[发明专利]一种涂料油漆用超细白炭黑的制备方法

说明书

本发明公开了一种涂料油漆用超细白炭黑的制备方法，包括水玻璃与硫酸和和水的准备、合成反应及后续处理得到涂料油漆用超细白炭黑产品；合成反应先将水与硅酸钠溶液加入反应釜中，在35～65℃下加硫酸，成为凝胶后搅拌；然后升温至70～90℃，加入硫酸并搅拌成均匀悬浊液，反应10～30分钟后调节pH为3.0～4.5，陈化；再加水，时间为20～40分钟，搅拌并在70～90℃恒温，继续以较慢流率滴加硅酸钠溶液，使悬浮液pH值达到8.0～10.5；最后搅拌并在70～90℃下同时加入等当量的硅酸钠溶液和硫酸进行反应至成为凝胶，控制pH值8.0～10.5，反应结束后陈化，继续加硫酸将硅酸钠反应完全后搅拌均匀，将pH值调至4.0～5.5后再陈化。本发明制得的产品消光效率高，分散性与贮存稳定性好，涂膜的表面手感细腻爽滑。

技术领域

本发明涉及无机消光剂材料制备方法，具体涉及一种涂料油漆用超细白炭黑的制备方法。

背景技术

当一束平行光射到光洁的物体表面上时会发生镜面反射，其反射角等于入射角。当入射平行光到达凹凸不平的表面上时，将造成反射光线向不同的方向无规则地反射，即产生漫反射，从而产生消光现象。漆膜光泽是漆膜表面的一种光学特征，以其反射光的能力来表示，可用光泽度来衡量物体表面对光线反射能力的大小，以百分数表示。物体表面的光泽度越高，它反射光线的能力就越强，亮度也就越高。

消光剂作为一种涂料助剂，通常应该具备高效、稳定、普适、易加工等特点。二氧化硅消光剂应用在涂料中具有以下使用特点：(1)化学性质稳定。二氧化硅消光剂的纯度高、化学惰性强，不溶于水、各种有机溶剂和一般的酸、碱(只与浓碱和氢氟酸发生反应)，因此不会带来涂料体系内的化学变化。(2)消光效率高。二氧化硅消光剂的粒径在微米级别，大小适中均匀，并且通常具有多孔结构，因此只需组分的2％～6％即可达到理想的消光效果。(3)透明性好。合成二氧化硅的折射率为1.46，与涂料工业中使用的大部分树脂的折射率1.4～1.5接近，因此应用于清漆中也具有良好的透明性。(4)易添加。二氧化硅表面带有羟基，可以在极性和非极性溶剂中得到很好的分散。(5)储存稳定。二氧化硅具有很好的悬浮性，不易沉降，可以长时间储存。

超细二氧化硅消光剂分为表面未经任何处理和经有机化合物表面处理两类。未经表面处理的二氧化硅虽然消光性好，但应用在涂料产品中存在分散性差、易沉降、易产生硬沉淀、涂膜的表面手感差等缺陷；而经有机化合物处理的二氧化硅虽然可以提高抗划伤性、增加手感滑爽性、提高分散性并提高贮存稳定性，但经有机物处理的二氧化硅消光效率会显著降低。因此需要通过改进现有的沉淀法白炭黑生产工艺，开发出能满足日益增长的经济和环保需求的消光剂，即能够保持较高的消光功率，又具有良好的分散性和贮存稳定性，使其涂膜产品具有细腻爽滑的手感。

发明内容

本发明的目是针对上述问题，提出一种涂料油漆用超细白炭黑的制备方法，使制得的产品具有消光效率高、分散性与贮存稳定性好、涂膜的表面手感细腻爽滑的品质。

为实现以上目的，本发明一种涂料油漆用超细白炭黑的制备方法的具体操作步骤如下：

(一)原料准备：

(1)水玻璃：模数3.40～3.55，铁含量≤100ppm；

(2)硫酸：质量比浓度≥98.0％；

(3)水：分级净化工业用水；

(二)合成反应制得浆料：

第一步：将水与质量比浓度为25.0％的硅酸钠溶液按体积比100:(50～80)预先加入于反应釜中，在35～65℃下向反应釜中加入硫酸，反应时间10～20分钟，直至成为凝胶后搅拌20～30分钟；

第二步：升温至70～90℃，继续加入硫酸并搅拌成均匀的悬浊液，反应时间为10～30分钟，调节至pH为3.0～4.5后陈化30～60分钟；