纳米材料改性防锈颜料——复合铁钛粉
纳米TiO2包覆磷酸钙生态防锈颜料的合成与性能
第13卷第3期2013年1月1671—1815(2013)03-0783-03科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol.13No.3Jan.2013 2013Sci.Tech.Engrg.纳米TiO 2包覆磷酸钙生态防锈颜料的合成与性能丁宇1丁士文1*花东栓2李幕英2张宁1(河北大学化学与环境科学学院1,保定071002;河北省水性涂料工程技术研究中心2,徐水071002)摘要首先以工业85%磷酸,Ca (OH )2为基本原料合成磷酸钙中间体。
再利用TiOSO 4水解产生的TiO 2对其包覆改性。
经过滤、烘干得到产品。
利用XRD 、SEM 对样品进行了表征。
将改性的颜料制成醇酸水性防锈漆,喷涂到钢铁表面测试性能。
结果证明,各项指标均达到或超过国家标准,尤其耐盐水一项,不仅优于目前市场上的磷酸锌,而且寿命比德国进口的ZPA 防锈颜料要高出120h 。
关键词磷酸钙纳米TiO 2包覆防锈颜料水性涂料中图法分类号TQ628.3;文献标志码A2012年8月17日收到,8月28日修改河北大学实验室开放基金(2010011)、国家自然科学基金(20806018)资助第一作者简介:丁宇(1982—),男,河北大学硕士研究生,研究方向:无机纳米材料。
众所周知,涂料工业使用的含铅、铬(Ⅵ)等防锈颜料具有很大的毒性。
另外,含铅、铬(Ⅵ)颜料在生产过程产生的三废、制漆过程中产生的粉尘、金属涂漆后焊接与切割时散发的气体以及涂层破损后的有毒漆膜等等都会对人体及环境造成严重的危害和污染。
因此寻求无毒或低毒的生态防锈颜料已成为人们的共识[1—3]。
迄今为止,已经开发和研制了磷酸盐系、钼酸盐系、硼酸盐系列等多种颜料,其中以磷酸盐系列颜料就其品种、性能及使用范围上的研究都占有较大的优势,从而使其成为用量最大的无毒防锈颜料[4—7]。
比如德国、美国、日本的颜料公司以及中国以河北大学为主导的几家相关企业从20世纪80年代后期相继推出了磷酸锌、改性磷酸锌、聚合磷酸铝等一系列新型防锈颜料,其防锈性能相当或优于传统的铅系、铬系有毒防锈颜料。
新型防锈颜料复合铁钛粉获中国专利技术博览会金奖
新型防锈颜料复合铁钛粉获中国专利技术博览会金奖
佚名
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2005(24)6
【摘要】日前,万达科技(无锡)有限公司联合中国人民解放军海军工程大学的专家开发出一种新型的防锈颜料——复合铁钛粉,获得了中国专利技术博览会金奖,并已由解放军总装备部作为重点项目在全军装备上推广使用。
经国内外权威科研机构分析检测表明,该产品具有优异的防锈性能和环保优势,是防锈颜料领域划时代的产品。
【总页数】1页(P71-71)
【关键词】技术博览会;复合铁钛粉;防锈颜料;中国专利;中国人民解放军;海军工程大学;金;有限公司;推广使用;重点项目;总装备部;分析检测;科研机构;防锈性能;国内外;产品
【正文语种】中文
【中图分类】TQ628.3;S-27
【相关文献】
1.新型防锈颜料:复合铁钛粉 [J],
2.复合铁钛防锈颜料及其"无铅红丹"防锈涂料 [J], 李家权
3.纳米TiO2复合铁钛防锈颜料的研制及产业化进展 [J], 金广泉;曹跃云
