《一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料及其制备方法.pdf（9页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610124117.X (22)申请日 2016.03.04 C09D 5/08(2006.01) C09C 1/02(2006.01) C09C 3/08(2006.01) C09C 3/04(2006.01) C09D 125/14(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C09D 163/00(2006.01) (71)申请人 广西民族大学 地址 530006 广西壮族自治区南宁市大学东 路 188 号 (72)发明人 袁爱群 周泽广 黄增尉 韦冬萍 马少妹 (74)专利代理机构 广西南宁汇博专利代理有限 公司。
2、 45114 代理人 邹超贤 (54) 发明名称 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料及其制备 方法 (57) 摘要 本发明公开了一种水性涂料专用磷酸盐防锈 颜料及其制备方法， 其特征在于 ： 该防锈颜料包 括以下重量份原料 ： 磷酸100份、 钙化合物70-110 份、 碱土金属化合物 20-50 份、 氧化钛 0-10 份、 氧 化铁 0-5 份、 表面改性剂 0.1-0.5 份和水 200-500 份 ； 所述碱土金属化合物包括镁、 钡、 锶的化合 物。 本发明得到的无锌无铝磷酸盐防锈颜料， 不仅 可以解决已有技术磷酸盐中存在锌、 铝离子所引 起的涂料树脂问题及其环境潜在污染问题， 而且 生产。
3、成本更低、 应用于水性涂料时防锈性能更优 异， 具有很好的社会效益、 生态效益和经济效益。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 105542538 A 2016.05.04 CN 105542538 A 1.一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 其特征在于： 该防锈颜料包括以下重量份原料： 磷酸100份、 钙化合物70-110份、 碱土金属化合物20-50份、 氧化钛0-10份、 氧化铁0-5 份、 表面改性剂0.1-0.5份和水200-500份； 所述碱土金属化合物包括镁、 钡、 锶的化合物。 2.根据权。
4、利要求1所述的水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 其特征在于： 所述镁、 钡、 锶的 化合物包括镁、 钡、 锶的碳酸盐、 氧化物、 氢氧化物。 3.根据权利要求1所述的水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 其特征在于： 所述钙化合物包 括碳酸钙、 氧化钙和氢氧化钙。 4.根据权利要求1所述的水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 其特征在于： 所述表面改性剂 包括5-硝基-间苯二酸酯锌盐、 1,1,1-三羟甲基乙烷和1,2,3-苯并三氮唑。 5.根据权利要求1所述一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料的制备方法， 其特征在于： 包 括混合反应、 研磨、 调节pH、 过滤、 洗涤、 烘干等步骤， 具体工艺如下： （1） 取10。
5、0份磷酸于反应釜中， 加入200-500份水， 搅拌均匀， 加入70-110份钙化合物， 在 室温100、 转速为500-800r/min下， 搅拌10-20min， 再加入20-50份碱土金属化合物， 最后 加入0-10份氧化钛或0-5份氧化铁， 继续搅拌5-10min， 得到粘稠物料； （2） 将上述粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.1-1.0份表面改性剂， 研磨20-60min， 调节pH 至6.0-7.5， 按常规方法过滤， 用水洗涤， 烘干， 粉碎至325目， 即可得到磷酸盐防锈颜料。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105542538 A 2 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料及其制备。
