本发明涉及填料技术领域，具体涉及一种水性集装箱涂料用填料、其制备方法及水性集装箱涂料。
背景技术：
我国是集装箱制造业最聚集的地方，在制造业处于鼎盛时期的2007年，我国集装箱的年产量就达到了375万个标准箱，占到全球制箱总量的96％，真正站在了名副其实的“全球集装箱第一制造大国”的位置上。
我国不仅是“全球集装箱第一制造大国”，也是“全球集装箱涂料第一生产大国”。2007年度，中国涂料工业为集装箱制造业提供了30万吨溶剂型集装箱涂料，占据了当年国内重防腐涂料年产量的四分之一天下，同时也成为了voc排放量(15万吨)的最大贡献者。发展到2015年末，预计我国防腐涂料年产量达到450万吨，其中重防腐涂料将超过150万吨。仅防腐涂料的voc年排放量＞220万吨，超过了当年重防腐涂料的年产量。
2015年国家颁布《中华人民共和国大气污染防治法》，其中对国内集装箱制造业voc排放进行了严格限制，国内四大集装箱集团在中国集装箱行业协会下属成立了环保专委会，制定了《中国集装箱行业协会voc治理自律公约》。自2017年4月1日开始，全国标准干货集装箱生产厂家的涂装生产线，由溶剂型涂料体系变更为水性涂料体系。
现有的水性集装箱涂料专用填料产品，由于采用传统的改性填充剂进行处理，存在处理效果差、影响产品稳定性等问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种水性集装箱涂料用填料的制备方法，由该方法制备的水性集装箱涂料用填料具有稳定性和分散性好的特点。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水性集装箱涂料用填料的制备方法，包括如下的步骤：
(1)将20～50份硫酸钡、0.5～2份表面活性剂和1～5份分散剂投入到混料机中，加入2～5份水，搅拌10～12小时，静置5～10小时，再研磨3-6小时，得到混合料；
(2)将得到的混合料投入到容器中，加水分散，然后向得到的分散液中加入海藻酸钠，在30～50℃的条件下搅拌1～4小时，然后静置12～24h，使得海藻酸钠形成凝胶，将粉料包裹于所述凝胶中，得到复合水凝胶；
(3)将得到复合水凝胶干燥，使得所述水凝胶形成干凝胶，然后将所述干凝胶加入到球磨机中，以玛瑙球为研磨介质，碾磨0.5～1小时，即得到所述的水性集装箱涂料用填料。
本发明中，通过将硫酸钡与表面活性剂和分散剂一起加水湿混，使得表面活性剂和分散剂均匀地附着于硫酸钡表面，提高了硫酸钡粉体在水中的分散性和稳定性；接着将改性后的硫酸钡粉体分散于水中，加入海藻酸钠，在搅拌的过程中，使得海藻酸钠形成凝胶，从而将硫酸钡粉体包裹于水凝胶中，且硫酸钡粉体在水凝胶中分散均匀；最后将得到的水凝胶干燥，得到的干凝胶在进行球磨粉碎，从而得到了表面包裹有海藻酸钠的海藻酸钠/硫酸钡复合填料。
作为优选，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、硬脂酸钠、十八烷基硫酸钠、月桂醇硫酸钠或月桂醇醚磷酸酯中的至少两种的组合；所述分散剂为分散剂nno。分散剂nno，又名亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基二萘磺酸钠，其稳定性好，耐酸、耐碱、耐热、耐硬水、耐无机盐，具有优良扩散性和保护胶体性能，是一种性能优异的分散剂。通过上述表面活性剂和分散剂的复配，提高了对硫酸钡的改性效果，使得改性后的硫酸钡在水中表现出良好的分散能力。
作为优选，步骤(1)中，所述硫酸钡的粒径d50为0.5～3μm。本发明的硫酸钡是将硫酸钡进行分级加工处理得到的，其杂质少、粒径窄，有助于提高水性集装箱涂料用填料的弹力性能防腐性能。
作为优选，步骤(1)中，混合料中的组分为30～50份硫酸钡、0.5～1份表面活性剂和1～3份分散剂。
作为优选，步骤(2)中，所述海藻酸钠的量为混合料重量50～100％。更优选的，所述海藻酸钠的量为混合料重量80～90％。
本发明中的步骤(3)中，水凝胶的干燥的方法可为加热干燥或冷冻干燥。当选用加热干燥的方式时，干燥的温度不宜过高，以防破坏粉体表面，干燥温度优选为50～80℃，干燥时间3-5h。当选用冷冻干燥的方式时，所述冷冻干燥的时间优选为12～24h。
本发明中的步骤(3)中，干凝胶进行球磨后，得到的粉体粒径分布范围较宽，因此优选的，还需要对得到的水性集装箱涂料用填料进行筛分，经过筛分后，得到粒径分布为0.5～5μm的填料，从而符合了水性集装箱用涂料对填料粒径的要求。
此外，本发明还提供了一种水性集装箱涂料用填料，该填料是由前述的制备方法制备而成。
本发明的另一目的在于提供一种水性集装箱涂料，该水性集装箱涂料中添加了前述的填料。
本发明的有益效果在于：
