纳米材料改性防锈颜料——复合铁钛粉

第13卷第3期2013年1月1671—1815（2013）03-0783-03科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol.13No.3Jan．2013 2013Sci.Tech.Engrg.纳米TiO 2包覆磷酸钙生态防锈颜料的合成与性能丁宇1丁士文1*花东栓2李幕英2张宁1（河北大学化学与环境科学学院1，保定071002；河北省水性涂料工程技术研究中心2，徐水071002）摘要首先以工业85%磷酸，Ca （OH ）2为基本原料合成磷酸钙中间体。

再利用TiOSO 4水解产生的TiO 2对其包覆改性。

经过滤、烘干得到产品。

利用XRD 、SEM 对样品进行了表征。

将改性的颜料制成醇酸水性防锈漆，喷涂到钢铁表面测试性能。

结果证明，各项指标均达到或超过国家标准，尤其耐盐水一项，不仅优于目前市场上的磷酸锌，而且寿命比德国进口的ZPA 防锈颜料要高出120h 。

关键词磷酸钙纳米TiO 2包覆防锈颜料水性涂料中图法分类号TQ628.3；文献标志码A2012年8月17日收到，8月28日修改河北大学实验室开放基金（2010011）、国家自然科学基金（20806018）资助第一作者简介：丁宇（1982—），男，河北大学硕士研究生，研究方向：无机纳米材料。

众所周知，涂料工业使用的含铅、铬（Ⅵ）等防锈颜料具有很大的毒性。

另外，含铅、铬（Ⅵ）颜料在生产过程产生的三废、制漆过程中产生的粉尘、金属涂漆后焊接与切割时散发的气体以及涂层破损后的有毒漆膜等等都会对人体及环境造成严重的危害和污染。

因此寻求无毒或低毒的生态防锈颜料已成为人们的共识［1—3］。

迄今为止，已经开发和研制了磷酸盐系、钼酸盐系、硼酸盐系列等多种颜料，其中以磷酸盐系列颜料就其品种、性能及使用范围上的研究都占有较大的优势，从而使其成为用量最大的无毒防锈颜料［4—7］。

比如德国、美国、日本的颜料公司以及中国以河北大学为主导的几家相关企业从20世纪80年代后期相继推出了磷酸锌、改性磷酸锌、聚合磷酸铝等一系列新型防锈颜料，其防锈性能相当或优于传统的铅系、铬系有毒防锈颜料。

新型防锈颜料复合铁钛粉获中国专利技术博览会金奖
佚名
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2005(24)6
【摘要】日前，万达科技(无锡)有限公司联合中国人民解放军海军工程大学的专家开发出一种新型的防锈颜料——复合铁钛粉，获得了中国专利技术博览会金奖，并已由解放军总装备部作为重点项目在全军装备上推广使用。

经国内外权威科研机构分析检测表明，该产品具有优异的防锈性能和环保优势，是防锈颜料领域划时代的产品。

【总页数】1页(P71-71)
【关键词】技术博览会;复合铁钛粉;防锈颜料;中国专利;中国人民解放军;海军工程大学;金;有限公司;推广使用;重点项目;总装备部;分析检测;科研机构;防锈性能;国内外;产品
【正文语种】中文
【中图分类】TQ628.3;S-27
【相关文献】
1.新型防锈颜料：复合铁钛粉 [J],
2.复合铁钛防锈颜料及其"无铅红丹"防锈涂料 [J], 李家权
3.纳米TiO2复合铁钛防锈颜料的研制及产业化进展 [J], 金广泉;曹跃云
4.新颖防锈颜料——复合铁钛粉 [J],
5.复合铁钛粉防锈高效 [J], 李子东
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改性丙烯酸酯金属防腐蚀涂料的研究进展摘要;综述了丙烯酸酯防腐蚀涂料用有机硅改性、环氧树脂改性、有机氟改性、有机硅/环氧树脂改性以及纳米材料改性的研究情况,并指出了丙烯酸酯防腐蚀涂料的应用现状、存在的问题以及发展趋势。