4.新颖防锈颜料——复合铁钛粉 [J],
5.复合铁钛粉防锈高效 [J], 李子东
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改性丙烯酸酯金属防腐蚀涂料的研究进展
改性丙烯酸酯金属防腐蚀涂料的研究进展摘要;综述了丙烯酸酯防腐蚀涂料用有机硅改性、环氧树脂改性、有机氟改性、有机硅/环氧树脂改性以及纳米材料改性的研究情况,并指出了丙烯酸酯防腐蚀涂料的应用现状、存在的问题以及发展趋势。
关键词;丙烯酸酯;环氧树脂;有机硅树脂;防腐蚀丙烯酸系乳胶涂料具有优良的环保性和良好的耐热性、耐候性、耐腐蚀性、耐玷污性、附着力高和保光保色性好等优点。
但在实际应用中,由于自身结构的限制,在硬度、抗污染性、耐溶剂性等方面仍存在一些不足之处。
为了更好地提高丙烯酸酯涂料的防腐蚀性能,扩大其应用范围,需要对丙烯酸酯乳液进行改性。
本文对丙烯酸酯乳液金属防腐蚀涂料的改性情况进行综述。
1 环氧树脂改性环氧树脂具有粘附力强、成型收缩率低、化学稳定性好、电绝缘性以及热稳定性好等优点。
环氧改性丙烯酸乳液既具有环氧树脂的高模量、高强度、耐化学品和优良的防腐蚀性,又具有丙烯酸树脂光泽、丰满度和耐候性好等特点,且价格低廉,适用于装饰性要求高的场合,如塑料表面涂装和加工过程(如表面处理、电镀、烫金、镀膜等)的需要。
常见的改性方法有自由基聚合和酯化法。
以高氯化聚乙烯树脂和环氧丙烯酸树脂为主要成膜物质,添加防腐蚀颜填料,制得单组分、附着力好、防腐蚀性和耐候性优异的防腐蚀涂料,已广泛用于钢结构、桥梁等的防腐蚀工程。
用环氧树脂改性亲水性丙烯酸树脂,改性后涂层的亲水性和耐水性能达到较好的均衡,耐蚀性和附着力得到提高。
采用E-10环氧改性丙烯酸树脂为基料,N75聚氨酯为固化剂,HT 助剂高光疏水物,制备具有良好耐酸、酸碱性能的自清洁防腐蚀涂料。
通过反相转法,用磷酸和丙烯酸及其酯类单体对环氧树脂进行改性,得到一种性能优良的水性丙烯酸改性环氧树脂防腐蚀涂料乳液。
]利用丙烯酸环氧树脂的接枝共聚反应制备了环氧-丙烯酸自乳化自交联水性防腐蚀乳液,所制得乳液的固含量为20%~40%,并且乳液的储存、稀释、机械和冻融等稳定性好。
2 有机硅改性有机硅和丙烯酸酯共聚可以制得以丙烯酸酯类大分子为主链,侧链为带烷氧基或羟基的硅烷或聚硅氧烷的有机硅改性丙烯酸树脂乳胶涂料,以该树脂为主要成膜物的硅丙涂料集丙烯酸涂料和有机硅涂料之长,不仅具有超耐候性,还具有优异的耐水性、耐盐雾、耐温变性、耐玷污性及耐洗刷性能,主要应用于对耐候性能有特殊要求的建筑外墙涂料、工程机械涂料以及作业环境更为恶劣的码头设备、海洋设施等的表面防腐蚀及装饰。
纳米材料改性防锈颜料——复合铁钛粉
试验见表10。
显著提高(即综合机械性能提高),在涂层-
表1 0在黄铜和红板上的耐盐水实验
样品类别 浸泡盐水时间/d 样品表面状况
2制备
在无机金属氧化物中,自然界最丰富和 人们接触很密切的,当是铁系氧化物。而且 氧化铁红、铁黑早已被作为颜料使用。纯度 磁铁矿精矿粉(Fe30一,俗称“磁化铁”)具 有很高的利用价值和应用潜力。在我国资源 丰富,可以满足巨大的市场需求:价格低廉, 可以抵消因引入纳米材料而提高原料成本的 因素,增强市场竞争力;化学性能比较稳定, 不又寸环境造成污染;且它本身对钢铁就具有 相亲性.容易得到对钢铁的良好附着力。它 可象红丹一样,根据需要制造不同类型的防 锈漆.工艺简单;制造的防锈漆施工工艺与 配套性和传统防锈一样;贮存、保管、运输 的要求与原同类产品相同。因此,完全适合 作为制备复合铁钛粉的载体。