1、本发明中，通过将硫酸钡与表面活性剂和分散剂一起加水湿混，使得表面活性剂和分散剂均匀地附着于硫酸钡表面，提高了硫酸钡粉体在水中的分散性和稳定性；接着将改性后的硫酸钡粉体分散于水中，加入海藻酸钠，在搅拌的过程中，使得海藻酸钠形成凝胶，从而将硫酸钡粉体包裹于水凝胶中，且硫酸钡粉体在水凝胶中分散均匀；最后将得到的水凝胶干燥，得到的干凝胶在进行球磨粉碎，从而得到了表面包裹有海藻酸钠的海藻酸钠/硫酸钡复合填料。该有机/无机复合填料在水性涂料中的分散性和稳定性良好，有利于提高涂料的品质；其次，填料表面的海藻酸钠在溶液中易形成交联网络结构，能够提高涂料的粘度，并且具有良好的润湿性，能够代替部分树脂或增稠剂，有利于降低涂料成本。
2、本发明的水性集装箱涂料用填料，无毒无污染，绿色环保，且分散性好、ph值稳定、吸油量低，显著地提高了产品的质量和稳定性，降低成本，在绿色环保高性能防腐集装箱等行业具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明提供了一种水性集装箱涂料用填料，其生产工艺为：
(1)取20份粒径d50为1μm的硫酸钡初品，置于分散搅拌罐中，加入0.3份十二烷基硫酸钠、0.2硬质酸钠和2份分散剂nno，加入2份水，分散搅拌10小时。接着将产品停放6小时，循环研磨3小时，得到混合料。
(2)取10份混合料加入到大烧杯中，加入100份水分散，磁力搅拌使得混合料均匀分散，得到分散液。接着，向分散液中加入8份海藻酸钠，在控制温度为40～45℃的，磁力搅拌2小时，然后静置过夜，使得海藻酸钠形成凝胶，将粉料包裹于所述凝胶中，得到复合水凝胶；再将复合水凝胶进行透析7天。
(3)将复合水凝胶放入冷冻干燥机中，冷冻24h后取出，将得到的干凝胶粉碎，加入到高速球磨机中，以直径3mm的玛瑙球为碾磨介质，碾磨30min，再经过筛分，得到直径分别为0.5-5μm的水性集装箱涂料用填料。
实施例2
本发明提供了一种水性集装箱涂料用填料，其生产工艺为：
(1)取30份粒径d50为2μm的硫酸钡初品，置于分散搅拌罐中，加入0.5份月桂醇硫酸钠、0.5份硬脂酸钠和3份分散剂nno，加入3份水，分散搅拌11小时。接着将产品停放7小时，循环研磨4小时，得到混合料。
(2)取10份混合料加入到大烧杯中，加入100份水分散，磁力搅拌使得混合料均匀分散，得到分散液。接着，向分散液中加入9份海藻酸钠，在控制温度为45～50℃的，磁力搅拌1小时，然后静置过夜，使得海藻酸钠形成凝胶，将粉料包裹于所述凝胶中，得到复合水凝胶；再将复合水凝胶进行透析7天。
(3)将复合水凝胶放入冷冻干燥机中，冷冻12h后取出，将得到的干凝胶粉碎，加入到高速球磨机中，以直径2mm的玛瑙球为碾磨介质，碾磨60min，再经过筛分，得到直径分别为0.5-5μm水性集装箱涂料用填料。
实施例3
本发明提供了一种水性集装箱涂料用填料，其生产工艺为：
(1)取40份粒径d50为3μm的硫酸钡，初品置于分散搅拌罐中，加入1.0份月桂醇醚磷酸酯、0.5份十二烷基苯磺酸钠和4份分散剂nno，加入4份水，分散搅拌12小时。接着将产品停放8小时，循环研磨5小时，得到混合料。
(2)取10份混合料加入到大烧杯中，加入100份水分散，磁力搅拌使得混合料均匀分散，得到分散液。接着，向分散液中加入5份海藻酸钠，在控制温度为30～40℃的，磁力搅拌3小时，然后静置过夜，使得海藻酸钠形成凝胶，将粉料包裹于所述凝胶中，得到复合水凝胶；再将复合水凝胶进行透析7天。
(3)将复合水凝胶放入鼓风干燥机中，设定干燥温度为80℃，干燥3h。然后取出，将得到的干凝胶粉碎，加入到高速球磨机中，以直径1mm的玛瑙球为碾磨介质，碾磨50min，再经过筛分，得到直径分别为0.5-5μm水性集装箱涂料用填料。
实施例4
本发明提供了一种水性集装箱涂料用填料，其生产工艺为：
(1)取50份粒径d50为3μm的硫酸钡初品，置于分散搅拌罐中，加入1份十二烷基硫酸钠、0.5份硬脂酸钠、0.5份十八烷基硫酸钠和5份分散剂nno，加入5份水，分散搅拌12小时。接着将产品停放10小时，循环研磨6小时，得到混合料。
(2)取10份混合料加入到大烧杯中，加入100份水分散，磁力搅拌使得混合料均匀分散，得到分散液。接着，向分散液中加入9份海藻酸钠，在控制温度为30～40℃的，磁力搅拌4小时，然后静置过夜，使得海藻酸钠形成凝胶，将粉料包裹于所述凝胶中，得到复合水凝胶；再将复合水凝胶进行透析7天。
(3)将复合水凝胶放入鼓风干燥机中，设定干燥温度为50℃，干燥5h。然后取出，将得到的干凝胶粉碎，加入到高速球磨机中，以直径2mm的玛瑙球为碾磨介质，碾磨40min，再经过筛分，得到直径分别为0.5-5μm水性集装箱涂料用填料。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。