关键词;丙烯酸酯;环氧树脂;有机硅树脂;防腐蚀丙烯酸系乳胶涂料具有优良的环保性和良好的耐热性、耐候性、耐腐蚀性、耐玷污性、附着力高和保光保色性好等优点。

但在实际应用中,由于自身结构的限制,在硬度、抗污染性、耐溶剂性等方面仍存在一些不足之处。

为了更好地提高丙烯酸酯涂料的防腐蚀性能,扩大其应用范围,需要对丙烯酸酯乳液进行改性。

本文对丙烯酸酯乳液金属防腐蚀涂料的改性情况进行综述。

1 环氧树脂改性环氧树脂具有粘附力强、成型收缩率低、化学稳定性好、电绝缘性以及热稳定性好等优点。

环氧改性丙烯酸乳液既具有环氧树脂的高模量、高强度、耐化学品和优良的防腐蚀性,又具有丙烯酸树脂光泽、丰满度和耐候性好等特点,且价格低廉,适用于装饰性要求高的场合,如塑料表面涂装和加工过程(如表面处理、电镀、烫金、镀膜等)的需要。

常见的改性方法有自由基聚合和酯化法。

以高氯化聚乙烯树脂和环氧丙烯酸树脂为主要成膜物质,添加防腐蚀颜填料,制得单组分、附着力好、防腐蚀性和耐候性优异的防腐蚀涂料,已广泛用于钢结构、桥梁等的防腐蚀工程。

用环氧树脂改性亲水性丙烯酸树脂,改性后涂层的亲水性和耐水性能达到较好的均衡,耐蚀性和附着力得到提高。

采用E-10环氧改性丙烯酸树脂为基料,N75聚氨酯为固化剂,HT 助剂高光疏水物,制备具有良好耐酸、酸碱性能的自清洁防腐蚀涂料。

通过反相转法,用磷酸和丙烯酸及其酯类单体对环氧树脂进行改性,得到一种性能优良的水性丙烯酸改性环氧树脂防腐蚀涂料乳液。

]利用丙烯酸环氧树脂的接枝共聚反应制备了环氧-丙烯酸自乳化自交联水性防腐蚀乳液,所制得乳液的固含量为20%~40%,并且乳液的储存、稀释、机械和冻融等稳定性好。

2 有机硅改性有机硅和丙烯酸酯共聚可以制得以丙烯酸酯类大分子为主链,侧链为带烷氧基或羟基的硅烷或聚硅氧烷的有机硅改性丙烯酸树脂乳胶涂料,以该树脂为主要成膜物的硅丙涂料集丙烯酸涂料和有机硅涂料之长,不仅具有超耐候性,还具有优异的耐水性、耐盐雾、耐温变性、耐玷污性及耐洗刷性能,主要应用于对耐候性能有特殊要求的建筑外墙涂料、工程机械涂料以及作业环境更为恶劣的码头设备、海洋设施等的表面防腐蚀及装饰。

