一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化學涂料技術領域，具體的涉及一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉及其制備方法。
【背景技術】
[0002]迫于當前國際國內環保形勢的壓力，全球的涂料制造業都在朝著水性化、無溶劑化、高固含化等低V0C的綠色環保方向轉型發展。
[0003]作為工業涂料中最重要品種之一的含鋅或富鋅底漆，在防腐蝕工程技術領域中發揮著不可或缺的作用。在傳統的溶劑型防腐涂料中，含鋅或富鋅底漆最具代表性的，其品種有環氧富鋅底漆、無機富鋅底漆、無機硅酸鋅粉底漆、有機或無機含鋅車間底漆等，其組分中所包含的活性鋅粉主要起著犧牲陽極的保護作用。因此，含鋅或富鋅底漆在各種類型的防銹漆中，對鋼鐵基材的保護性能是出類拔萃的。
[0004]活性鋅粉在溶劑型涂料中，一般不會與溶劑介質發生反應，相對比較穩定。但如果合成樹脂中酸價較高，尤其是在合成后的樹脂中殘留有酸性物質或水分，就會使鋅粉發生化學反應而產生氫氣，出現脹桶爆罐事故，這就導致產品貯藏的不穩定性，甚至無法儲運和使用。溶劑型含鋅或富鋅底漆尚且如此，水性含鋅或富鋅涂料就更加難以克服這類現象的發生。基于此，很多涂料制造企業往往將含鋅或富鋅涂料采取分裝形式，即把漆料、固化劑、鋅粉按比例分開包裝，使用時再現場混合，這樣一方面會給工作人員帶來繁瑣和麻煩，另一方面，由于現場機器等的限制會導致現場人工攪拌不均、分散不勻，使得鋅粉顆粒過大，從而使得涂層表面粗糙，達不到涂裝技術質量的要求。
[0005]解決上述問題的最好辦法就是將漆料和鋅粉合二為一，制備單組分包裝產品。因為在工廠內生產加工，依靠機械設備研磨細化，可以保障涂料的內控品質。水性含鋅或富鋅涂料所用活性鋅粉，如果不做前處理，是難以直接投放到漆料組合中。所以，提供一種能夠實現漆料和鋅粉合二為一包裝的手段顯得尤為重要。

【發明內容】

[0006]為了解決上述問題，本發明提供了一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉，該疏水鋅粉可以避免活性鋅粉在水相中與水或酸性介質發生化學反應而產生氫氣，提高了涂料制品的儲存穩定性，避免了由于氫氣的產生而導致的脹桶爆罐事故的發生。
[0007]本發明的另一目的是提供一種制備上述疏水鋅粉的方法。
[0008]為了實現上述目的，本發明采取的技術方案如下:
本發明提供一種納米二氧化娃包覆改性的疏水鋅粉，按質量份計算，所述疏水鋅粉包括30?40份的硅溶膠、30?40份的蒸餾法鋅粉、2?4份的納米分散劑、3?5份的硅烷偶聯劑、0.5?1份的硅烷疏水劑，其余為純凈水。
[0009]較優的，上述硅溶膠中二氧化硅的質量百分比為30%
進一步的，本發明還提供了一種制備疏水鋅粉的方法，包括如下步驟: A、將硅溶膠置于容器內，再將硅烷偶聯劑及硅烷疏水劑通過攪拌混溶于硅溶膠中；
B、往上述容器內添加蒸餾法鋅粉、納米分散劑及純凈水并置于分散機中進行高速分散；
C、在分散過程中不時用刮板細度計檢測，直至分散至刮板上的物質沒有顆粒感為止；
D、用200目濾布過濾，繼而使用噴霧干燥機干燥制粉，即得到疏水鋅粉。
[0010]本發明的有益效果:本發明采用納米二氧化硅包覆活性鋅粉粒子，使得鋅粉粒子表面包裹著納米二氧化硅凝膠層，而納米二氧化硅屬于非金屬氧化物，除氫氟酸外不與其它酸發生化學反應。又由于硅烷疏水劑分子極易被蜂窩狀的納米二氧化硅粒子表面吸附，并通過偶聯劑的“架橋”作用，便可將高疏水性的納米二氧化硅團團包圍在活性鋅粉粒子表面，干燥后形成凝膠層，起到了隔離水分子或酸性介質的作用，該疏水鋅粉可以避免活性鋅粉在水相中與水或酸性介質發生化學反應而產生氫氣，提高了涂料制品的儲存穩定性，避免了由于氫氣的產生而導致的脹桶爆罐事故的發生。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉在40倍的顯微鏡下的表征圖；
圖2為本發明一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉在100倍的顯微鏡下的表征圖。
【具體實施方式】
[0012]為了更加清楚、完整的說明本發明的目的、技術方案及優點，下面結合實施例對本發明的作進一步的說明。
