專利名稱：一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁漿料制備工藝，尤其涉及一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其制備方法。
背景技術(shù)：
片狀鋁粉又稱鋁顏料，是重要的金屬顏料之一，它被廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、化工 及油墨等行業(yè)，我國每年都要消耗大量的鋁粉顏料。但傳統(tǒng)的鋁粉顏料，由于存在粒徑分布 寬、鋁粉表面不夠光滑、金屬光澤效應(yīng)不夠強等缺點，因此在應(yīng)用上受到了很大的限制。納 米片狀鋁粉是近年來隨著納米技術(shù)及納米材料的發(fā)展而發(fā)展起來的一種優(yōu)良金屬顏料，比 起傳統(tǒng)鋁粉，納米片狀鋁粉具有更大的徑厚比、厚度薄、質(zhì)量小，幾乎所有的納米片狀鋁粉 都能水平分布于涂料中，而且在涂料中分布均勻，懸浮性好，不會發(fā)生沉聚現(xiàn)象。正是由于 納米片狀鋁粉具有一般金屬顏料所沒有的這些優(yōu)良特性，因此日益受到人們的廣泛關(guān)注， 而生產(chǎn)納米片狀鋁粉的漿料及制備方法也理所當然成為業(yè)內(nèi)熱門的研究方向?，F(xiàn)有技術(shù)中納米片狀鋁漿料的制備通常采用典型的金屬顏料制造工藝——霧化 球磨法，其是將金屬或其合金熔化噴霧使之成為顆粒，然后在球磨機里將顆粒金屬粉末沖 擊研磨成微細的金屬鱗片。然而，這種采用傳統(tǒng)球磨法制得的納米片狀鋁粉存在粒徑分布 寬、形狀難以控制的缺陷，通常很難制出符合使用要求的片狀粉末。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù) 中存在的上述問題。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提出一種仿電鍍納米片狀鋁漿料，其由質(zhì) 量百分比8 12%的片狀鋁粒子、1 3%的醋丁纖維素、1 5%的表面改性劑、3 8%的 防沉劑、70 80%的有機溶劑、0 4%的附著力促進劑和金屬增亮劑組成，總量為100% ； 所述片狀鋁粒子的純度大于99. 8 %，厚度為50 lOOnm，粒徑為8 13 μ m，徑厚比為200 400。本發(fā)明的技術(shù)方案還提出一種仿電鍍納米片狀鋁漿料的制備方法，按上述技術(shù)方 案提供的配方，該制備方法按以下步驟完成Si、準備純度在99. 8%以上的鋁絲或鋁塊，并進行清洗以備蒸發(fā)用；S2、在將要沉積鋁膜的PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)薄膜表面涂上一層平整的可 溶性有機膜；S3、用蒸發(fā)-冷凝法使鋁蒸氣在所述PET薄膜上沉積成光滑平整的納米鋁膜；S4、將沉積有所述納米鋁膜的PET薄膜放在有機溶劑中進行洗脫，實現(xiàn)所述納米 鋁膜與所述PET薄膜的分離；S5、將含有所述納米鋁膜的洗脫液在高速離心機中離心脫溶劑，得到固含量為 40 50%納米鋁漿料；
S6、將所述固含量為40 50%納米鋁漿料在高速攪拌機中進行機械攪拌，破碎所 述納米鋁膜；S7、對破碎的所述納米鋁膜進行篩分、分級，得到厚度為50 lOOnm、粒徑為8 13 μ m的納米片狀鋁粒子；S8、加入表面改性劑對所述納米片狀鋁粒子進行表面改性處理；S9、向表面處理后的所述納米片狀鋁粒子加入防沉劑、有機溶劑及助劑，形成仿電 鍍納米片狀鋁漿料。本發(fā)明的技術(shù)方案采用PVD (Physical Vapor D印osition，物理 氣相沉積)法制備 納米鋁膜，能夠獲得表面平整光滑、厚度為50 IOOnm仿電鍍級納米片狀鋁漿，并且片狀鋁 粒子徑厚比極大(200 400)，光反射率(> 90% )、水面遮蓋力(> 10m2/g)和亮度(> 115Gs)極高，所得漿料與多種有機體系相容性好，噴涂能夠達到真空電鍍效果，可以代替電 鍍工藝，在涂料或油墨中較少用量即可獲得優(yōu)異的鍍鉻效果，使用成本更為經(jīng)濟，同時為將 PVD法用于生產(chǎn)仿電鍍納米鋁漿及其產(chǎn)業(yè)化提供了可能性。


