[发明专利]一种磷酸锌钙/甘蔗渣复合防腐颜料及其制备方法

说明书

本发明提供一种磷酸锌钙/甘蔗渣复合防腐颜料及其制备方法，其中该制备方法为：将锌盐溶液和钙盐溶液混合，形成原料混合溶液；将甘蔗渣放入原料混合溶液中浸泡，甘蔗渣浸泡液在超声搅拌状态下，向甘蔗渣浸泡液滴加磷酸溶液进行反应；反应完成后，过滤得到固状物，对固状物进行洗涤、干燥，即得磷酸锌钙/甘蔗渣复合防腐颜料。本发明所制备的磷酸锌钙具有微纳米尺寸，并在甘蔗渣上均匀分布，经钙粒子改性后提高磷酸锌反应活性，同时与甘蔗渣复合，解决小尺寸粒径磷酸锌钙易团聚难分散的问题，使得磷酸锌钙防腐性能充分发挥。该制备工艺简单、合成效率高，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于材料化学领域，具体涉及一种磷酸锌钙/甘蔗渣复合防腐颜料及其制备方法。

背景技术

磷酸锌作为一种性能优良的无毒防锈颜料，能够与酚醛树脂、环氧树脂、中油度醇酸和氨基甲酸树脂等配制防腐蚀涂料，是目前应用最广泛的环保型防锈颜料。传统磷酸锌产品存在粒径大、分布不均、颜料的防锈活性不高，并且形成有效保护膜的速度过慢，防锈性能有限。致使其无法全面取代传统的铬铅类有毒防锈颜料。

为了取代传统含重金属防锈颜料的目的，对其进行改性，研究粒径小、反应活性高的改性磷酸锌是主要发展方向。为提高磷酸锌系颜料的防腐性能，主要采取增加新的阳离子或阴离子或同时增加阳离子和阴离子的方法，以便达到提高它的防锈活性和扩大应用范围。其中，在磷酸锌中掺入钙离子可有效提高颜料活性，目前已公开报道的合成方法主要有：

超细磷酸锌钙粉体的制备与性能[谢飞.超细磷酸锌钙粉体的制备与性能.中南大学学报(自然科学版)，2012，(4)：1298-1298,43.]，制备的粉体粒径为1-2μm，但由于粒径尺寸较小，比表面能高，使其在涂料中极难分散，导致在涂料中的状态粒径尺寸因团聚可达10-20μm或以上，因此粉料团聚使得磷酸锌钙无法充分发挥防锈性能。

蔡巧芬[蔡巧芬.纳米复合磷酸锌钙防腐颜料的制备、表征及性能[D].河北大学.]采用超声波辅助-化学共沉淀法合成的纳米磷酸锌钙分别和纳米偏硼酸钡粉体、纳米偏硼酸钙复合，制备出纳米复合生态防腐颜料。与德国进口ZPA颜料和国产磷酸锌产品做对比,改性复合颜料制备的水性防腐漆的各项指标均达到国家标准。

中国专利201710935168.5《一种轻质磷酸钙锌防腐颜料的制备方法》公开了该制备方法在碳酸钙粉体表面包覆磷酸锌材料，该反应同时还会生成二氧化碳气体，对材料起到破碎作用；然后利用化学置换反应，向制备体系中加入硝酸锌溶液，锌离子与材料表面的钙离子发生化学置换反应，从而获得了外层为磷酸钙锌、内层为碳酸钙的轻质磷酸钙锌防腐颜料，具有结构稳定、防腐蚀效果好等优点。

以上介绍磷酸锌钙的制备方法比较繁琐，且制备出的磷酸锌钙粉体由于粒径尺寸小，使其在涂料体系中无法均匀分散，严重制约其性能发挥。

发明内容

为解决上述背景技术提到的问题，本发明提供一种磷酸锌钙/甘蔗渣复合防腐颜料的制备方法：将锌盐溶液和钙盐溶液混合，形成原料混合溶液；将甘蔗渣放入原料混合溶液中浸泡，甘蔗渣浸泡液在超声搅拌状态下，向甘蔗渣浸泡液滴加磷酸溶液进行反应；反应完成后，过滤得到固状物，对固状物进行洗涤、干燥，即得磷酸锌钙/甘蔗渣复合防腐颜料。

进一步地，所述甘蔗渣为经过预处理后的甘蔗渣，其预处理步骤为将甘蔗渣经沸水处理后，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，粉碎。具体为将甘蔗渣放置于水中煮至沸腾1-5h，通过蒸馏水洗涤至中性、过滤，然后在60℃干燥，干燥后经粉碎，过80-200目筛。

进一步地，所述锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、醋酸锌中的一种或者在相容情况下的几种的组合。

进一步地，所述钙盐选自氯化钙、硫酸钙、硝酸钙、醋酸钙中的一种或者在相容情况下的几种的组合。

进一步地，所述原料混合溶液中锌盐与钙盐的物质的量比为(0.04-0.1):(0.02-0.1)。