[发明专利]铈掺杂的磷酸锌材料及其制备方法、包含其的防腐涂料

说明书

本发明涉及一种铈掺杂的磷酸锌材料及其制备方法，包含其的防腐涂料。该制备方法包括如下步骤：(1)于硫酸锌的水溶液中，加入铈盐，得混合液；(2)搅拌下，于步骤(1)所述混合液中加入磷酸盐，反应生成沉淀物，陈化；(3)收集步骤(2)所述陈化后的沉淀物，洗涤，干燥，研磨；即得。该制备方法能够制备得到片状的铈掺杂磷酸锌材料，其具有优良的力学性能和耐腐蚀性能，且制备方法条件温和、易于控制，绿色环保。

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，特别是涉及铈掺杂的磷酸锌材料及其制备方法、包含其的防腐涂料。

背景技术

近年来，磷酸锌是一种应用广泛的防锈颜料，其优点主要有性能较好，无毒、白色或浅色，折射率低，因此极容易调色，且能分散在油性树脂型和水性等各种基料中。用它制备的涂料具有良好的施工性能，并能与金属底材、与面漆涂膜具有较强的附着力，原料易得，价格适中等优点。磷酸锌是一种无毒且最重要的多功能金属磷酸盐之一，属于活性防锈颜料，通过在基底/涂层界面处形成稳定且牢固的磷化膜层来增加电荷转移阻力。作为铬酸盐的替代品，磷酸锌颜料一直备受关注，并已广泛用于保护涂料的制备。但标准磷酸锌(正磷酸锌)的防锈活性不足，因此用磷酸锌全面取代传统的有毒防锈颜料相对困难，特别是在水性底漆中，与铬酸盐相比，相同添加量的标准磷酸锌达不到铬酸锌的缓蚀效果，即便是过量添加也难以达到相同的效果。标准磷酸锌的另一缺点是显效延时，即形成有效保护膜的速度太慢，因此不能用于临时性保护涂料的各种保养底漆中。另外有实践证明，于偏碱性的水性底漆中单独采用标准磷酸锌，不能克服所谓的“闪锈”问题。

有方法涉及一种重防腐涂料用超细鳞片状锌粉的制备方法，其以次磷酸二氢钠为还原剂，聚乙二醇为模版剂，通过控制温度和调节锌离子的结晶取向，制备得到片状锌粉，随后以猪油和石蜡混合物为助剂，经轧制和球磨处理得到超细鳞片状锌粉。该方法为液相法和球磨法相结合，需要采用聚乙二醇作为溶剂，容易因溶度积的不同而导致分步沉淀问题，同时制备工艺需要高温，废水排放量大。又有方法涉及一种锰离子掺杂的磷酸锌发光纳米棒的合成方法，其合成了一种具有长余辉发光性能的锰离子掺杂的磷酸锌纳米棒晶体。因此，有必要对标准磷酸锌进行不同形貌的合成研究。

发明内容

基于此，有必要提供一种铈掺杂的磷酸锌材料的制备方法。该制备方法能够制备得到片状的铈掺杂磷酸锌材料，其具有优良的力学性能和耐腐蚀性能，且制备方法条件温和、易于控制，绿色环保。

一种铈掺杂的磷酸锌材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)于硫酸锌的水溶液中，加入铈盐，得混合液；

(2)搅拌下，于步骤(1)所述混合液中加入磷酸盐，反应生成沉淀物，陈化；

(3)收集步骤(2)所述陈化后的沉淀物，洗涤，干燥，研磨；即得。

在其中一个实施例中，所述硫酸锌中的锌离子与铈盐中铈离子的摩尔比为2～6:1。

在其中一个实施例中，所述硫酸锌中的锌离子与铈盐中铈离子的摩尔比为4～6:1。

在其中一个实施例中，所述硫酸锌中的锌离子与磷酸盐中磷酸根的摩尔比为1:0.8～1。

在其中一个实施例中，所述加入磷酸盐的方法为：以滴加速率0.2～0.8mL/min匀速滴加；及/或，所述搅拌的速率为380～420/min。

在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述反应生成沉淀物的时间为50～80min。

在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述陈化的时间为24～36h。

在其中一个实施例中，步骤(3)中，所述干燥的方法为：于90～100℃真空干燥箱中干燥45～50h。

在其中一个实施例中，所述铈盐为氯化铈、硝酸铈和硫酸铈中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述磷酸盐为磷酸钠。