4 4 2复合铁钛粉与三聚磷酸铝和磷钼酸锌 钙的比较
将复合铁钛粉、三聚磷酸铝和磷钼酸锌 钙分别按1 0%、20%的质量分.分另0制成醇 酸防锈漆,在实验室进行耐盐水(3%NaCl) 浸泡试验和武汉材料保护研究所耐盐雾试 验。试验表明,复合铁钛防锈漆防锈性能优 于三聚磷酸铝防锈漆和磷钼酸锌钙防锈漆。
4 4.3防锈颜料综合性检测 海军装备技术研究所付大海等人,将复
第三届国际防腐及防腐蚀涂料技术研讨会
选用2种或2种以上的材料,其中一种可以 选用相对较粗的廉价材料作为主料,另一种 或几种可以选用相对较细的材料作为分散相 辅料,这样既可以达到材料“复合”,又能达 到粒径“搭配”的目的。
在金属防锈体系中,主要是用涂料来阻 止氧、水和氯离子对金属的氧化腐蚀.阻断 电流流动对金属的电化学腐蚀。如果运用纳 米材料作为分散相,以合理的搭配比例分散 到涂层中,使得涂层既致密又稳固,那么, 这种涂料的性能一定会超过常规涂料的性 能。显然.运用纳米技术,通过复合改性某 种材料,研制一种无毒的、性能价格比高的 防锈颜料是可行的。
复合铁钛防锈涂料标准
复合铁钛防锈涂料标准一、原料要求1.铁粉:应符合相关标准,纯度应不低于98%。
2.钛白粉:应符合相关标准,纯度应不低于99%。
3.溶剂:应符合相关标准,无色透明,无异味。
4.添加剂:应符合相关标准,无色透明,无异味。
二、制备工艺1.将铁粉和钛白粉按一定比例混合均匀。
2.加入溶剂,搅拌均匀。
3.加入添加剂,搅拌均匀。
4.进行研磨,使涂料更加细腻。
5.经过过滤,去除杂质。
6.进行质量检测,合格后即可包装。
三、性能指标1.外观:涂料应无色透明,无杂质。
2.粘度:涂料应有一定的粘度,以确保涂装时不会流淌。
3.附着力:涂料应具有良好的附着力,能够牢固地附着在金属表面。
4.防锈性能:涂料应具有优良的防锈性能,能够有效防止金属生锈。
5.耐候性能:涂料应具有优良的耐候性能,能够在各种气候条件下保持性能稳定。
6.环保性能:涂料应符合环保要求,无毒无害,不会对环境和人体造成危害。
四、测试方法1.外观:目视观察涂料的颜色、透明度和杂质情况。
2.粘度:采用粘度计测量涂料的粘度。
3.附着力:采用划格试验法测试涂料的附着力。
4.防锈性能:将涂装后的金属试样放置在盐雾试验箱中进行盐雾试验,观察生锈情况。
5.耐候性能:将涂装后的金属试样放置在人工加速老化试验箱中进行老化试验,观察涂层变化情况。
6.环保性能:采用相关检测方法检测涂料的环保性能。
五、包装和储存1.涂料应采用密封包装,以防止溶剂挥发和杂质进入。
2.储存时应避免阳光直射和高温环境,保持室内通风良好。
3.储存时间不宜过长,建议不超过12个月。
白色复合硅钛防锈粉[发明专利]
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 1908074A [43]公开日2007年2月7日[21]申请号200610020081.7[22]申请日2006.08.31[21]申请号200610020081.7[71]申请人武汉市大汉科技发展有限公司地址430033湖北省武汉市建设大道海军工程大学[72]发明人金广泉 [74]专利代理机构武汉金堂专利事务所代理人胡清堂[51]Int.CI.C09C 