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| 納米片狀鋅粉制備工藝研究 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2013-12-17 10:55:32 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/劉莉）納米片狀鋅粉在厚度方向的尺寸為納米量級，具有較大的徑厚比和超細超薄的特點(diǎn)，主要用于配置各種水性無(wú)機鹽涂料、無(wú)機富鋅底漆和達克羅涂料，在金屬防腐領(lǐng)域能更密實(shí)地附著(zhù)于金屬基體表面，從而得到優(yōu)越的防銹防腐性能，具有球形鋅粉無(wú)法比擬的優(yōu)勢。
國內一般采用濕法研磨和低溫壓制法制備片狀鋅粉。采用濕式球磨和輥軋法技術(shù)制備出了微細鋅片，在工藝條件一致的前提下，雖然軋制法歷時(shí)比球磨法長(cháng)，但是軋制法得到的微細鋅片的形狀、圓度和粒徑分布更適合涂料的技術(shù)要求。
華東理工大學(xué)喬素梅等人針對鋅粉的結構及性能要求，通過(guò)實(shí)驗的方法來(lái)研究片狀鋅粉的制備工藝。本文采用濕法微軋法，以38μm球狀鋅粉為原料，分別選用2mm球徑的鋼球和氧化鋯球作為微軋介質(zhì)，有機溶劑乙二醇和200號溶劑油為微軋溶劑，在常溫20℃和高溫100℃下做對比試驗。在填充率一定的條件下，確定線(xiàn)速度為1.04m/s，球料比為1.2∶1(L/kg)，液料比為0.6∶1(L/kg)，表面處理劑加入量為鋅粉質(zhì)量的3%，分別以微軋介質(zhì)、微軋溶劑、微軋溫度為自變量，15~25μm粒徑的片狀鋅粉產(chǎn)率為因變量對比分析其片狀化進(jìn)程，以達到粉碎極限作為微軋粉碎終止的標志。將微軋后的鋅粉漿液在離心機上固液分離后進(jìn)行干燥，可制得平均粒徑大約20μm的片狀鋅粉。
納米片狀鋅粉的制備工藝全流程如下圖所示。
納米片狀鋅粉的制備工藝流程
通過(guò)不同微軋介質(zhì)、微軋溶劑、微軋溫度等主要的工藝條件，在相同情況下進(jìn)行鋅粉片狀化效果的對比實(shí)驗來(lái)探討上述工藝條件對鋅粉片狀化的微軋機制；以鋅粉產(chǎn)品的粒度頻率分布、粒徑累計分布、光亮度、片狀化程度、掃描電子顯微鏡形貌圖(SEM)等作為鋅粉片狀化的考核指標，探討鋅粉在微軋過(guò)程中的粒徑變化趨勢及成片規律。結合微軋過(guò)程中物料的流動(dòng)和受力情況，得出適合片狀鋅粉向超細超薄方向生產(chǎn)的工藝條件及其選擇原則。
結果表明，鋅粉的微軋過(guò)程中以微軋力為理論依據，是控制相關(guān)的工藝參數，進(jìn)而實(shí)現不同的工藝過(guò)程的重要途徑，通過(guò)對鋅粉片狀化的工藝條件的調整，可以制備出平均粒徑大約20μm的片狀鋅粉，其粒徑分布與形貌等技術(shù)參數基本達到國外同類(lèi)鋅粉產(chǎn)品水平。
國外制備片狀鋅粉多采用冷軋微小鋅片法，尤其是日本NDS公司專(zhuān)有的片狀鋅粉生產(chǎn)技術(shù)所生產(chǎn)的的鋅粉平均粒徑為4~5μm，厚度為0.1~0.3μm，異種金屬的質(zhì)量分數可達10-6級。這項技術(shù)僅有少數幾個(gè)國家能生產(chǎn)，國內還無(wú)研究能企及。因此，在響應國家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)和批量生產(chǎn)超細鋅粉、推動(dòng)技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化的號召下，研究制備超細片狀鋅粉工藝具有重要的現實(shí)和長(cháng)遠意義。
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