一种改性锌粉及其制备方法和应用与流程

本发明涉及涂料
技术领域：
，尤其涉及一种改性锌粉及其制备方法和应用。
背景技术：
：锌粉具有阴极保护功能，常用于制备含锌涂料。含锌涂料涂装在钢铁等金属基材上形成含锌涂层，基于涂层中锌粉的阴极保护功能，阻止钢铁等金属基材发生腐蚀。随着环保法规的健全，涂料水性化是发展趋势。然而锌粉的活性较高，与涂料中的水发生反应，生成氢气和锌的氢氧化物和氧化物等产物，因此，锌粉直接添加至水性涂料中，制备涂料的储存稳定性很差，无法满足水性涂料的制备、储存、涂装的需求。目前有采用无机或有机包覆的方法，改善锌粉在水性涂料中的稳定性，虽然提高了锌粉在水性涂料中的稳定性。但是包覆后锌粉表面呈现绝缘效果，绝缘的锌粉无法在涂层中形成阴极保护作用。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：如何确保锌的导电性的同时提高其在水性涂料中的稳定性。为解决上述技术问题，本发明提出了一种改性锌粉及其制备方法和应用。一种改性锌粉的制备方法，包括：将吡咯和六水三氯化铁分散于乙醇和双氧水构成的混合溶液中，之后将锌粉加入到混合溶液中并超声处理，之后继续搅拌得到所述改性锌粉。进一步地，按照重量份数计算，各原料的配比如下：锌粉90-100份、吡咯0.1-20份、六水三氯化铁0.05-10份、双氧水5-100份、乙醇5-50份。进一步地，各原料的配比如下：锌粉100份、吡咯1-10份、六水三氯化铁0.5-8份、双氧水10-80份、乙醇5-20份。进一步地，所述超声处理的时间为0-1小时。进一步地，之后继续搅拌1-4小时得到所述改性锌粉。进一步地，所述锌粉的粒径为500-2000目。进一步地，继续搅拌之后过筛，并烘干得到所述改性锌粉。进一步地，所述烘干的温度为40-120℃，所述烘干的时间为1-24小时。本发明还提出一种上述制备方法制备得到的改性锌粉。另外，本发明还提出上述改性锌粉在镀锌、喷锌或者制备涂料中的应用。本发明与现有技术对比的有益效果包括：吡咯和六水三氯化铁分散于乙醇和双氧水构成的混合溶液中形成聚吡咯，聚吡咯是共轭结构的导电高分子材料，将锌粉加入到混合溶液中，聚吡咯包覆于锌粉的表面，可以为锌粉表面提供导电功能，充分发挥锌粉在涂层中的阴极保护作用；而且聚吡咯包裹于锌的表面在锌的表面形成钝化膜，提高锌粉在水性涂料中的稳定性，可以减缓锌粉在涂层中的消耗速度，进而延长涂层的使用寿命。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：图1为本发明实施例1制备得到的改性锌粉的扫描电镜图。图2为本发明实施例1制备得到的改性锌粉的xps图谱。具体实施方式本具体实施方式提出一种改性锌粉的制备方法，包括：将吡咯和六水三氯化铁分散于乙醇和双氧水构成的混合溶液中，之后将粒径为500-2000目的锌粉加入到混合溶液中并超声处理0-1小时，之后继续搅拌1-4小时，之后过筛，并在40-120℃下烘干1-24小时得到所述改性锌粉。按照重量分数计算，各原料配比如下：锌粉100份、吡咯0.1-20份、六水三氯化铁0.05-10份、双氧水5-100份、乙醇5-50份。在本具体实施方式中，按照重量份数计算，各原料配比进一步包括包括锌粉100份、吡咯1-10份、六水三氯化铁0.5-8份、双氧水10-80份、乙醇5-20份。在本具体实施方式中，吡咯为化学纯或分析纯、六水三氯化铁为化学纯或分析纯、双氧水为化学纯或分析纯、乙醇为化学纯或分析纯。本具体实施方式还包括通过上述制备方法制备得到的改性锌粉。进一步地，本具体实施方式还包括上述改性锌粉在镀锌、喷锌或者制备涂料中的应用，特别是在水性涂料中的应用。下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。