[发明专利]用于黑色亚光水性金属防腐涂料的改性炭黑浆料制备方法

说明书

本发明涉及涂料色浆的制备技术，旨在提供一种用于黑色亚光水性金属防腐涂料的改性炭黑浆料制备方法。包括：将炭黑颗粒与醇基溶剂制成炭黑分散液，调节pH值至4～6后加入有机钛偶联剂、有机硅以及液态分散剂，然后进行砂磨处理；将获得的浆料过滤、浓缩，获得改性炭黑浆料。本发明通过惰性的炭黑颗粒与有机钛、有机硅等水解产物形成牢固的化学键结合，增强炭黑在水性涂料中的分散稳定性和体系相容性。本发明解决了炭黑颜料在金属防腐水性涂料中的匹配性问题，其制备工艺简单，具有广泛的应用推广前景。

技术领域

本发明涉及涂料色浆的制备技术，尤其是一种用于黑色亚光水性金属防腐涂料的改性炭黑浆料的制备方法。

背景技术

金属材料是国民经济发展的重要基础材料，广泛应用于轨道交通、汽车、建材、电器、电力、机械制造等各个行业。在实际应用中，金属材料往往需进行表面处理与涂装，以满足诸多应用领域对合金防腐性及装饰性的需求。长期以来，电镀因其镀层结合牢固、结构致密、防腐能力强、装饰性好等优点，成为金属表面防腐及装饰的重要技术并获得广泛应用。

但是，电镀本身具有重金属离子污染这一突出环保问题，特别在一些合金产业的集聚地，重金属离子对水体造成的污染已成为我国急需应对的重大公共安全问题。非电镀的环保型金属防腐技术成为产业发展的焦点，其中一个重要的方向就是通过涂料涂装实现金属表面防腐。

目前，以环氧、氟碳等为代表的多层涂料涂装体系为金属防腐非电镀涂装提供了有效途径，该方法利用聚合物树脂上活性基团与金属表面反应键合形成耐蚀涂层，再涂装饰面层获得良好的装饰效果。但是，这类多层涂装体系施工工序多、周期长、施工质量控制难度大；并且当前普遍使用的溶剂型涂料还存在VOC排放，而水性涂料虽可减少环境污染问题，但其耐水性不足，长期的抗水气、氧气渗透能力仍不够理想。此外，静电喷涂虽可避免对有机溶剂的大量使用，但其工艺复杂，成本相对较高，且换色较难，限制了装饰效果。

申请人曾采用溶胶凝胶技术开发的环保型金属防腐水性涂料，有效解决了金属表面防腐涂层在结合力、致密性、装饰性等方面的技术难题，将防腐和装饰功能一体化集成，简化了涂装工艺。不过在实际应用中发现，市售的炭黑颜料与该金属防腐水性涂料不匹配，导致喷涂后磨面不平整，有较多的颗粒物存在。因此，迫切需要解决这一产业技术问题，提供一种用于该水性金属防腐涂料的炭黑颜料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于黑色亚光水性金属防腐涂料的改性炭黑浆料制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种用于黑色亚光水性金属防腐涂料的改性炭黑浆料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将一定量的炭黑颗粒添加到醇基溶剂中，在800r/min的搅拌条件下搅拌1h，获得固含量为10～30％的炭黑分散液；添加pH调节剂将pH值调节至4～6，继续搅拌0.5h；按6ml/min的速率加入与炭黑质量比为1:20～1:10的有机钛偶联剂，再搅拌6～10h；

(2)将搅拌后的浆料倒入砂磨罐中，依次加入与炭黑质量比为1:100～1:20的有机硅以及与炭黑质量比1:100～1:10的液态分散剂；使用粒径0.5～2mm的氧化锆珠进行砂磨处理，控制砂磨温度30～60℃，砂磨时间3～10h，砂磨机的转速500～1000r/min；

(3)将砂磨获得的浆料用300目的滤布过滤，所得滤液置于旋转蒸发器中浓缩，获得固含量为50％的改性炭黑浆料。

本发明中，所述炭黑颗粒的粒径为20～500nm。

本发明中，所述醇基溶剂是以乙二醇、异丙醇或2-甲基-1-丙醇中至少一种与去离子水配制而成，醇基溶剂中水的质量百分比为1～15％。

本发明中，所述pH调节剂是甲酸、乙酸、草酸中的一种或多种组合。