1/28 (2006.01)C09C 1/36 (2006.01)C09C 3/00 (2006.01)C09K 15/02 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 4 页[54]发明名称白色复合硅钛防锈粉[57]摘要一种用于提高防锈漆防锈性能的新型防锈颜料——白色复合硅钛防锈粉,其特征是该复合硅钛防锈粉以天然或人工合成的,细度为325~1200目的硅酸盐为载体,添加以纳米氧化硅、氧化钛、氧化钙、氧化锌中的任意一种至任意四种,以及涂料用助剂和涂料用填料,经复合而成,所述四种纳米材料的粒径均在10~100mm之间。
本发明是能提高防锈漆防锈性能的防锈颜料,用其制成的防锈漆防锈性能优异,性能价格比高,其性能和经济指标达到或优于背景技术。
200610020081.7权 利 要 求 书第1/2页 1.一种白色复合硅钛防锈粉,其特征在于:包括由天然或人工合成的,细度为200~1200目的硅酸盐。
2.、根据权利要求1所述的白色复合硅钛防锈粉,其特征在于:天然或人工合成的,细度为200~1200目的的硅酸盐重量百分比49-99,添加剂为余数。
3.根据权利要求2所述的白色复合硅钛防锈粉,其特征在于:添加剂为:纳米氧化物,偶联剂,填料。
4.根据权利要求3所述的白色复合硅钛防锈粉,其特征在于:纳米氧化物为:纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化钙。
5.根据权利要求3所述的白色复合硅钛防锈粉,其特征在于:偶联剂为:硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或酞酸酯偶联剂。
一种纳米TiB增强钛基复合粉末及其制备方法[发明专利]
专利名称:一种纳米TiB增强钛基复合粉末及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:王帅,黄陆军,任建强,孙枫泊,麻子硕,韩亚坤,安琦,耿林
申请号:CN202210078260.5
申请日:20220124
公开号:CN114406275A
公开日:
20220429
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及金属复合材料技术领域,特别涉及一种纳米TiB增强钛基复合粉末及其制备方法。
该纳米TiB增强钛基复合粉末的制备方法包括如下步骤:步骤一,将钛合金粉末和增强体粉末混合均匀,得到混合物;步骤二,将所述混合物进行真空反应热压烧结处理,得到烧结体;步骤三,对所述烧结体进行加热旋转处理,以使受热熔融的烧结体旋出得到熔融液滴,将所述熔融液滴进行冷却后得到所述纳米TiB增强钛基复合粉末。
本发明提供的纳米TiB增强钛基复合粉末的制备方法,能够使制备的纳米TiB增强钛基复合粉末的球形度高,粒径范围窄,且内部增强相分布均匀。
申请人:哈尔滨工业大学
地址:150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
国籍:CN
代理机构:北京格允知识产权代理有限公司
代理人:谭辉
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铁钛粉可用于哪些领域?
铁钛粉可用于哪些领域?
