[发明专利]二氧化硅包覆型铝颜料的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化硅包覆型铝颜料的制备方法，包括以下步骤：将去除杂质油后的清洁铝颜料在醇类溶剂中分散均匀，加入水搅匀后，加入阻聚剂，得到铝颜料混合液。将正硅酸乙酯、醇类溶剂和水混匀，并加入酸性pH调节剂调节pH值至5.5～6.5，使正硅酸乙酯水解，得到第一溶液。在醇类溶剂中加入碱性pH调节剂调节pH值至8～9，得到第二溶液。将第一溶液、第二溶液滴加至铝颜料混合液中反应，处理后干燥，得到二氧化硅包覆型铝颜料。由于一方面加入了阻聚剂；另一面正硅酸乙酯在酸性条件下水解。在二者作用下二氧化硅包覆型铝颜料结构致密，包覆完全，颗粒粒径小且分布均匀，不会出现返粗和结团现象。

技术领域

本发明涉及铝颜料领域，特别地，涉及一种二氧化硅包覆型铝颜料的制备方法。

背景技术

随着国家对环境保护的重视，作为环保、高效能、高效率和经济型的粉末涂料，近几年来产量迅速增加，品种不断增多，应用领域逐步扩大，主要的应用领域有汽车涂料、工业涂料、印刷油墨和塑料加工。由于环境保护，溶剂型涂料因VOC排放使用受到一定限制，需要用粉末涂料来替代。

目前国内外对铝粉表面处理研究比较多，但主要集中在铝粉的表面包覆处理上，因铝的化学性质比较活泼，暴露在空气中易与氧气，水等发生反应，包覆法制备改性铝粉颜料主要是在铝表面通过化学键结合的方式形成一层或多层的有机/无机纳米交联层，从而隔绝铝颜料与腐蚀介质的接触，较好的保护了铝粉的金属光，同时二氧化硅与铝表面的羟基发生了反应，减少了铝颜料发生腐蚀反应的活性位点。因此二氧化硅包覆改性铝颜料可以从活性位点减少与物理阻隔两个方面协同达到良好的耐蚀效果。

二氧化硅包覆改性铝颜料利用TEOS(正硅酸乙酯)的水解缩聚反应在粒子表面包覆SiO₂膜，其溶胶-凝胶过程是一个比较复杂的过程，它包括TEOS的水解反应和中间产物的缩聚反应。现有的二氧化硅包覆改性铝颜料多针对中粗粒径的铝颜料，如10～25μm片径的铝颜料。以现有的方法制备超细级铝颜料时，如1～2μm的铝颜料时，因同样重量的铝粉颜料，直径相差10倍，微观粒径的数量呈几何倍数增加，达到1000倍以上。粒径整体的比表面积大，在反应中容易出现包覆不完全，凝聚情况；烘烤后期出现返粗，结团不能成粉的现象。

发明内容

本发明提供了一种二氧化硅包覆型铝颜料的制备方法，以解决二氧化硅包覆超细级铝颜料的包覆不完全、返粗的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种二氧化硅包覆型铝颜料的制备方法，包括以下步骤：

将去除杂质油后的清洁铝颜料在醇类溶剂中分散均匀，加入水搅匀后，加入阻聚剂，得到铝颜料混合液。

将正硅酸乙酯、醇类溶剂和水混匀，并加入酸性pH调节剂调节pH值至5.5～6.5，使正硅酸乙酯水解，得到第一溶液。

在醇类溶剂中加入碱性pH调节剂调节pH值至8～9，得到第二溶液。

将第一溶液、第二溶液滴加至铝颜料混合液中反应，处理后干燥，得到二氧化硅包覆型铝颜料。

进一步地，阻聚剂为具有酸性基团的烷醇基铵盐，优选为BYK-180或十二烷基二乙醇酰胺。

进一步地，酸性pH调节剂为乙酸，碱性pH调节剂为氨水或乙二胺。

进一步地，阻聚剂在加入水搅拌30～60分钟后加入。

进一步地，以质量份计，制备铝颜料混合液步骤中，清洁铝颜料为10份，水为2～5份，醇类溶剂为45～55份。

制备第一溶液步骤中，正硅酸乙酯为10～15份，醇类溶剂为10～20份，水为5～10份。

制备第二溶液步骤中，醇类溶剂为5～10份。

进一步地，清洁铝颜料的制备包括以下步骤：