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| 顏料用鋁粉改性新趨勢 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2013-12-10 09:06:21 瀏覽次數： |
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?。ㄖ袊垠w技術(shù)網(wǎng)/劉莉）顏料用的鋁粉是指粒子呈鱗片狀，表面包覆處理劑且宜于做顏料的鋁粉。鋁粉漿是顏料鋁粉與溶劑的混合物，它的用途和特性與鋁粉大致相同，由于它使用起來(lái)簡(jiǎn)便，故產(chǎn)量和用量更大。但鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，暴漏在空氣中時(shí)，易與氧氣、水等發(fā)生反應；當電解液存在時(shí)，還易發(fā)生電化學(xué)反應。更重要的是，水性涂料大多在堿性條件下配制，鋁粉當被用作水性涂料時(shí)，易被腐蝕而逐漸失去金屬光澤，還會(huì )產(chǎn)生大量H2，可能引起爆炸等危險。因此需要對其進(jìn)行表面改性。
目前改性的方法主要有添加緩蝕劑法和包覆膜法。
1.緩蝕劑法
緩蝕劑法主要是通過(guò)無(wú)機物或有機物處理將鋁表面鈍化形成一層致密的保護層，從而對鋁的腐蝕起到一定的抑制作用。無(wú)機物處理效果較好的是將40~60℃的鉻酸鹽溶液噴涂在鋁粉表面，噴涂時(shí)間為0.5~3s，pH值為1.0~3.0，Cr6+將活性點(diǎn)的鋁氧化成致密的包覆層，阻止鋁的腐蝕反應。但由于Cr6+有毒性和致癌作用，可替代鉻酸鹽的無(wú)機鹽如鉬酸鹽、磷酸鹽被提出，但研究發(fā)現保護作用不如鉻酸鹽。
中南大學(xué)徐斌等人采用硅烷雙-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物（BTESPT）和長(cháng)鏈烷基有機酸酯緩蝕劑Ａ鈍化金屬鋁，通過(guò)先后將試樣浸入BTESPT溶液、A分子溶液中，取出在100℃固化12h制備耐腐蝕的鈍化膜。析氫試驗、堿浸失重試驗、鹽霧試驗和電化學(xué)測試證明鈍化后的試樣耐腐蝕性能明顯高于未經(jīng)改性的鋁粉，而且不含重金屬和氟化物。
2.包覆膜法
添加緩蝕劑可以對鋁顏料起到保護作用，但是不同的抑制劑僅能在一定條件下才能發(fā)揮較好的保護作用，研究和應用范圍有限。相比而言，包覆膜法在鋁顏料表面形成一層透明的有機或無(wú)機包覆膜，阻隔介質(zhì)腐蝕，提高其抗酸堿能力，保持其金屬光澤，對鋁顏料能起到更好的保護作用。
南京理工大學(xué)姜煒等人采用4種不同的偶聯(lián)劑對鋁粉顏料進(jìn)行改性處理，通過(guò)比較改性后樣品在水溶液中的分散性發(fā)現，γ-APS硅烷偶聯(lián)劑為較好的改性劑，且當偶聯(lián)劑：水：乙醇質(zhì)量比為1:2:30時(shí)，zeta電位值最大，處理過(guò)的鋁粉顏料在水溶液中分散性最好。通過(guò)EDS能譜研究了反應機理，可知硅烷偶聯(lián)劑在鋁粉顆粒表面發(fā)生縮聚反應，在鋁粉顏料表面形成膜層，提高了鋁粉顏料的耐腐蝕性。
華南理工大學(xué)李利君等人首先采用傳統的溶膠/凝膠方法對鋁顏料進(jìn)行表面包覆,即以正硅酸乙酯(TEOS)為前驅物,氨水為催化劑，在薄片鋁粉顏料表面包覆了一層薄而致密的納米SiO2層，以提高鋁顏料的耐酸及耐堿性。研究結果表明SiO2包覆鋁顏料的最佳工藝條件為：鋁顏料2.0 g，氨水3.0～4.5 mL，鋁硅比5.5，水硅比30，反應溫度40℃，反應時(shí)間6h。在此最佳工藝條件下，SiO2可以在鋁顏料表面形成一層非晶態(tài)的致密的保護膜，使其在pH值=11的溶液中放置60天后，沒(méi)有任何H2產(chǎn)生，達到了提高鋁顏料耐堿性的目的。
鋁粉顏料美觀(guān)、防腐，應用范圍廣，改性技術(shù)也在不斷改進(jìn)，但是仍有一些問(wèn)題存在，如可選緩蝕劑應用有限，表面包覆膜易損壞或是脫落等。因此，應不斷研究新的緩蝕劑，改進(jìn)表面包覆技術(shù)，從而提高改性效果，使鋁粉顏料向高性能、高質(zhì)量方向發(fā)展。
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