水性三聚磷酸铝

三聚磷酸铝作为一种新型无害防锈颜料，除了具有耐水性好、抗蚀性强的特点之外， 还能增强阻燃、减震、抗压、耐磨等性能，所以广泛应用于不同树脂制成金属板材防护 用防腐蚀涂料，是目前应用前景的防锈颜料。但是，由于三聚磷酸铝是一种酸强度 弱而酸性度大的路易斯固体酸，而水溶性漆所用的树脂多数是羧酸型的，用氨水中和后 才溶解于水，因此它是偏碱性的高分子聚合物，如果选用的颜料是酸性的，常有可能促 使水溶性漆酸化，发生凝聚以致破坏，所以三聚磷酸铝不能直接用作颜料。目前所生产 的三聚磷酸铝产品存在着粒径大、粒度分布范围宽、形貌不规则、原料成本高且生产过 程不环保等缺点。此外，由于三聚磷酸铝防锈颜料微溶于水和水解性差，三聚磷酸铝根 离子解离速度慢，显效延时，虽然属于长效防锈颜料，但是不能克服 ‘闪锈’的问题，导 致不能一体取代传统有毒的铬系、铅系防锈颜料。 为了提高三聚磷酸铝防锈颜料实际防锈性能，必须对其进行改性。：一是调整颗粒尺寸和形貌；第二是化学改性，即增加 Zn2 、Ca2 阳离子；第三， 制备复合磷酸盐颜料，利用不同种类颜料之间的协同作用，扬长避短，有目的地改善单 独体系防锈颜料的性能，既克服了‘闪锈’问题，又体现出了三聚磷酸铝的长效防锈效果。 首先制备三聚磷酸铝中间体，在超声环境下与 ZnO 和 Ca(OH)2 反应，从而制备出了 改性三聚磷酸铝微细粉体。实验中，考察了锌钙比例，反应温度，超声波辐射作用等因 素对反应过程和产物所产生的影响。并确定了制备具有较好分散性的三聚磷酸 铝的条件。辛集久木化工研究人员经过多年研发，分析探讨了颜料的防锈机 理，在浸泡初期，电流密度变化非常大，这种现象说明，在浸渍初期，三聚磷酸铝刚开始 分解缓慢，逐步扩散到金属-涂膜界面，才能与 Fe2 和 Fe3 反应形成保护膜, 其解离和扩II II目 录 散需要一定的时间。随着水溶液透过涂层，磷酸锌，磷酸锌钙等逐渐发生了水化作用， 与醇酸树脂相互混溶而形成复相，从而减小了涂膜的空隙，进一步提高了涂层的屏蔽保 护作用，电流密度趋于平缓。到了后期电流趋于稳定，三聚磷酸铝能持续长期水化解离5—出络合能力很强的三聚磷酸根离子   P3010 与  Fe2 和  Fe3 具有很强的络合能力，在钢铁表 面形成复杂致密的     MxFey(PO4)z     钝化保护膜，从而钝化金属。应用实验表明，辛集久木化工改性三聚磷酸铝 比市售防锈颜料具有更好的防锈性能。实验结果表明，改性水性三聚磷酸铝可以作为优异的 自然防锈颜料用于涂料工业，和磷酸锌协同作用 ，适用面广  防锈效果有个更大的提高。