[0013]本發明提供一種納米二氧化娃包覆改性的疏水鋅粉，按質量份計算，所述疏水鋅粉包括30?40份的硅溶膠、30?40份的蒸餾法鋅粉、2?4份的納米分散劑、3?5份的硅烷偶聯劑、0.5?1份的硅烷疏水劑，其余為純凈水。優選的，上述硅溶膠中二氧化硅的質量百分比為30%。
[0014]為了制造出上述疏水鋅粉，本發明提供如下步驟:
A、將硅溶膠置于容器內，再將硅烷偶聯劑及硅烷疏水劑通過攪拌混溶于硅溶膠中；
B、往上述容器內添加蒸餾法鋅粉、納米分散劑及純凈水并置于分散機中進行高速分散；
C、在分散過程中不時用刮板細度計檢測，直至分散至刮板上的物質沒有顆粒感為止；
D、用200目濾布過濾，繼而使用噴霧干燥機干燥制粉，即得到疏水鋅粉。
[0015]如圖1-2所示，經改性修飾后的鋅粉粒子表面，包裹著納米二氧化硅凝膠層。而納米二氧化硅屬于非金屬氧化物，除氫氟酸外不與其它酸發生化學反應。由于硅烷疏水劑分子極易被蜂窩狀的納米二氧化硅粒子表面吸附，并通過偶聯劑的“架橋”作用，將高疏水性的納米二氧化硅團團包圍在活性鋅粉粒子表面，干燥后形成凝膠層，起到了隔離水分子或酸性介質的作用。
[0016]在本發明以具體實施例中，稱量350?400g的堿性硅溶膠(pH=9?10，Si02=30%固含，Φ=7?9nm)、300?400g長沙優美科富虹的800目蒸餾法鋅粉、30?40g C1-913盈科納米潤濕分散劑、40?50g Z-6040道康寧硅烷偶聯劑、5?10g東莞博誠SP-2405疏水劑、余量為純凈水，合計lOOOg。上述材料準備完成后，即可開始制作疏水鋅粉，具體過程如下:
首先，將5?10g東莞博誠SP-2405疏水劑、40?50g Z-6040道康寧硅烷偶聯劑混溶于350?400g的堿性硅溶膠中，在容器中攪拌20?30分鐘，再向其中添加純凈水、30?40g C1-913盈科納米潤濕分散劑和300?400g長沙優美科富虹的800目蒸餾法鋅粉，用JFS-550實驗室無級變速高速分散機進行高速分散。分散過程中不時用刮板細度計檢測，分散至刮板上沒有顆粒感為止，然后用200目濾布過濾，用YC-018實驗室噴霧干燥機噴霧干燥制粉，即得到本發明所述的疏水鋅粉。
[0017]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種納米二氧化娃包覆改性的疏水鋅粉，其特征在于，按質量份計算，所述疏水鋅粉包括30?40份的硅溶膠、30?40份的蒸餾法鋅粉、2?4份的納米分散劑、3?5份的硅烷偶聯劑、0.5?1份的硅烷疏水劑，其余為純凈水。2.根據權利要求1所述的一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉，其特征在于，所述硅溶膠中二氧化硅的質量百分比為30%。3.—種制備如權利要求1所述的疏水鋅粉的方法，其特征在于，包括如下步驟: A、將硅溶膠置于容器內，再將硅烷偶聯劑及硅烷疏水劑通過攪拌混溶于硅溶膠中； B、往上述容器內添加蒸餾法鋅粉、納米分散劑及純凈水并置于分散機中進行高速分散； C、在分散過程中不時用刮板細度計檢測，直至分散至刮板上的物質沒有顆粒感為止； D、用200目濾布過濾，繼而使用噴霧干燥機干燥制粉，即得到疏水鋅粉。4.根據權利要求3所述的制備如權利要求1的疏水鋅粉的方法，其特征在于，所述步驟A中的攪拌時間為20?30分鐘。
【專利摘要】本發明提出一種納米二氧化硅包覆改性的疏水鋅粉及其制備方法，涉及精細化工技術領域。按質量份計算，所述疏水鋅粉包括30～40份的硅溶膠、30～40份的蒸餾法鋅粉、2～4份的納米分散劑、3～5份的硅烷偶聯劑、0.5～1份的硅烷疏水劑，其余為純凈水。通過本發明可以在鋅粉粒子表面包裹一層納米二氧化硅凝膠層，使得該疏水鋅粉可以避免活性鋅粉在水相中與水或酸性介質發生化學反應而產生氫氣，提高了涂料制品的儲存穩定性，避免了由于氫氣的產生而導致的脹桶爆罐事故的發生。
【IPC分類】C09C1/62, C09D5/10, C09C3/12, C09C3/06
【公開號】CN105482534
【申請號】CN201610022422
【發明人】張弛
【申請人】深圳市深賽爾股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月14日