实施例1将1克化学纯吡咯和0.5克化学纯六水三氯化铁分散在5克化学纯乙醇和10克化学纯双氧水构成的混合溶液，接着将500目的100克锌粉加入到混合溶液中，搅拌混合后，接着继续在室温下搅拌4小时，用尼龙筛网过滤，在80℃下烘干4小时后得到包覆聚吡咯的锌粉(改性锌粉)。从图1可以看出，聚吡咯包覆于锌粉的表面形成球形颗粒，进一步说明了锌粉被聚吡咯包覆。从图2的xps图中也可以看出，改性锌粉中具有聚吡咯的特征峰，也进一步说明了锌粉被聚吡咯包覆。实施例2将10克分析纯吡咯和8克分析纯六水三氯化铁分散在20克分析纯乙醇和80克分析纯双氧水构成的混合溶液，接着将2000目的100锌粉加入到混合溶液中，搅拌混合后，在常温下用超声波处理1h，接着继续在室温下搅拌1小时，用不锈钢筛网过滤，在60℃下烘干8小时后得到包覆聚吡咯的锌粉。实施例3将2克分析纯吡咯和1克化学纯六水三氯化铁分散在10克化学纯乙醇和30克化学纯双氧水构成的混合溶液，接着将800目的100克锌粉加入到混合溶液中，搅拌混合后，在常温下用超声波处理0.5h，接着继续在室温下搅拌3小时，用铜筛网过滤，在40℃下烘干24小时后得到包覆聚吡咯的锌粉。实施例4将3克化学纯吡咯和6克分析纯六水三氯化铁分散在12克化学纯乙醇和34克化学纯双氧水构成的混合溶液，接着将1000目的100克锌粉加入到混合溶液中，搅拌混合后，在常温下用超声波处理0.2h，接着继续在室温下搅拌3.5小时，用镍筛网过滤，在100℃下烘干2小时后得到包覆聚吡咯的锌粉。实施例5将5克分析纯吡咯和3克分析纯六水三氯化铁分散在15克化学纯乙醇和40克化学纯双氧水构成的混合溶液，接着将1500目的100克锌粉加入到混合溶液中，搅拌混合后，在常温下用超声波处理0.6h，接着继续在室温下搅拌1小时，用尼龙筛网过滤，在120℃下烘干1小时后得到包覆聚吡咯的锌粉。实施例6将8克化学纯吡咯和1克分析纯六水三氯化铁分散在20克化学纯乙醇和60克化学纯双氧水构成的混合溶液，接着将1800目的100克锌粉加入到混合溶液中，搅拌混合后，在常温下用超声波处理0.4h，接着继续在室温下搅拌2小时，用尼龙筛网过滤，在90℃下烘干3小时后得到包覆聚吡咯的锌粉。实施例7将7克分析纯吡咯和5克分析纯六水三氯化铁分散在20克化学纯乙醇和60克化学纯双氧水构成的混合溶液，接着将1800目的100克锌粉加入到混合溶液中，搅拌混合后，在常温下用超声波处理0.5h，接着继续在室温下搅拌2.5小时，用尼龙筛网过滤，在70℃下烘干5小时后得到包覆聚吡咯的锌粉。实施例8一种水性涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸乳液55份、醇酸树脂17份、实施例1得到的改性锌粉13份、十二酯醇成膜助剂4份、硅油0.3份及水36份。实施例9一种水性涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸乳液55份、醇酸树脂17份、实施例2得到的改性锌粉13份、十二酯醇成膜助剂4份、硅油0.3份及水36份。对比例1一种水性涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸乳液55份、醇酸树脂17份、未改性的锌粉13份、十二酯醇成膜助剂4份、硅油0.3份及水36份。将实施例8～9及对比例1得到的水性涂料，并将实施例8-9及对比例1得到的水性涂料密封存储30天之后每种样品分别涂覆在试板上，进行性能测试，膜厚80微米，漆膜保养5天后，对其按照国家标准进行性能测试，结果见表1。表1实施例8-9以及对比例1-2制得的水性涂料的体积电阻率体积电阻率(ω·cm)实施例81.5*104实施例91.4*104对比例11.4*104从表1可以得知，本发明提出的改性锌粉制备得到的水性涂料具有很好的导电性能，说明聚吡咯包覆后的锌粉并没有影响其在水性涂料中导电性能。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12