复合铁钛防锈涂料标准一、原料要求1.铁粉：应符合相关标准，纯度应不低于98%。

2.钛白粉：应符合相关标准，纯度应不低于99%。

3.溶剂：应符合相关标准，无色透明，无异味。

4.添加剂：应符合相关标准，无色透明，无异味。

二、制备工艺1.将铁粉和钛白粉按一定比例混合均匀。

2.加入溶剂，搅拌均匀。

3.加入添加剂，搅拌均匀。

4.进行研磨，使涂料更加细腻。

5.经过过滤，去除杂质。

6.进行质量检测，合格后即可包装。

三、性能指标1.外观：涂料应无色透明，无杂质。

2.粘度：涂料应有一定的粘度，以确保涂装时不会流淌。

3.附着力：涂料应具有良好的附着力，能够牢固地附着在金属表面。

4.防锈性能：涂料应具有优良的防锈性能，能够有效防止金属生锈。

5.耐候性能：涂料应具有优良的耐候性能，能够在各种气候条件下保持性能稳定。

6.环保性能：涂料应符合环保要求，无毒无害，不会对环境和人体造成危害。

四、测试方法1.外观：目视观察涂料的颜色、透明度和杂质情况。

2.粘度：采用粘度计测量涂料的粘度。

3.附着力：采用划格试验法测试涂料的附着力。

4.防锈性能：将涂装后的金属试样放置在盐雾试验箱中进行盐雾试验，观察生锈情况。

5.耐候性能：将涂装后的金属试样放置在人工加速老化试验箱中进行老化试验，观察涂层变化情况。

6.环保性能：采用相关检测方法检测涂料的环保性能。

五、包装和储存1.涂料应采用密封包装，以防止溶剂挥发和杂质进入。

2.储存时应避免阳光直射和高温环境，保持室内通风良好。

3.储存时间不宜过长，建议不超过12个月。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 1908074A [43]公开日2007年2月7日[21]申请号200610020081.7[22]申请日2006.08.31[21]申请号200610020081.7[71]申请人武汉市大汉科技发展有限公司地址430033湖北省武汉市建设大道海军工程大学[72]发明人金广泉 [74]专利代理机构武汉金堂专利事务所代理人胡清堂[51]Int.CI.C09C 1/28 (2006.01)C09C 1/36 (2006.01)C09C 3/00 (2006.01)C09K 15/02 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 4 页[54]发明名称白色复合硅钛防锈粉[57]摘要一种用于提高防锈漆防锈性能的新型防锈颜料——白色复合硅钛防锈粉，其特征是该复合硅钛防锈粉以天然或人工合成的，细度为325～1200目的硅酸盐为载体，添加以纳米氧化硅、氧化钛、氧化钙、氧化锌中的任意一种至任意四种，以及涂料用助剂和涂料用填料，经复合而成，所述四种纳米材料的粒径均在10～100mm之间。

本发明是能提高防锈漆防锈性能的防锈颜料，用其制成的防锈漆防锈性能优异，性能价格比高，其性能和经济指标达到或优于背景技术。

200610020081.7权 利 要 求 书第1/2页 1.一种白色复合硅钛防锈粉，其特征在于：包括由天然或人工合成的，细度为200～1200目的硅酸盐。

2.、根据权利要求1所述的白色复合硅钛防锈粉，其特征在于：天然或人工合成的，细度为200～1200目的的硅酸盐重量百分比49-99，添加剂为余数。

3.根据权利要求2所述的白色复合硅钛防锈粉，其特征在于：添加剂为：纳米氧化物，偶联剂，填料。

4.根据权利要求3所述的白色复合硅钛防锈粉，其特征在于：纳米氧化物为：纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化钙。

5.根据权利要求3所述的白色复合硅钛防锈粉，其特征在于：偶联剂为：硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或酞酸酯偶联剂。

专利名称：一种纳米TiB增强钛基复合粉末及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：王帅,黄陆军,任建强,孙枫泊,麻子硕,韩亚坤,安琦,耿林
申请号：CN202210078260.5
申请日：20220124
公开号：CN114406275A
公开日：
20220429
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及金属复合材料技术领域，特别涉及一种纳米TiB增强钛基复合粉末及其制备方法。

该纳米TiB增强钛基复合粉末的制备方法包括如下步骤：步骤一，将钛合金粉末和增强体粉末混合均匀，得到混合物；步骤二，将所述混合物进行真空反应热压烧结处理，得到烧结体；步骤三，对所述烧结体进行加热旋转处理，以使受热熔融的烧结体旋出得到熔融液滴，将所述熔融液滴进行冷却后得到所述纳米TiB增强钛基复合粉末。

本发明提供的纳米TiB增强钛基复合粉末的制备方法，能够使制备的纳米TiB增强钛基复合粉末的球形度高，粒径范围窄，且内部增强相分布均匀。

申请人：哈尔滨工业大学
地址：150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
国籍：CN
代理机构：北京格允知识产权代理有限公司
代理人：谭辉
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铁钛粉可用于哪些领域？
铁钛粉是一种由铁、钛等金属元素以粉状形式混合制成的复合材料。

它在工业
生产中具有广泛的应用，可用于以下几个领域：
1. 钢铁冶金工业
铁钛粉可作为钢铁冶金工业中熔铁的还原剂，它具有高还原性、高硫化性等特点，在冶炼过程中可以将氧化铁还原成金属铁。

