[发明专利]一种聚氨酯涂料与胶黏剂的超细镍钴合金粉的制备方法

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种聚氨酯涂料与胶黏剂粉末功能材料的制备工艺，具体涉及一种可用聚氨酯涂料与胶黏剂的超细镍钴合金粉的制备方法。

背景技术

水性聚氨酯(又称水基聚氨酯)是一种在聚氨酯的分子链中含有亲水性基团的聚氨酯树脂，与水具有很强的亲和性，采用特定的工艺能使之在水中分散并形成稳定的体系。水性聚氨酯主要应用于皮革涂饰、纺织印染、造纸业、建筑涂料、胶粘剂、铸钢涂料等方面，所涉及的几乎都是易燃材料，这些材料在使用时如未经阻燃处理，必然成为引发火灾的安全隐患。水性聚氨酯的阻燃化，是水性聚氨酯功能化的重要方向之一。

随着科学技术的高速发展，人们对材料提出了不同的要求，超微粒子具有明显的小尺寸效应和表面效应，长期以来引起众多研究者的兴趣。晶粒尺寸小而均匀、团聚度低、比表面积大、化学活性高的粉末，为新材料的开发提供了广阔的前景。超细镍钴(Ni-Co)合金粉末具有特殊的性能，不同于一般单纯镍、钴金属粉末的物理、化学、磁性和机械性能，在硬质合金、贮氢合金、磁性材料、催化剂、电镀、电池等行业具有广泛的应用前景。此外，在硬质合金制备方面，钴金属价格昂贵，资源稀缺，人们一直在研究钴的替代品，如镍和铁，但以铁粉作为粘结剂的硬质合金通常机械强度很低，用纯镍作为硬质合金的粘结相，所得到的硬质合金的物理机械性能不如钴作粘结剂的性能，而且工艺控制较困难。而以镍取代部分钴的镍钴合金则可取得较好的效果，并降低生产成本。

其应用如下：

硬质合金。由于钴金属价格昂贵，资源稀缺，人们一直在研究钴的代用品，常见的代用品就是镍和铁，以铁粉作为粘结剂的硬质合金通常机械强度很低，用纯镍作为硬质合金的粘结相，所得到的硬质合金的物理机械性能不如钴作粘结剂的性能，而且工艺控制困难。因此，通过合金化方式弥散强化粘结相历来是制取新一代硬质合金的基本出发点。为了克服纯镍作粘结金属的缺点，同时节约钴金属，许多国家都进行了以镍部分取代部分钴的研究，并取得了良好的效果。瑞典山特维克公司对Ｐ３０合金进行的研究结果表明，刀具对缺口的敏感性随着粘结合金属中镍含量的提高而增大。另有人发现，１４００摄氏度下烧结１小时后，无论粘结金属中镍含量如何，所有合金几乎都能达到百分之百的致密化。

储氢合金电极。储氢合金是一种能在晶体的空隙中大量储存氢原子的合金材料。这种合金具有可逆吸放氢的神奇性质。它可以存储相当于合金自身体积上千倍的氢气，其吸氢密度超过液态氢和固态氢密度，即轻便又安全，显示出无比的优越性。具有实用价值的储氢合金必须具备以下基本性能：１、储氢量大；２、容易活化；３、离解压力适中；４、在室温下吸放氢反应速度快；５、成本低寿命长。

合金镀层。镍钴合金镀层（镍钴比例大于７：３）呈青白色，是抗腐蚀性能很好的合金镀层之一。他适用于手表、自行车零件等的电镀，作为镀半光亮镍－镍或镍－铜后的代铬镀层，它具有良好的焊接性，很适于在电子元件和印刷电路板中使用。由于钴的加入，改善了镍镀层的光泽，使其更具有饱满度，并提高了纯镍层的硬度和强度，而接触电阻低，因此它不仅可作为防护装饰性镀层，而且还可以作为机械镀层使用。由于其较高的硬度还可用于电镀。

磁性材料。当前磁记录技术已经成为信息新技术中的重要部分，对磁记录的主要要求是提高其记录密度、记录容量和记录设备的小型化，这对磁记录介质和磁记录头提出了更高的要求。而镍钴合金由于具有临界各向异性和低导热系数的特性，成为一种很重要的磁性材料，特别在磁致伸缩传感器材料方面。 

催化剂。氧化二氮作为内燃机循环流化床、汽车排放气体、生产脂肪酸的副产物，经常排放到大气中。而氧化二氮对大气层中臭氧的破坏反应及室温效应有催化作用。因此从环境保护的角度出发，在氧化二氮排入大气之前要使其分解。镍和钴对氧化二氮的分解有催化作用，而镍钴合金粉对此分解反应的催化作用则更显著。

    其制备方法主要包括有固相法、气相法、液相法，又可细分为机械合金

法、羰基法、超声波辐照法、水热还原法、多元醇还原法、电沉积法、共沉淀-热分解法、卤化物气相还原法等等。如专利号为200810135036.5的专利采用了高压氢还原的方法制备超细镍钴合金粉，粒度均匀，产品品质好，但存在设备复杂，对操作要求高等缺点。专利号为200810028925.1采用凝胶法-氢还原制备纳米镍钴合金粉，其作为电磁波吸收剂性能优良，但由于采用凝胶法制备前驱体，阴离子无法完全洗干净，其作为其他用途存在杂质含量高的缺点。