[发明专利]一种柠檬酸铈无毒防锈颜料及其涂层

说明书

技术领域：

本发明涉及金属防护领域，确切的说是一种无毒防锈柠檬酸铈的制备及涂料的制备。

背景技术：

金属及其合金应用遍及国民经济的各个领域。据统计，全球每年因腐蚀造成的金属损失量高达全年金属产量20％～40％，约为地震、水灾、台风等自然灾害总和的6倍，造成经济上的巨大损失。同时金属设备设施的腐蚀破坏还会影响生产的稳定和扰乱人们的生活秩序，甚至酿成安全事故，造成人身伤害。因此，金属防腐蚀显得十分重要。在环保日益受到重视的今天，开发新型环保无污染的防锈涂料成为发展趋势之一。

而传统涂料所用的防锈颜料多为含铬、铅、镉等颜料，例如红丹、铅粉，及锌、钡、铅的铬酸盐等，其配制成的涂料虽然具有良好的防腐蚀性能，但其本身有毒，且在生产和使用过程中会污染环境和危害健康，许多国家已严格限制使用。因此开发无毒高效的防锈颜料及涂料已成为当务之急。目前国内外的研究人员已研制出了磷酸盐、钼酸盐、硼酸盐和片状颜料等多种无毒高效防锈颜料。

由于普通磷酸锌的粒子较大(15～45μm)，其形状呈砖形，比表面积较小，分散性差，并且其溶解度低和水解性差，防锈活性不足，形成有效保护膜的速度太慢，在偏碱性的水性底漆中，不能克服所谓的“闪锈”问题，其防锈性能达不到传统的锌铬黄的水平，难以全面取代传统的有毒防锈颜料。基于这一原因，国内外的研究人员进行了相关的改进工作。

由于酸性、水溶解度等原因，三聚磷酸铝并不适合直接作为防锈颜料使用，必须加以改性，使其具有适宜的pH值、溶解性、分散性等，才能成为一种实际可用的活性防锈颜料。

美国sherwin-Williams公司[33]成功开发出钼酸盐颜料系列产品，其中第二代改性钼酸盐防锈颜料Moly-White MZAP(磷钼酸锌钙)的防锈性能要优于铬酸盐，但钼酸盐价格昂贵，不适于推广应用。

硼酸盐中，未改性的偏硼酸钡在贮存和运输中容易吸潮、结块，与各种树脂中的相容性以及在漆膜中的牢固性差，需经过改性后才能用作防腐蚀颜料。

离子交换型防锈颜料是一种新型无毒防锈颜料

四氧化三铁为载体粉，将纳米粉体材料均匀地附着在载体粉上后，形成复合铁钛粉，颜色深、不易制浅色漆；密度虽比红丹粉小一半，但在制漆时易分层，需加一定量的防沉剂；由于四氧化三铁具有的磁性引发的磁团聚现象，加大了分散难度，必须添加一定量的分散剂。这3个方面的缺陷在一定程度上影响了它的迅速推广使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无毒、环保的防腐蚀颜填料。

本发明的目的还在于提供一种含上述防腐蚀颜料的防腐蚀涂料。

实现本发明的目的技术方案：

1)柠檬酸铈的制备

将稀土铈盐或铈的氧化物用适量蒸馏水溶解，制备溶液一；将柠檬酸盐用适量蒸馏水溶解制备溶液二；按柠檬酸根与铈离子的物质量比为1～1.4：1，将溶液一加入到溶液二种，混合搅拌0.5-3小时，调节pH值为3.5-5，经过6-10小时陈化，抽虑、洗涤、真空烘干、粉碎包装即得柠檬酸铈。

所述的稀土铈盐为硝酸铈、硫酸铈、氯化铈。

所述的柠檬酸盐为檬酸钾系、柠檬酸钠系、柠檬酸铵系。

所述的洗涤其方式应为在2～6倍的去离子水下洗涤3～5次，然后在1～4倍的无水乙醇下洗涤2～3次。

所述的真空干燥温度应为60～80℃。

所述的柠檬酸铈其分子结构为

其中，n＝1～4

2)柠檬酸铈防腐蚀涂料的制备

一种含有柠檬酸鈰防腐蚀颜料的防腐蚀涂层。按重量份其配比如下：

环氧酯(50％)：   20-30g       山东梁山蓝天化工有限公司

柠檬酸铈：       5-20         自制

三聚磷酸铝：     5-15         石家庄恒运化工有限公司

钼酸锌           5-10         上海骏马化工有限公司

氧化铁红：       5            北京康之维公司

二甲苯：         20-40        北京北化精细化学品有限责任公司

分散剂DA-01：    2

消泡剂BYK-022：  0.1

钴催干剂：       0.15         山东梁山蓝天化工有限公司

稀土催干剂：     6            山东梁山蓝天化工有限公司