后，其防腐性能較摻入純氧化鐵粉體的防腐性能更好， 尤其是三氧化二鐵和氧化鎂的重量份之比為100:2. 17時(shí)效果最好。
[0053] 表1、摻入氧化鐵粉體的環(huán)氧樹脂防腐性能指標(biāo)
[0054]

【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體，其特征在于，由三氧化二鐵和氧化 鎂組成，并且三氧化二鐵和氧化鎂的重量份數(shù)之比為（100~120)份：（1. 67~2. 5)份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體，其特征在 于，所述摻雜氧化鐵粉體的粒度范圍為40~100nm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體，其特征在 于，所述三氧化二鐵和氧化鎂的重量份之比為100份：2. 17份。4. 權(quán)利要求1所述的一種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體的制備方法，其特 征在于，包括如下步驟： (1) 取氯化鐵、尿素、水和含鎂離子化合物作為原料，將其混合后，攪拌均勻，在反應(yīng)溫 度為80~95°C條件下，反應(yīng)3~5小時(shí)，獲得黃色的渾濁前驅(qū)體溶液； (2) 將前驅(qū)體溶液過濾，取沉淀干燥，然后在加熱爐中按照80~100°C /h的速度升溫 到450~550°C，并保溫1. 5~3小時(shí)，然后自然空氣冷卻至室溫，得到摻雜氧化鐵粉體。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體的制備方 法，其特征在于，所述氯化鐵、尿素、水和含鎂離子化合物加入量的重量份數(shù)比為：氯化鐵 203~244份，尿素240~300份，蒸餾水400~500份，含鎂離子化合物中鎂離子1~1. 5 份。6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體的制備方 法，其特征在于，所述的含鎂離子化合物為氯化鎂和氫氧化鎂中的一種或兩種。7. 權(quán)利要求1或3所述的一種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體的應(yīng)用，其特 征在于，所述摻雜氧化鐵粉體以重量含量為0. 45wt %的摻量加入環(huán)氧樹脂中，作為防腐涂 料的活性顏料。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是為了進(jìn)一步提高環(huán)氧樹脂防腐涂料的防腐性能，提供了一種用于環(huán)氧樹脂防腐涂料的摻雜氧化鐵粉體及其制備方法，屬于防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的摻雜氧化鐵粉體，由三氧化二鐵和氧化鎂組成并且三氧化二鐵和氧化鎂的重量份之比為(100～120)份：(1.67～2.5)份。其制備方法為取氯化鐵、尿素、水和含鎂離子化合物作為原料，將其混合后，在反應(yīng)溫度為80～95℃條件下，反應(yīng)3～5小時(shí)，獲得黃色的渾濁前驅(qū)體溶液；再將前驅(qū)體溶液過濾干燥，然后在加熱爐中升溫到450～550℃，保溫1.5～3小時(shí)，然后自然空氣冷卻至室溫，得到摻雜氧化鐵粉體。該氧化鐵粉體能夠改善氧化鐵粉體中的缺陷，提高氧化鐵粉體的防腐性能；其制備方法具有工藝簡單，價(jià)格低廉，性價(jià)比高的特點(diǎn)。
【IPC分類】C09D5/08, C09D163/00
【公開號】CN105086557
【申請?zhí)枴緾N201510628394
【發(fā)明人】萬曄, 錢施光, 萬龍
【申請人】沈陽建筑大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月28日