6、方法 技术领域 0001 本发明属于防锈材料技术领域， 具体是一种不含铝、 锌的水性涂料专用磷酸盐防 锈颜料及其制备方法。 背景技术 0002 长期以来， 金属防腐蚀涂层中防锈颜料的性能与安全问题一直是人们讨论和研究 的焦点， 目前使用较多的防锈颜料主要有以下几种： 红丹、 锌铬黄、 氧化锌、 碱性碳酸铅等。 红丹和铬酸盐颜料虽然防锈效果良好， 但都有毒性。 红丹会使人铅中毒， 并损伤孩童智力； 六价铬盐会使人致癌 （已被欧美各国禁用） ， 同时给水体带来重金属污染问题。 因此， 寻找高 效、 多功能及环境友好的能够取代含铅、 铬防锈颜料 （红丹、 锌铬黄） 的产品仍然是国内外颜 料行业亟待解。
7、决的难题。 0003 迄今为止已经研究非铅、 非铬的颜料有磷酸盐、 钼酸盐、 硼酸盐、 铁酸盐、 离子交换 颜料等， 其中磷酸盐系列颜料无论是在品种、 性能还是使用范围上都占了重要地位。 早期开 的有三聚磷酸二氢铝、 磷酸锌， 尽管这些磷酸盐颜料是安全和有效的， 但由于价格较高、 性 能有缺陷， 使用不尽人意， 后来人们采用了各种方法对其进行改进， 通过添加钙、 铁、 锌、 硅 等， 目前已经形成了三聚磷酸二氢铝系列、 磷酸锌系列防锈颜料。 虽然近年来对磷酸盐防锈 颜料的研究不少， 但这些颜料均含铝或锌元素。 随着环境保护的推进及水性涂料的发展， 金 属锌、 铝离子所引起的涂料树脂问题及其环境。
8、潜在污染也引起人们的关注， 为适应环保型 涂料特别是水性涂料专用防锈颜料的发展， 制备不含锌、 铝的磷酸盐防锈颜料成为当务之 急。 发明内容 0004 本发明的目的是为了克服市场上磷酸盐防锈颜料存在价格高、 且含锌或铝、 防锈 效果不理想、 不适用于水性涂料等问题， 提供一种水性涂料专用的磷酸盐防锈颜料及其制 备方法。 0005 为实现以上目的， 本发明采用的技术方案如下： 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 该防锈颜料包括以下重量份原料： 磷酸100份、 钙化合物70-110份、 碱土金属化合物20-50份、 氧化钛0-10份、 氧化铁0-5 份、 表面改性剂0.1-0.5份和水200-500。
9、份； 所述碱土金属化合物包括镁、 钡、 锶的化合物。 0006 进一步地， 以上所述镁、 钡、 锶的化合物包括镁、 钡、 锶的碳酸盐、 氧化物、 氢氧化 物。 0007 进一步地， 以上所述钙化合物包括碳酸钙、 氧化钙和氢氧化钙。 0008 进一步地， 以上所述表面改性剂包括5-硝基-间苯二酸酯锌盐、 1,1,1-三羟甲基乙 烷和1,2,3-苯并三氮唑。 0009 以上所述水性涂料专用磷酸盐防锈颜料的制备方法， 包括混合反应、 研磨、 调节 说明书 1/5 页 3 CN 105542538 A 3 pH、 过滤、 洗涤、 烘干等步骤， 具体工艺如下： （1） 取100份磷酸于反应釜中， 加入2。
10、00-500份水， 搅拌均匀， 加入70-110份钙化合物， 在 室温100、 转速为500-800r/min下， 搅拌10-20min， 再加入20-50份碱土金属化合物， 最后 加入0-10份氧化钛或0-5份氧化铁， 继续搅拌5-10min， 得到粘稠物料； （2） 将上述粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.1-1.0份表面改性剂， 研磨20-60min， 调节pH 至6.0-7.5， 按常规方法过滤， 用水洗涤， 烘干， 粉碎至325目， 即可得到磷酸盐防锈颜料。 0010 以上所述的磷酸盐防锈颜料可在苯丙乳液、 水性环氧涂料等水性涂料得到广泛 应用。 0011 与现有技术相比， 本发明的有。
11、益效果： 1、 本发明用碱土化合物代替锌或铝化合物， 再根据需求加入一定比例的氧化钛或氧化 铁， 获得一种用于水性防腐蚀涂料的无锌无铝磷酸盐防锈颜料。 得到的防锈颜料不仅可以 解决已有技术磷酸盐中存在锌、 铝离子所引起的涂料树脂问题及其环境潜在污染问题， 而 且成本更加低廉、 性能更加优异。 0012 2、 本发明制备的防锈颜料不仅成本低， 而且应用在苯丙乳液、 水性环氧涂料等水 性涂料时， 本产品的防锈性能超过磷酸锌， 并能与改性三聚磷酸铝相当。 0013 3、 本发明防锈颜料的制备过程中， 反应条件要求不高、 工艺简单、 操作容易、 无污 染， 易于工业化生产， 生产成本较低， 具有很好的。
12、社会效益、 生态效益和经济效益， 市场前景 极为广阔。 附图说明 0014 图1为本发明磷酸盐防锈颜料的工艺流程图； 图2为实施例2磷酸盐防锈颜料产品的扫描电镜图； 图3为实施例8磷酸盐防锈颜料产品的扫描电镜图。 具体实施方式 0015 下面将结合具体实施例对本发明进一步说明， 但不限于本发明的保护范围。 0016 实施例1 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 由以下重量份原料组成： 磷酸100份、 碳酸钙75份、 碳酸镁25份、 三氧化二铁2份、 5-硝基-间苯二酸酯锌盐0.5份和水350份。 0017 制备方法： 取100份磷酸于反应釜中， 加入350份水， 搅拌均匀， 加入75份碳酸钙， 。