铁钛粉是一种由铁、钛等金属元素以粉状形式混合制成的复合材料。
它在工业
生产中具有广泛的应用,可用于以下几个领域:
1. 钢铁冶金工业
铁钛粉可作为钢铁冶金工业中熔铁的还原剂,它具有高还原性、高硫化性等特点,在冶炼过程中可以将氧化铁还原成金属铁。
同时,铁钛粉还可以提高钢铁的成分,增加合金元素,提高高温强度和耐腐蚀性。
2. 化工工业
铁钛粉还可以作为化学反应催化剂,促进化学反应的进行。
特别是在硫酸氧化
法中,铁钛粉作为氧化剂可以高效催化硫化物的氧化反应,使污水中的化学氧化物浓度降低,减少环境污染。
3. 环保工业
铁钛粉作为一种强氧化剂,可以用于处理水污染和空气污染。
在水污染处理中,铁钛粉可以作为有机污染物的催化剂,促进其分解。
在空气污染中,铁钛粉可以催化VOCs(挥发性有机化合物)的氧化反应,从而减少空气中的有害物质。
4. 粉末冶金工业
铁钛粉经过混合、压制和烧结等工艺处理后,可以制成各种高精度零部件和复
合材料。
在航空航天工业中,铁钛粉常用于制造航空发动机等高性能部件。
5. 生物医学工业
铁钛粉可作为生物医学领域中的一种新型荧光探针。
它可以作为生物分子探测
剂和分析试剂,用于分子生物学、免疫学和生物医学等研究领域。
总之,铁钛粉的广泛应用领域是由它独特的化学和物理性质所决定的。
未来,
随着技术的不断发展,铁钛粉的应用领域将会更加广泛。
铁钛粉在涂料中的作用
铁钛粉在涂料中的作用简介铁钛粉是一种广泛应用于涂料、塑料等行业的颜料,其主成分为钛酸盐和氧化铁。
铁钛粉的应用范围非常广泛,包括成为颜料、电子材料、陶瓷和材料表面涂层等。
在涂料中,铁钛粉的作用主要是用作颜料,用于赋予涂层不同的颜色,并且具有一定的光泽度和耐光性、耐气候性、耐腐蚀性。
铁钛粉的特性和优势铁钛粉作为一种广泛应用的涂料颜料,具有以下几个特性和优势:•色泽鲜艳:铁钛粉的颜色鲜明且牢固不褪色,使得涂层表面看起来十分鲜艳。
•色彩稳定:铁钛粉具有色彩稳定性,即使在风吹日晒、雨打风吹的环境中,涂层颜色也不会因为氧化、分解等原因发生变化。
•耐光性好:铁钛粉的涂层具有较好的耐光性,降低了涂层的老化速度和色差。
•耐候性好:铁钛粉的涂层具有较好的耐候性,能够经受住极端气候的侵蚀和破坏。
铁钛粉在不同类型涂料中的应用1.纹理涂料纹理涂料主要是采用有机胶粘剂作基质,钛白粉作为填料色料,铁钛粉作为颜色添加剂。
纹理涂料具有较好的防潮、抗老化、耐水性和耐污性,适用于地坪、屋顶等场合。
2.油漆涂料油漆涂料主要采用顺酐、乙醇和苯等有机化合物作为溶剂,铝粉和铁钛粉作为填料色料。
油漆涂料涂层具有较好的光泽、硬度和保护性能,适用于汽车、木器等产品。
3.水性涂料水性涂料以水作为溶剂、品质较轻的树脂作基材,铁钛粉和氧化铁作为颜料填料。
水性涂料有环保、易使用、广泛适用等特点,适用于家居装修。
铁钛粉的市场前景现代工业中的许多产品都需要用到涂料,铁钛粉作为涂料的重要添加剂,具有较广泛的市场前景。
随着环境保护意识的增强,低VOC(挥发有机化合物)涂料的需求逐渐增加,水性涂料、粉末涂料的市场份额也逐步扩大,因此铁钛粉的应用前景非常广阔。
总结作为涂料中的重要添加剂,铁钛粉具有良好的耐光性、耐污性和耐候性,同时也具有色彩鲜艳的特点。
在不同类型涂料中,铁钛粉的应用也有所不同,纹理涂料、油漆涂料和水性涂料都是其应用范围。