圖1為本發(fā)明仿電鍍納米片狀鋁漿料的制備方法實施例流程圖。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的基本思路是采用PVD法制備納米級片狀鋁粒子，其大致的技術(shù)路線是 先利用PVD法在PET薄膜上制備納米鋁膜；再將納米鋁膜從PET薄膜上剝離并進行收集；然 后經(jīng)破碎得到納米片狀鋁粒子；再加入適量的表面改性劑，對納米鋁粒子進行表面改性處 理；最后進行配方設(shè)計，加入相應(yīng)的助劑，配成10%的鋁漿。首先需要對本發(fā)明仿電鍍納米片狀鋁漿料的配方進行詳細說明。本實施例的漿料 由質(zhì)量百分比8 12%的納米片狀鋁粒子、1 3%的醋丁纖維素、1 5%的表面改性劑、 3 8%的防沉劑、70 80%的有機溶劑、0 4%的附著力促進劑、金屬增亮劑組成，總量 為100% ；其中，片狀鋁粉的純度大于99. 8%，厚度為50 lOOnm，粒徑為8 13 μ m，徑厚 比為200 400。如圖1所示，根據(jù)以上配方，本實施例仿電鍍納米片狀鋁漿料的制備方法包括以 下步驟Sl S8。Si、原料準備準備純度在99. 8%以上的鋁絲或鋁塊，并進行清洗以備蒸發(fā)用；S2、形成納米可轉(zhuǎn)移膜在將要沉積鋁膜的PET薄膜表面涂上一層平整的可溶性 有機膜；S3、形成納米鋁膜用蒸發(fā)-冷凝法使鋁蒸氣在所述PET薄膜上沉積成光滑平整的 納米鋁膜；S4、洗脫將沉積有所述鋁膜的PET薄膜放在有機溶劑中進行洗脫，實現(xiàn)所述納米 鋁膜與所述PET薄膜的分離；S5、固液分離將含有所述納米鋁膜的洗脫液在高速離心機中離心脫溶劑，得到固 含量為40 50%納米鋁漿料；
S6、破碎將固含量為40 50%納米鋁漿料在高速攪拌機中進行機械攪拌，破碎所述納米鋁膜；S7、篩分、分級對破碎的所述納米鋁膜進行篩分、分級，得到厚度為50 lOOnm、 粒徑為8 13 μ m納米片狀鋁粒子；S8、表面改性加入表面改性劑對所述納米鋁粒子進行表面改性處理；S9、配成漿料向表面改性處理后的所述納米片狀鋁粒子中加入防沉劑、有機溶劑 及助劑，形成仿電鍍級納米片狀鋁漿料。綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案采用PVD法制備納米鋁膜，能夠獲得表面平整光滑、 厚度為50 IOOnm仿電鍍級納米片狀鋁漿料，并且鋁粒子徑厚比極大(200 400)，光反射 率(> 90% )、水面遮蓋力(> 10m2/g)和亮度(> 115Gs)極高，所得漿料與多種有機體 系相容性好，噴涂能夠達到真空電鍍效果，可以代替電鍍工藝，在涂料或油墨中較少用量即 可獲得優(yōu)異的鍍鉻效果，使用成本更為經(jīng)濟，同時為將PVD法用于生產(chǎn)仿電鍍納米片狀鋁 漿及其產(chǎn)業(yè)化提供了可能性。以上為本發(fā)明的最佳實施方式，依據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 能夠顯而易見地想到一些雷同、替代方案，均應(yīng)落入本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
一種仿電鍍納米片狀鋁漿料，其特征在于，其由質(zhì)量百分比8～12％的片狀鋁粒子、1～3％的醋丁纖維素、1～5％的表面改性劑、3～8％的防沉劑、70～80％的有機溶劑、0～4％的附著力促進劑和金屬增亮劑組成，總量為100％；所述片狀鋁粒子的純度大于99.8％，厚度為50～100nm，粒徑為8～13μm，徑厚比為200～400。