13、在 温度60、 转速为800r/min下， 搅拌10min， 再加入25份碳酸镁， 最后加入2份三氧化二铁， 继 续搅拌10min， 得到粘稠物料； 将粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.5份5-硝基-间苯二酸酯锌 盐， 研磨30min， 调节pH至6.5， 按常规方法过滤， 用水洗涤， 烘干， 粉碎至325目， 即可得到磷 酸盐防锈颜料。 0018 实施例2 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 由以下重量份原料组成： 磷酸100份、 氢氧化钙100 份、 碳酸镁10份、 氧化钛5份、 1,1,1-三羟甲基乙烷0.3份和水400份。 0019 制备方法： 取100份磷酸于反应釜中， 加入400份水，。
14、 搅拌均匀， 加入100份氢氧化 钙， 在温度100、 转速为500r/min下， 搅拌15min， 再加入10份碳酸镁， 最后加入5份氧化钛， 说明书 2/5 页 4 CN 105542538 A 4 继续搅拌10min， 得到粘稠物料； 将粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.3份1,1,1-三羟甲基乙 烷， 研磨45min， 调节pH至6.0， 按常规方法过滤， 用水洗涤， 烘干， 粉碎至325目， 即可得到磷 酸盐防锈颜料。 0020 实施例3 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 由以下重量份原料组成： 磷酸100份、 碳酸钙95份、 氢氧化镁15份、 氢氧化钡5份、 三氧化二铁5份、 5-硝。
15、基-间苯二酸酯锌盐0.5份和水350份。 0021 制备方法： 取100份磷酸于反应釜中， 加入350份水， 搅拌均匀， 加入95份碳酸钙， 在 温度80、 转速为700r/min下， 搅拌20min， 再加入15份氢氧化镁、 5份氢氧化钡， 最后加入5 份三氧化二铁， 继续搅拌8min， 得到粘稠物料； 将粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.5份5-硝 基-间苯二酸酯锌盐， 研磨20min， 调节pH至7.0， 按常规方法过滤， 用水洗涤， 烘干， 粉碎至 325目， 即可得到磷酸盐防锈颜料。 0022 实施例4 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 由以下重量份原料组成： 磷酸100份、 氧化钙8。
16、0份、 碳酸镁30份、 碳酸锶10份、 1,2,3-苯并三氮唑0.5份和水500份。 0023 制备方法： 取100份磷酸于反应釜中， 加入500份水， 搅拌均匀， 加入80份氧化钙， 在 温度40、 转速为650r/min下， 搅拌15min， 再加入30份碳酸镁、 10份碳酸锶， 继续搅拌5min， 得到粘稠物料； 将粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.5份1,2,3-苯并三氮唑， 研磨50min， 调节 pH至7.0， 按常规方法过滤， 用水洗涤， 烘干， 粉碎至325目， 即可得到磷酸盐防锈颜料。 0024 实施例5 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 由以下重量份原料组成： 磷酸100份、。
17、 碳酸钙70份、 碳酸钡25份、 碳酸锶5份、 氧化钛8份和5-硝基-间苯二酸酯锌盐0.1份和水200份。 0025 制备方法： 取100份磷酸于反应釜中， 加入200份水， 搅拌均匀， 加入70份碳酸钙， 在 温度20、 转速为750r/min下， 搅拌10min， 再加入25份碳酸钡、 5份碳酸锶， 继续搅拌10min， 得到粘稠物料； 将粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.1份5-硝基-间苯二酸酯锌盐， 研磨20min， 调节pH至7.5， 按常规方法过滤， 用水洗涤， 烘干， 粉碎至325目， 即可得到磷酸盐防锈颜料。 0026 实施例6 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 由以下重量份原料。
18、组成： 磷酸100份、 氧化钙90份、 氧化镁30份、 碳酸钡20份、 氧化钛10份、 1,1,1-三羟甲基乙烷0.3份和水400份。 0027 制备方法： 取100份磷酸于反应釜中， 加入400份水， 搅拌均匀， 加入90份氧化钙， 在 室温、 转速为550r/min下， 搅拌20min， 再加入30份氧化镁、 20份碳酸钡， 继续搅拌10min， 得 到粘稠物料； 将粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.3份1,1,1-三羟甲基乙烷， 研磨60min， 调节 pH至7.0， 按常规方法过滤， 用水洗涤， 烘干， 粉碎至325目， 即可得到磷酸盐防锈颜料。 0028 实施例7 一种水性涂料专用磷酸。
