[发明专利]一种水性铜金粉制备方法以及水性铜金粉油墨和涂料

说明书

本发明公开了一种水性铜金粉制备方法以及水性铜金粉油墨和涂料，包括通过铜金粉表面的洗涤及表面包裹亲水层和化学稳定层，一方面，使得铜金粉表面具有亲水性，且确保了铜金粉表面处理工程中未受到侵蚀，避免了表面处理对铜金粉颜色的影响，另一方面，也使得铜金粉外表面保持了适当的疏水性和化学稳定性，使得铜金粉在使用于油墨、涂料等，具有一定的耐酸碱的特点，从而保持铜金粉颜色的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种铜金粉表面处理，特别涉及一种水性铜金粉制备方法以及水性铜金粉油墨和涂料。

背景技术

铜金粉是一种以铜、锌为主要原料制成的极细的鳞片状金属粉末，又称铜锌合金粉，俗称金粉，主要用于工艺品、油漆、油墨、涂料、印刷等行业。

通常情况下，不同颜色的铜金粉在制备过程中，需要进行两个阶段的研磨，另外还需要在两段研磨中间添加一道退火处理工艺，以降低片状铜锌粒子的硬度，以确保第二阶段研磨的效率。第二阶段研磨过程中，采用干法研磨工艺。在此过程中，需加入一定量的硬脂酸等饱和脂肪酸做研磨助剂，在充入一定保护气体情况下，在干式球磨机中进行第二阶段的研磨。随着研磨的进行，片状粒子不断变薄变细，保护气体将一定细度和质量的粒子送入旋风分离器。经过旋风分离器，粒径较小的粒子，收集包装成产品。一般情况下，铜金粉粒径分布D50值为10μm，水面遮盖力8000-10000cm²/g，径厚比100以上。

从铜金粉生产工艺上可以看出，由于一定量的硬脂酸研磨助剂的使用，铜金粉表面会吸附硬脂酸。而硬脂酸表面张力很高，在涂料、油墨等漆膜中，随着溶剂的挥发，其表面张力会将片状粒子带到涂膜表面，形成连续的金属层，代理优美的金色效果。也正是由于表面硬脂酸的存在，铜金粉是疏水的，不能在水性涂料、油墨中分散。而且，铜金粉是由铜、锌组成，容易受到水、酸、碱等的侵蚀，导致变色，装饰效果明显下降。

按上述工艺制备的铜金粉是不能用于水性涂料或油墨的，有些文献资料提到通过正硅酸乙酯等物质的水解，于铜金粉表面沉积二氧化硅，实现铜金粉亲水的目的。但是在沉淀二氧化硅的过程中，水、碱等对铜金粉表面产生侵蚀，产品颜色变得很暗，造成装饰效果的明显变差。

为此，本发明的目的，除了提高铜金粉的亲水性问题外，同时还要解决这些铜金粉在水性化过程中变色问题，制备一种装饰性能优异的水性铜金粉颜料，用于水性涂料和油墨产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性铜金粉制备方法以及水性铜金粉油墨和涂料，通过在酸性介质中使铜金粉表面包裹三层，使得铜金粉具有亲水性的同时，避免包裹过程中铜金粉受到侵蚀，从而使得铜金粉在后续使用时，色泽饱满，色差稳定。

本发明的技术方案为：一种水性铜金粉制备方法，包括以下步骤：

第一步：将1份重量的铜金粉，加入到1份-3份重量的醇醚类溶剂中，加热至40℃-60℃，开启搅拌以去除铜金粉中游离的或表面吸附的硬脂酸，搅拌结束后以压滤或吸滤方式进行固液分离，形成滤饼1份，通过此步骤，将铜金粉表面吸附的或游离的硬脂酸去除，为后续包裹做好准备；

第二步：准备1份-3份重量的醇醚类溶剂，添加重量为0.01份-0.05份的缓蚀剂，所述缓蚀剂为脂肪醇磷酸酯和硫脲的混合物，加热至40℃-60℃，加入第一步所得的滤饼1份-2份，搅拌均匀，缓蚀剂主要作用是对铜金粉进行钝化处理，以避免铜金粉粒子在后续步骤处理时发生化学反应，避免铜金粉受到侵蚀，使铜金粉的色差稳定；

第三步：向第二步所得的混合溶液中，缓慢加入稀盐酸，保持搅拌，调节混合溶液pH值为5-6，将混合溶液调整至微酸环境；

第四步：将第三步所得混合溶液加热至40℃-60℃，并不断搅拌，逐滴加入正硅酸乙酯，正硅酸乙酯滴加总重量为0.08份-0.15份，在微酸环境下，使得正硅酸乙酯分解出二氧化硅并包裹于铜金粉表面，使得铜金粉具有亲水性；