片狀鋁粉微膠囊的制備與表征.pdf

1、片狀鋁粉因其具有金屬光澤和隨角異色性作為金屬光澤顏料在涂料中得到了廣泛的應(yīng)用。由于人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，傳統(tǒng)的溶劑型涂料正在快速地被水性涂料取代，水性涂料因其具有低的VOCs的排放量，得到了廣泛的應(yīng)用。原來與溶劑型涂料配套使用的鋁顏料在水性涂料體系中與水反應(yīng)生成氫氣，造成鋁顏料化學(xué)穩(wěn)定性急劇下降，并給生產(chǎn)、儲(chǔ)存過程造成安全隱患，且在應(yīng)用過程中還存在與水性樹脂的相容性差、光澤度下降等問題。本論文針對(duì)以上問題，設(shè)計(jì)并制備了三種具有雙層結(jié)

2、構(gòu)的片狀鋁粉微膠囊，其內(nèi)部阻水耐蝕層使其獲得良好的化學(xué)穩(wěn)定性并保持原有的光澤;外層親水層使其在水性體系中具有良好的分散性。主要工作如下:
　　1.設(shè)計(jì)了以片狀鋁粉為核、納米二氧化硅為殼，殼外懸掛親水末端有機(jī)鏈的微膠囊結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)抗蝕性和親水性。通過調(diào)控正硅酸乙酯水解和KH550共水解的條件，一步法實(shí)現(xiàn)了納米二氧化硅粒子在片狀鋁粉表面的組裝以及末端為氨基的有機(jī)鏈與殼層的鍵合化學(xué)接枝。根據(jù)HG/T2456.5-2016進(jìn)行測(cè)試，片狀鋁粉

3、微膠囊2小時(shí)內(nèi)氫氣釋放量為23.5ml，說明其具有良好的耐腐蝕性。另將商業(yè)化的二氧化硅粒子與球形鋁粉進(jìn)行共球磨，制備出了以二氧化硅粒子為殼的片狀鋁粉微膠囊，模擬現(xiàn)有片狀鋁粉制備工藝，探索將微膠囊制備與現(xiàn)有工藝相結(jié)合的可行性。耐水測(cè)試結(jié)果顯示，該方法制備的片狀鋁粉微膠囊抗蝕性有限，只能一定程度上降低腐蝕的速率。
　　2.設(shè)計(jì)了一種以片狀鋁粉為核，磷酸鋅鋁鹽為耐水鈍化膜，外部螯合磷酸酯進(jìn)行封孔的雙層結(jié)構(gòu)微膠囊。在復(fù)配的磷酸鹽緩沖溶液中

4、（pH為8溫和條件下），在鋁粉粒子表面制備了磷酸鋅鋁鹽化學(xué)轉(zhuǎn)移膜，然后螯合帶有親水基團(tuán)的磷酸酯在其表面形成親水殼層，從而實(shí)現(xiàn)片狀鋁粉的親水性及耐蝕性。結(jié)果表明，這種片狀鋁粉微膠囊具有良好的耐蝕性，可達(dá)到2小時(shí)內(nèi)無氫氣析出，遠(yuǎn)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，接觸角測(cè)試結(jié)果顯示，片狀鋁粉微膠囊與水的接觸角由93.45°降低為31.34°，說明親水性已實(shí)現(xiàn)。
　　3.設(shè)計(jì)了一種以片狀鋁粉為核，內(nèi)層以磷酸鋅鋁鹽化學(xué)轉(zhuǎn)移膜、外層為季銨鹽基團(tuán)有機(jī)鏈的片狀

5、鋁粉微膠囊?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)移膜制備方法同上，季銨鹽有機(jī)鏈的接枝通過N-三甲氧基甲硅烷基丙基-N，N，N-三甲基氯化銨和二甲基十八烷基[3-（三甲氧基硅基）丙基]氯化銨這兩種季銨鹽類硅烷偶聯(lián)劑與已鈍化的片狀鋁粉微膠囊上羥基間的縮合實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)片狀鋁粉的抗蝕性與抗菌性。根據(jù)HG/T2456.5-2016對(duì)所制備的片狀鋁粉微膠囊進(jìn)行耐水測(cè)試，結(jié)果顯示所制備兩種的片狀鋁粉微膠囊2小時(shí)內(nèi)析氫量均為0ml，說明耐蝕性已實(shí)現(xiàn)。抗菌測(cè)試表明，所制備的兩種抗菌