19、盐防锈颜料， 由以下重量份原料组成： 磷酸100份、 碳酸钙110 份、 氢氧化镁30份、 碳酸锶8份、 三氧化二铁3份、 5-硝基-间苯二酸酯锌盐0.4份和水450份。 0029 制备方法： 取100份磷酸于反应釜中， 加入450份水， 搅拌均匀， 加入110份碳酸钙， 在温度70、 转速为800r/min下， 搅拌15min， 再加入30份氢氧化镁、 8份碳酸锶， 继续搅拌 10min， 得到粘稠物料； 将粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.4份5-硝基-间苯二酸酯锌盐， 研磨 45min， 调节pH至6.5， 按常规方法过滤， 用水洗涤， 烘干， 粉碎至325目， 即可得到磷酸盐防锈 说明书。
20、 3/5 页 5 CN 105542538 A 5 颜料。 0030 实施例8 一种水性涂料专用磷酸盐防锈颜料， 由以下重量份原料组成： 磷酸100份、 氢氧化钙90 份、 碳酸钡35份、 氧化钛3份和1,2,3-苯并三氮唑0.3份和水300份。 0031 制备方法： 取100份磷酸于反应釜中， 加入300份水， 搅拌均匀， 加入90份氢氧化钙， 在温度为50、 转速为750r/min下， 搅拌20min， 再加入35份碳酸钡， 继续搅拌8min， 得到粘 稠物料； 将粘稠物料倒入球磨机中， 加入0.3份1,2,3-苯并三氮唑， 研磨30min， 调节pH至 6.0， 按常规方法过滤， 用水洗。
21、涤， 烘干， 粉碎至325目， 即可得到磷酸盐防锈颜料。 0032 以上实施例2,8制备得到的防锈颜料经过扫描电镜试验， 试验结果分别如图2、 3所 示， 从图中可以看出， 产品颗粒形状和大小不一， 为片状大颗粒和粒状小颗粒的混合物， 这 种大小不一颗粒的混合有助于小颗粒填充大颗粒堆积孔隙， 是优良的防锈颜料。 0033 应用实施例 应用试验是采用改性三聚磷酸铝、 磷酸锌与本发明防锈颜料产品相对比， 其中改性三 聚磷酸铝和磷酸锌是目前水性涂料最为常用的两种防锈颜料。 改性三聚磷酸铝由于使用价 格较高的氧化锌为改性剂和二氧化硅作为填料， 售价1.2-1.6万元/吨； 磷酸锌原料填料主 要为氧化锌。
22、， 售价1万元/吨左右； 本发明产品原料便宜， 售价为6000-8000元/吨。 防锈性能 的试验是将本发明防锈颜料、 改性三聚磷酸铝、 磷酸锌应用于苯丙乳液和水性环氧涂料时 的防锈性能进行对比， 试验结果见表1、 表2所示。 0034 应用实施例1： 防锈颜料应用于苯丙乳液 将本发明实施例2的防锈颜料、 改性三聚磷酸铝和磷酸锌分别应用于苯丙乳液中， 是将 苯丙乳液、 防锈颜料、 滑石粉、 硫酸钡、 铁红、 水按照90:15:8:15:12:10的质量比混合， 然后 经高速分散达到45um细度后， 调整粘度150Pas左右， 在钢板上进行涂刷， 最后进行盐雾 试验， 试验结果见表1。 0035。
23、 表1： 本发明产品应用于苯丙乳液的防锈性能 腐蚀级别实施例2产品改性三聚磷酸铝磷酸锌 120h101010 192h101010 240h999 300h888 360h776 售价 （元/吨）7500140009500 从表中可以看出， 本发明产品应用在苯丙乳液中， 防锈性能超过磷酸锌， 与改性三聚磷 酸铝相当， 但本产品的售价远远低于改性三聚磷酸铝。 0036 应用实施例2： 防锈颜料应用于水性环氧涂料 将本发明实施例8的防锈颜料、 改性三聚磷酸铝和磷酸锌分别应用于水性环氧涂料中， 将环氧树脂、 防锈颜料、 滑石粉： 硫酸钡： 铁红按照100： 15： 10： 20： 5的质量比混合， 。
24、经高速分 散达后， 加入环氧固化剂15质量份， 在钢板上进行涂刷， 最后进行盐雾实验。 试验结果见表 2。 0037 表2： 本发明产品应用于苯丙乳液的防锈性能 说明书 4/5 页 6 CN 105542538 A 6 腐蚀级别实施例8产品改性三聚磷酸铝磷酸锌 120h101010 240h101010 360h10109 500h997 720h785 售价 （元/吨）68001350010500 从表中可以看出， 本发明产品应用在水性环氧涂料中， 防锈性能超过磷酸锌， 与改性三 聚磷酸铝相当， 但本产品的售价远远低于改性三聚磷酸铝和磷酸锌。 说明书 5/5 页 7 CN 105542538 A 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 105542538 A 8 图3 说明书附图 2/2 页 9 CN 105542538 A 9 。