目前,随着环保意识的增强以及涂料市场的不断扩大,铁钛粉的市场前景也非常广阔。
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与防锈颜料无关。复合铁钛粉作为一种防锈 颜料可适合于多种漆料,通过刷涂实验证明, 铁钛防锈漆具有良好的配套性和施工工艺 性。
优秀防锈漆(表中“原配方”)得分34.5 分,复合铁钛防锈漆得分38.5分。
3讨论
中船重工七二五所厦门分部金晓鸿等用 复合铁钛粉制成环氧面漆和聚氨酯铁钛防锈 漆,又寸其进行了综合检测.检测结果见表8。
不同的分子修饰方法、分散的比例和加 工的时间,其效果差别较大。图1是经过透 射电子显微镜测试的粉体图片。
经过反复实践,使用钛酸酯偶联剂对纳 米材料进行分子修饰,偶联剂与被分子修饰 的材料质量比大约为1:3,而且偶联剂必须 要进行稀释处理。被分子修饰的纳米材料与 磁铁粉的比例大约为9:1 000。通过对上述 二种氧化粉体进行复合处理。经过试验测试 优化其品种,最终确定复合铁钛粉的配方。
复合铁钛粉制成的各类防锈漆,具有优 异的防锈性能,使得传统的防锈漆提高更高 挡次,这完全有赖于科技的进步,新工艺、
4 4.4耐湿热试验
新材料的应用。涂料工业是一个传统而历史
将红丹醇酸防锈漆、铁钛醇酸防锈漆和 悠久的产业,有着极其丰富而成熟的材料和
铁钛环氧防锈漆送武汉材料保护研究所进行 工艺。由于“836”、“973”国家高技术研究
耐湿热试验,(送验日期:2002年3月14 日),其检测结果见表9。
发展计划的实施,使我国的新材料研究开发 上升到国家层次,在此过程中,纳米材料的
表9红丹与铁钛醇酸防锈漆的 耐湿热试验结果
品名
试验肘间/h 样板表面状况
研制、表征、应用等研究成果不断涌现,使 得在纳米材料应用方面有了一个非常良好的 基础和氛围。但是应用这种技术必须在理论 指导下,经过反复实践和探索才能掌握。
——!!塑坚垄垒堕!垡墨笙窒堡垄凰鹪
表4复合铁钛粉制成防锈漆测试的结果
在制漆过程中,由于复合铁钛粉仅作为 一种防锈颜料添加在漆料中,所以整个制漆 工艺过程和原制漆工艺过程~样,不需增添 和改进任何设备。
4.4其他试验 4 4 1耐盐雾r性能和结合力比较试验
标等于或优于原有红丹同类防锈漆,特别是, 耐盐水浸泡时间和耐盐雾时间比原同类产品 大大延长(见表5)。
第三届国际防腐及防腐蚀涂料技术研讨会
选用2种或2种以上的材料,其中一种可以 选用相对较粗的廉价材料作为主料,另一种 或几种可以选用相对较细的材料作为分散相 辅料,这样既可以达到材料“复合”,又能达 到粒径“搭配”的目的。
在金属防锈体系中,主要是用涂料来阻 止氧、水和氯离子对金属的氧化腐蚀.阻断 电流流动对金属的电化学腐蚀。如果运用纳 米材料作为分散相,以合理的搭配比例分散 到涂层中,使得涂层既致密又稳固,那么, 这种涂料的性能一定会超过常规涂料的性 能。显然.运用纳米技术,通过复合改性某 种材料,研制一种无毒的、性能价格比高的 防锈颜料是可行的。
锈漆
4.2性能比较
由于防锈颜料的防锈性能不便于直接又寸 比,只有通过制成防锈漆,按照国家标准进 行制样并测试其性能。对于一般的防锈漆, 常规指标基本相当,考察的重点指标是比较 耐盐水浸泡和耐盐雾时间(见表3和4)。
表3 3种红丹防锈漆国家标准中耐盐水时间