同时，铁钛粉还可以提高钢铁的成分，增加合金元素，提高高温强度和耐腐蚀性。

2. 化工工业
铁钛粉还可以作为化学反应催化剂，促进化学反应的进行。

特别是在硫酸氧化
法中，铁钛粉作为氧化剂可以高效催化硫化物的氧化反应，使污水中的化学氧化物浓度降低，减少环境污染。

3. 环保工业
铁钛粉作为一种强氧化剂，可以用于处理水污染和空气污染。

在水污染处理中，铁钛粉可以作为有机污染物的催化剂，促进其分解。

在空气污染中，铁钛粉可以催化VOCs（挥发性有机化合物）的氧化反应，从而减少空气中的有害物质。

4. 粉末冶金工业
铁钛粉经过混合、压制和烧结等工艺处理后，可以制成各种高精度零部件和复
合材料。

在航空航天工业中，铁钛粉常用于制造航空发动机等高性能部件。

5. 生物医学工业
铁钛粉可作为生物医学领域中的一种新型荧光探针。

它可以作为生物分子探测
剂和分析试剂，用于分子生物学、免疫学和生物医学等研究领域。

总之，铁钛粉的广泛应用领域是由它独特的化学和物理性质所决定的。

未来，
随着技术的不断发展，铁钛粉的应用领域将会更加广泛。

铁钛粉在涂料中的作用简介铁钛粉是一种广泛应用于涂料、塑料等行业的颜料，其主成分为钛酸盐和氧化铁。

铁钛粉的应用范围非常广泛，包括成为颜料、电子材料、陶瓷和材料表面涂层等。

在涂料中，铁钛粉的作用主要是用作颜料，用于赋予涂层不同的颜色，并且具有一定的光泽度和耐光性、耐气候性、耐腐蚀性。

铁钛粉的特性和优势铁钛粉作为一种广泛应用的涂料颜料，具有以下几个特性和优势：•色泽鲜艳：铁钛粉的颜色鲜明且牢固不褪色，使得涂层表面看起来十分鲜艳。

•色彩稳定：铁钛粉具有色彩稳定性，即使在风吹日晒、雨打风吹的环境中，涂层颜色也不会因为氧化、分解等原因发生变化。

•耐光性好：铁钛粉的涂层具有较好的耐光性，降低了涂层的老化速度和色差。

•耐候性好：铁钛粉的涂层具有较好的耐候性，能够经受住极端气候的侵蚀和破坏。

铁钛粉在不同类型涂料中的应用1.纹理涂料纹理涂料主要是采用有机胶粘剂作基质，钛白粉作为填料色料，铁钛粉作为颜色添加剂。

纹理涂料具有较好的防潮、抗老化、耐水性和耐污性，适用于地坪、屋顶等场合。

2.油漆涂料油漆涂料主要采用顺酐、乙醇和苯等有机化合物作为溶剂，铝粉和铁钛粉作为填料色料。

油漆涂料涂层具有较好的光泽、硬度和保护性能，适用于汽车、木器等产品。

3.水性涂料水性涂料以水作为溶剂、品质较轻的树脂作基材，铁钛粉和氧化铁作为颜料填料。

水性涂料有环保、易使用、广泛适用等特点，适用于家居装修。

铁钛粉的市场前景现代工业中的许多产品都需要用到涂料，铁钛粉作为涂料的重要添加剂，具有较广泛的市场前景。

随着环境保护意识的增强，低VOC（挥发有机化合物）涂料的需求逐渐增加，水性涂料、粉末涂料的市场份额也逐步扩大，因此铁钛粉的应用前景非常广阔。

总结作为涂料中的重要添加剂，铁钛粉具有良好的耐光性、耐污性和耐候性，同时也具有色彩鲜艳的特点。

在不同类型涂料中，铁钛粉的应用也有所不同，纹理涂料、油漆涂料和水性涂料都是其应用范围。

目前，随着环保意识的增强以及涂料市场的不断扩大，铁钛粉的市场前景也非常广阔。