[发明专利]一种防锈颜料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及颜料，具体涉及一种防锈颜料。

背景技术

金属腐蚀所造成的损失随着工业发展而日趋严重。据统计，全球每年因腐蚀造成的金属损失量占全年金属产量的20 %～40 %，经济损失约为地震、水灾、台风等自然灾害总和的6 倍，我国每年因金属腐蚀造成的经济损失约占GDP的5%，所以金属防腐蚀显得十分重要。目前防腐蚀措施虽然很多，但应用最广、最经济和最方便的仍然是涂料保护方法。在这种方法中，防锈颜料是影响其保护效果的关键因素。

传统的防锈颜料，如红丹、黄丹、铬酸锌、铬酸锶、硅铬酸铅、高铅酸钙、铅粉等，一般含铅、铬及镉等元素，虽然防锈性能优异，但有毒、污染环境和危害健康，世界各国已相继推出环保法规逐渐淘汰或全面禁止使用。因此，开发生产无毒、高效的环境友好型防腐蚀颜料已经成为当务之急。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种防锈能力强、生产成本低且对环境无污染的防锈颜料。

为达到上述目的，本发明一种防锈颜料，按重量份计，包括以下成分：

磷铁粉15%～40%，三聚磷酸铝8%～22%，磷酸锌8%～22%，硫酸钡10%～20%，碳酸钙10%～35%，氧化锌7%～15%，钛白粉10%～16%，颜料分散剂1%～5%，偶联剂0.2%～1.5%，改性硅基纳米粉料1%～10%；

所述的偶联剂是单烷氧基脂肪酸钛酸酯类偶联剂；

所述的改性硅基纳米粉料是纳米二氧化硅。

本发明还提供了上述防锈颜料的制备方法，包括以下步骤：

a)将磷铁粉粉碎至600目，在风力吹送下通过分析机进行分析，风送粒径均匀的磷铁粉，并提升至配料仓备用；

b)将钛白粉、磷酸锌，硫酸钡、碳酸钙、氧化锌、改性硅基纳米粉料、颜料分散剂和偶联剂加入配料仓备用；

c)将磷铁粉、碳酸钙及钛白粉按比例精确给料，加入混合仓，启动混合装置，混合30～60分钟；

d)将改性硅基纳米粉料加入，高速混合60～90分钟；

e)用喷雾方式按配比喷入偶联剂，并同时搅拌30～50分钟，卸料入仓；

f)对物料进行二次研磨，研磨后的粉料经由二次风送分级，回收入仓，得成品。

本发明具有以下优点：

其一，由于改性硅基纳米粉料与其他成分颗粒粒径的不同，产生互补效果，大大改善了载体粉的体积填充致密度，从而极大提高涂膜的致密度，可有效阻止腐蚀物渗入涂膜，起到比传统涂料更好的物理防锈作用；其二，产品用于富锌涂料中，由于磷铁具有优异的导电性，在漆膜内形成良好的导电通道，极大提高锌粉牺牲阳极的电化学保护效率。其三，产品中的磷酸根与钢铁表面产生的铁离子生成固体磷酸铁络盐，在钢铁表面形成牢固的保护层，可有效地隔绝腐蚀物渗入。其四，产品对钢铁具有较强的相亲性和附着力，可直接在钢铁表面被氧化成一层钝化膜，阻止电化学腐蚀的产生。多重防腐机理的协同作用保证了产品的超强防腐蚀能力。

生产中采用精确给料技术，很好地保证了产品质量的稳定性。

利用二次研磨加工及偶联剂喷雾给料技术，使得产品具有很好的均匀性，从而保障其质量稳定。

本发明利用工业生产副产品磷铁作为主要原料制备防锈颜料，生产成本低。产品配方中无重金属和有机污染物，因而具备无毒、无害的特性。

具体实施方式

实施例一

其原料包括以下组分：

磷铁粉：400kg；三聚磷酸铝：80 kg；磷酸锌：80 kg；硫酸钡：100 kg；碳酸钙：145 kg；氧化锌：70 kg；钛白粉：100 kg；颜料分散剂：10 kg；偶联剂：5 kg；改性硅基纳米粉料：10 kg。

所述的颜料分散剂可以使用市售各种颜料分散剂，本实施例中，使用上海献捷化工科技有限公司生产的超颜料分散剂，牌号HD310；偶联剂是单烷氧基脂肪酸钛酸酯类偶联剂，本实施例中，采用南京仁信化工有限公司牌号为YDH-105的产品。所述的改性硅基纳米粉料是指纳米二氧化硅；以上原料均为市售产品，易于购买。

具体制备方法：

a)将磷铁粉粉碎至600目，在风力吹送下通过分析机进行分析，风送粒径均匀的磷铁粉，并提升至配料仓备用；

b)将钛白粉、磷酸锌，硫酸钡、碳酸钙、氧化锌、改性硅基纳米粉料、颜料分散剂和偶联剂加入配料仓备用；

c)将磷铁粉、碳酸钙及钛白粉按比例精确给料，加入混合仓，启动混合装置，混合30～60分钟；

d)将改性硅基纳米粉料加入，高速混合90分钟；