4.1配方举例 复合铁钛醇酸防锈漆参考配方: 醇酸漆料45%铁钛粉40% 填 料5% 溶剂6% 催干剂2% 其他2% 按国家标准GB/T1727—1992要求制作
堡坚壅垒竖堡::垡重堡窒堡垦感隅
a。磁铁粉有大量微米级粉体
a。磁铁粉有极少量纳米级粉体
b.,b。磁铁粉q,,DH未复合处理的纳米材料,有团聚现象
c,,c。磁铁粉中加入经适量偶联剂处理过的适量纳米材料,分散均匀
一㈨一
d1,d2磁铁粉中加入过量的经偶联剂处理过的纳米材料,出现团聚
图1经过透射电子互微统测试的粉体图片
国家和有关部门权威机构检测结果表 明.复合铁钛粉制成的防锈漆各项常规指标 等于或优于原有红丹同类防锈漆.特别是耐 盐水浸泡时间和耐盐雾时间比原同类产品大 大延长。
4.3复合铁钛粉适用性试制测定
复合铁钛粉可方便地用于现有油,I生、酯 胶、酚醛、醇酸、环氧、聚氨酯等漆料制作 防锈底漆。按照国家标准检测,各项常规指
4 4 2复合铁钛粉与三聚磷酸铝和磷钼酸锌 钙的比较
将复合铁钛粉、三聚磷酸铝和磷钼酸锌 钙分别按1 0%、20%的质量分.分另0制成醇 酸防锈漆,在实验室进行耐盐水(3%NaCl) 浸泡试验和武汉材料保护研究所耐盐雾试 验。试验表明,复合铁钛防锈漆防锈性能优 于三聚磷酸铝防锈漆和磷钼酸锌钙防锈漆。
4 4.3防锈颜料综合性检测 海军装备技术研究所付大海等人,将复
红丹醇酸防锈漆
138
出现小泡
纳米作用能(亲和力)进行复合的关键,
铁钛醇酸防锈漆
720
小泡密布
就是保证纳米粒子能在纳米尺度上均匀分散
纳米材料改性防锈颜料l复合铁钛粉
铁钛环氧防锈漆
1 920
无变化
于基体中。纳米材料的比表面积大,表面排
检测结果表明,铁钛防锈漆的耐湿热性 列的原子数目与内部原子数目之比明显增
2制备
在无机金属氧化物中,自然界最丰富和 人们接触很密切的,当是铁系氧化物。而且 氧化铁红、铁黑早已被作为颜料使用。纯度 磁铁矿精矿粉(Fe30一,俗称“磁化铁”)具 有很高的利用价值和应用潜力。在我国资源 丰富,可以满足巨大的市场需求:价格低廉, 可以抵消因引入纳米材料而提高原料成本的 因素,增强市场竞争力;化学性能比较稳定, 不又寸环境造成污染;且它本身对钢铁就具有 相亲性.容易得到对钢铁的良好附着力。它 可象红丹一样,根据需要制造不同类型的防 锈漆.工艺简单;制造的防锈漆施工工艺与 配套性和传统防锈一样;贮存、保管、运输 的要求与原同类产品相同。因此,完全适合 作为制备复合铁钛粉的载体。
国内油漆厂家使用的防锈颜料分为有 毒、无毒两大类,以铅、铬系为代表的防锈 颜料具有优良的缓蚀钝化功效,但对环境造 成污染。现有的无毒防锈颜料制成的各种防 锈漆,其防锈性能有的不如红丹防锈漆.有
的虽然防锈性能和红丹防锈底漆相当,但是 价格较贵,这就使得表面防护费用增加、或 者防护费用不增加但防锈性能下降的趋势。 因此。现有涂料的防锈性能不能满足国民经 济建设的防腐需要。由于科技的进步,纳米 时代的到来,给研制新一代的环保防锈颜料 一复合铁钛粉提供了机遇。
第三届国际防腐及防腐蚀涂料技术研讨会
4复合铁钛防锈漆