2.如權(quán)利要求1所述的仿電鍍納米片狀鋁漿料，其特征在于，所述表面改性劑為硅烷 類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、脂肪酸類衍生物中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求1所述的仿電鍍納米片狀鋁漿料，其特征在于，所述防沉劑為聚乙烯蠟 或聚酰胺蠟。
4.如權(quán)利要求1所述的仿電鍍納米片狀鋁漿料，其特征在于，所述有機溶劑為醋酸乙 酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚中的一種或幾種。
5.一種仿電鍍納米片狀鋁漿料的制備方法，其特征在于，按權(quán)利要求1所述的配方，該 制備方法按以下步驟完成S1、準備純度在99.8%以上的鋁絲或鋁塊，并進行清洗以備蒸發(fā)用；S2、在將要沉積鋁膜的聚對苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜表面涂上一層平整的可溶性有 機膜；S3、用蒸發(fā)-冷凝法使鋁蒸氣在所述PET薄膜上沉積成光滑平整的納米鋁膜；S4、將沉積有所述納米鋁膜的PET薄膜放在有機溶劑中進行洗脫，實現(xiàn)所述納米鋁膜 與所述PET薄膜的分離；S5、將含有所述納米鋁膜的洗脫液在高速離心機中離心脫溶劑，得到固含量為40 50%納米鋁漿料；S6、將所述固含量為40 50%納米鋁漿料在高速攪拌機中進行機械攪拌，破碎所述納 米鋁膜；S7、對破碎的所述納米鋁膜進行篩分、分級，得到厚度為50 lOOnm、粒徑為8 13μ m 的納米片狀鋁粒子；S8、加入表面改性劑對所述納米片狀鋁粒子進行表面改性處理；S9、向表面處理后的所述納米片狀鋁粒子加入防沉劑、有機溶劑及助劑，形成仿電鍍納 米片狀鋁漿料。
6.如權(quán)利要求5所述仿電鍍納米片狀鋁漿料的制備方法，其特征在于，所述表面改性 劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、脂肪酸類衍生物中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求5所述仿電鍍納米片狀鋁漿料的制備方法，其特征在于，所述防沉劑為 聚乙烯蠟或聚酰胺蠟。
8.如權(quán)利要求5所述仿電鍍納米片狀鋁漿料的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑 為醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚中的一種或 幾種。
9.如權(quán)利要求5所述仿電鍍納米片狀鋁漿料的制備方法，其特征在于，所述助劑為附 著力促進劑、金屬增亮劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種仿電鍍納米片狀鋁漿料及其制備方法，包括下述步驟首先采用物理氣相沉積法得到納米片狀鋁粒子，對納米片狀鋁粒子進行分級、表面改性處理；漿料由質(zhì)量百分比8～12％的納米片狀鋁粒子、1～3％醋丁纖維素、1～5％表面改性劑、3～8％防沉劑、70～80％有機溶劑，0～4％附著力促進劑、金屬增亮劑組成，總量為100％。本發(fā)明所得納米片狀鋁粒子厚度為50～100nm，粒徑為8～13μm，徑厚比為200～400，亮度高于115Gs，光反射率大于90％，水面遮蓋力大于10m2/g。所得漿料與多種有機體系相容性好，噴涂能夠達到真空電鍍效果，可以代替電鍍工藝。
文檔編號C23C14/20GK101818009SQ201010143749
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者姜冬青, 張彩云, 方前鋒, 董前年 申請人:董前年