[发明专利]一种水性基体高相容、耐腐蚀彩色铝颜料的制备方法

说明书

本发明公开了一种水性基体高相容、耐腐蚀彩色铝颜料的制备方法，是在碱性环境下，通过天然多酚和功能化硅烷偶联剂在铝颜料表面形成有机/无机包覆层，随后利用该包覆层的二次反应活性，加入有机染料进行化学接枝，进而对改性铝颜料进行着色，即获得彩色铝颜料。本发明制备的彩色铝颜料不仅具有良好的耐酸碱腐蚀性，而且显著提升其与水性丙烯酸涂料的相容性，在水性涂料领域中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种彩色铝颜料的制备方法，具体涉及一种水性基体高相容、耐腐蚀彩色铝颜料的制备方法。

背景技术

在众多金属颜料中，铝颜料因其特殊的金属光泽和优异的随角异色性、遮盖性、屏蔽性等性能被广泛应用于油墨、涂料、塑料等行业。然而铝粉因其活泼的化学性质很容易受到腐蚀而失去表面色泽，产生的气体也很容易引发安全事故，这在很大程度上限制了它的进一步应用。不仅如此，铝颜料单一的银白色调在日常生活中也难以满足人们的审美需求，于是研究者们开始在改性基础上对铝颜料进行着色以期得到性能优异的彩色铝颜料。

目前铝颜料着色主要分为三类：一是在铝颜料表面液相沉积，通过煅烧氢氧化物脱水后生成稳定的带色金属氧化物包覆在铝颜料表面，如氧化铁、氧化钴和氧化铜等，该方法可以获得彩色的铝颜料，但存在着色彩不鲜艳、颜色种类少等缺点，且难以获得良好的耐腐蚀性能。二是通过二氧化硅包覆法，其原理是将正硅酸乙酯的水解、或功能化的硅烷偶联剂与正硅酸乙酯协同水解，在铝颜料表面形成一层致密SiO₂膜层，在此基础上通过接枝反应或物理沉积对铝颜料进行着色。这种方法可以显著改善铝颜料的耐腐蚀性能，但无机SiO₂水性基体中难以分散均匀，存在相容性不佳等缺点。三是采用高分子包覆法并引入有机染料，进而制备不同颜色的彩色铝颜料，铝颜料表面的高分子与基体具有很好的相容性，可以有效改善铝颜料在水性基体中的分散性，但由于高分子在铝颜料表面的疏松结构，存在着耐腐蚀性差的缺点。

因此，探索一种能同时具有高耐腐蚀性和水性基体高相容性的彩色铝颜料的制备方法具有重要意义。

发明内容

基于上述现有技术所存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种新型彩色铝颜料的制备方法，旨在同时提高彩色铝颜料的耐腐蚀性和与水性基体的相容性。

本发明为实现目的，采用如下技术方案：

一种水性基体高相容、耐腐蚀彩色铝颜料的制备方法，其特点在于：在碱性环境下，通过天然多酚和功能化硅烷偶联剂在铝颜料表面形成有机/无机包覆层，随后利用该包覆层的二次反应活性，加入有机染料进行化学接枝，进而对改性铝颜料进行着色，即获得彩色铝颜料。具体包括如下步骤：

步骤1、在铝颜料中加入丙酮和乙醇，超声分散45min后进行抽滤、洗涤，放置于真空干燥箱干燥24h后，获得预处理铝颜料；

步骤2、称取步骤1的预处理铝颜料加入到含无水乙醇的缓冲溶液中，在磁力搅拌下先后加入天然多酚和功能化硅烷偶联剂，反应10h后对溶液进行抽滤、洗涤，获得改性铝颜料滤饼；

步骤3、将所述改性铝颜料滤饼置于烧杯中，加入无水乙醇和缓冲溶液后进行磁力搅拌，随后加入有机染料，反应4h后对溶液进行抽滤、洗涤、干燥，即获得彩色铝颜料。

作为优选，步骤1中，铝颜料、丙酮和乙醇的用量比为3-6g：20-30mL：100-200mL。

作为优选；步骤2中，预处理铝颜料、无水乙醇与缓冲溶液的用量比为0.5-1g：100-200mL：100-200mL；步骤2中预处理铝颜料与步骤3中无水乙醇、缓冲溶液的用量比为0.5-1g：100-200mL：100-200mL。

作为优选，步骤2中预处理铝颜料、天然多酚、功能化硅烷偶联剂与步骤3中有机染料的质量比为1：1：1：0.5-1。

作为优选，步骤2与步骤3中所述缓冲溶液为浓度0.01-0.1M、pH为7-9的Tris-HCl缓冲溶液。