未经处理的磁铁粉作为防锈颜料用于制 作防锈漆,经过大量试验证明.其具有一定 的防锈性能。将磁铁粉加工成300目的细度, 用于醇酸制作防锈漆,将试制的防锈漆进行 测定.发现其防锈性能随磁铁粉的纯度变化 而变化,但其防锈性能远次于红丹。用复合 铁钛粉代替红丹应用到防锈涂料中,测试其 性能指标时,不仅附着力提高,而且在耐盐 水及耐盐雾的时间这两项技术指标数倍超过 红丹防锈漆。
表1 WD-A一325型复合铁钛粉技术指标
样片(实际干膜厚度65~70“m),并按 GB厂r1763—793.1(甲法)的规定进行试验, 其主要技术指标与红丹醇酸漆相比较如表
2。
表2铁钛和红丹醇酸漆的对比
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纳米材料改性盼锈颜料一复合铁钛粉
掌
金广泉。曹跃云(海军I程大学)
摘要:/介绍了一种新型纳米材料改性的防锈颜料——复合铁钛粉,分析了其防锈机理。比较了与红 丹系防锈颜料的防镑效果。1
关键词:纳米:防镑:颜料:复合铁钛粉
0前言
涂料是最经济、最方便的防腐材料。防 锈漆在金属防护体系中具有极其重要的地 位。红丹防锈漆由于防锈性能优秀,使其在 防锈漆料界称王近百年。由于红丹对环境造 成污染.对人类造成极大的危害,近年来. 许多发达国家~直不间断地在开发无毒防锈 颜料,像美、法、英、日、德等国的公司, 都各自开发出了许多无毒防锈颜料,包括: 磷酸盐系、硼酸盐系、钼酸盐系、金属粉末、 金属氧化物等,其中磷酸盐系列防锈颜料是 最具代表性的品种。但是对其的开发主要是 在磷酸盐的基础上进行改性。改性的方向是 形成多金属聚磷酸复盐,改性的多聚磷酸金 属盐的防锈性能可略超过红丹,但其生产成 本很高,在防锈性能方面并没有从技术上有 根本性的突破。
试验见表10。
显著提高(即综合机械性能提高),在涂层-
表1 0在黄铜和红板上的耐盐水实验
样品类别 浸泡盐水时间/d 样品表面状况
将铁钛粉、红丹、磁化铁粉按照常规配 方分别制成环氧铁钛防锈漆、环氧磁化铁粉 防锈漆和环氧红丹防锈漆,经武汉材料保护 研究所进行检测(送验日期:2002年3月 14日).比较3者之间耐盐雾和结合力性能, 测定结果见表6。
表5部份产品实测技术指标
第三届国际防腐及防腐氧铁钛防锈漆耐盐雾性能和 结合力均优于环氧红丹防锈漆和环氧磁化铁 粉防锈漆。
合铁钛粉与一优秀防锈漆配方(表7中“原 配方”,原配方中锌盐含量为6%,铝粉含量 10%,铁红含量15%,合计含量31%)用取
表7铁钛粉取代后的检测结果
检测项目
检测标准
检测结呆
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代法进行比较,即将复合铁钛粉分别取代 锌盐、铝粉、铁红及全部,制成多种环氧防 锈漆样板,进行了检测.通过加权打分进行 了对比研究结果(见表7)。
在进行纳米材料表面改性的过程中,偶 联剂的正确选择很重要.它不仅关系到分子 修饰的效果,而且还与纳米材料的分散效果 密切相关。用常州亚邦亚宇助剂有限公司生 产的钛酸酯偶联剂又寸纳米氧化钛进行分子修 饰处理,再将处理后的纳米氧化钛与磁铁粉 进行混合,然后,用振动磨进行加工复合处 理。振动磨一方面不停地振动,能使磁铁粉 与纳米氧化钛充分搅拌,另一方面,经过级 配合理的钢球的反复撞击、挤压、振动,又 能使聚合的粉体分散,使得两种不同数量、 不同粒径的材料充分分散和复合。利用有机 基团的空间阻碍作用,阻止颗粒的相互接近, 以达到阻止凝聚的目的。