一种铁基金属水性防锈型磁力漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁基金属水性防锈型磁力漆及其制备方法。纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，是由以下原料制备而成：铁基金属软磁粉末、分散剂、水、催化剂、偶联剂和有机稀释剂。铁基金属水性防锈型磁力漆，是由以下原料制备而成：纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末、粘结剂、增稠剂、偶联剂、水、分散剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂、防冻剂。其制备方法：将各种原料混合均匀。本发明专利技术的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末具有优异的水油分散性，具有耐化学腐蚀和热稳定性好特点，具有“自轻量化”特性，涂层具有较高的聚磁密度，磁吸力高，且为水性配方，无毒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁基金属水性防锈型磁力漆及其制备方法。
技术介绍
磁力漆，又名磁性涂料，是一种表面修饰处理的功能性材料。通过刷涂物体表面，如水泥墙面、木材表面、复合夹板、塑料等，可赋予表面磁性并能吸附如文具磁贴、磁胶的永磁性材料，具有装饰美化、教学辅助、隔绝保护等特殊功能。通过刷涂或者喷涂方式将软磁涂料附于所需修饰物体表面，干燥固化后便可在上面吸附如教学文具磁贴、磁力挂钩、磁性海报或壁纸等永磁材料，方便人们生活，甚至还可以在其表面刷涂不同颜色的面漆来增色添彩并扩大应用范围。为了使物体表面的磁性涂层能具有较大的磁性吸附力，磁性填充物往往会选择铁粉或者铁基金属，然后调整填充物的形状、粒度分布与配比、体系中的添加量等方面来提高磁力漆的磁性能。美国专利技术专利US9321924公开了一种“磁性负载体油墨”(MAGNETIC LOAD SUPPORTING INKS)，所述的磁性涂墨很好地考虑了磁性颗粒的粒度分布、形貌尺寸、涂料粘度等方面对磁性能的影响，其中磁性颗粒涉及铁或铁锶磁性材料。但是，该专利技术磁性油墨所用溶剂为有机型溶剂，对环境和人体健康造成一定程度的不良影响；此外，该专利技术在铁系磁性材料在油墨体系中的化学腐蚀性方面并未提出预防措施。美国专利技术专利US5587102公开了一种“磁性漆配方和制备方法”(MAGNETIC PAINT COMPOSITION AND METHOD)，所述的磁性漆属水性涂料，磁性填料则采用研磨型铁粉，筛选粒度主要分布在200~325目之间，粒度筛选目的一方面使磁性漆本身具有良好的流动性，一方面使铁粉更好地紧密排布在涂层中使漆膜更平整。但是由于本磁性漆为碱性水性涂料，在贮存过程中铁粉的氧化腐蚀以及实际刷涂成膜后铁粉在涂层中若发生锈蚀所产生的后果等方面并未考虑。美国专利技术专利US5843329公开了一种“磁性漆或油墨的添加物”(MAGNETIC PAINT OR INK ADDITIVE)，也未考虑铁磁材料在涂料中的防腐蚀问题。中国专利技术专利申请CN201310248293.0公开了一种“多极静磁场下使用的软磁涂料及其制备方法”，该专利技术优选出片状软磁粉体粒径为10~200μm，所述软磁涂料优选配方为65~85wt%的片状软磁粉体、9~25wt%的黏合剂、5~15wt%的稀释剂和1~5.5wt%的助剂，用于制作软磁复合材料兼容性好，水性环保，但由于该配方属碱性含水体系，也未对铁系软磁粉体在其中防腐蚀性进行特别的研究。目前，现有技术中的软磁涂料所用的磁性填料常见有球状或不规则型的铁氧体软磁粉、球状或不规则型和片状铁基金属软磁粉末。但是现有技术中软磁涂料，尤其是铁基金属软磁涂料在使用过程中存在严重缺陷：由于铁基金属软磁粉末抗氧化能力并不理想，铁基金属软磁涂料若经长时间贮存，铁基金属软磁粉末容易因为配方中酸碱性而发生腐蚀，轻则涂料上层液泛黄，重则涂料整体发生结块变质、冒泡等不良现象而无法使用。即使在贮存时未发生软磁粉腐蚀现象，但是实际使用并且固化成膜后，涂层内的铁基金属会由于涂层吸收空气中的酸气、盐分和水分而发生锈蚀，轻则呈现出分散性锈点，严重则呈现片区“黄化”。还有的是，对于铁基金属软磁粉末，往往由于其比重和颗粒尺寸影响，使得软磁涂料在长时间贮存或者运输过程受外部应力作用情况下容易发生沉降，给使用者造成一定的不便。因此，为了解决这个技术难题，有必要提供一种铁基金属软磁粉末，一方面在水性体系下具有一定的“自轻量化”的能力，另一方面有具有稳定的防锈蚀特性，从而应用制备得到一种稳定的铁基金属防锈型磁力漆。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铁基金属水性防锈型磁力漆及其制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，是由以下重量份的原料制备而成：100~500份铁基金属软磁粉末、0.1~2.5份分散剂、10~80份水、0.2~1.5份催化剂、5~50份偶联剂和50~250份有机稀释剂。所述铁基金属软磁粉末粒径为10nm~200μm。所述铁基金属软磁粉末为球状或不规则状或片状的铁粉、铁碳系合金粉、铁硅系合金粉、铁铝系合金粉、铁硅铝系合金粉、铁镍系合金粉、铁钴系合金粉中的至少一种。所述的偶联剂为硅烷类偶联剂、硅酸酯类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、锆酸酯类偶联剂、铬络合物类偶联剂、铝酸酯类偶联剂、稀土偶联剂中的至少一种。所述的催化剂为氨水、乙二胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、叔丁胺中的至少一种。所述的有机稀释剂为工业酒精。纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，其是按照以下方法制备的：① 将按重量份计的10~80份水和36~180份有机稀释剂依次注入至恒温间歇搅拌反应釜，启动搅拌，然后将按重量份计的100~500份铁基金属软磁粉末和0.1~2.5份分散剂依次投入至恒温间歇搅拌反应釜，然后将按重量份计的0.4~1.3份催化剂和7~35份有机稀释剂混合均匀后，注入至恒温间歇搅拌反应釜，然后将按重量份计的5~50份偶联剂和7~35份有机稀释剂混合均匀后，注入至恒温间歇搅拌反应釜，启动恒温装置，调节温度至25~65℃，恒温搅拌处理3~10h后得到反应后的固液混合物；② 第①步完成后，将反应后的固液混合物排放至贮料容器，常温下静置冷却陈化，过滤并收集固体，即为表面处理后的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末；③ 按铁基金属软磁粉末的重量、水的重量之比为1:(1.5~2) 的比例，依次加入到容器后搅拌水洗，将水洗后的固液混合物过滤并收集固体，即为第一次水洗后的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，然后将第一次水洗后的包覆型铁基金属软磁粉末和第一次水洗所用量的水依次加入到容器后搅拌水洗，将水洗后的固液混合物过滤并收集固体，即为第二次水洗后的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，如此重复操作直至水洗后上层液体无酯味，然后按铁基金属软磁粉末的重量、工业酒精的重量之比为1:(1.8~2.2)的比例，依次加入到容器后搅拌醇洗，再将醇洗后的固液混合物过滤并收集固体，即为醇洗后的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉；④将醇洗后的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末置于干燥，即得到纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末。铁基金属水性防锈型磁力漆，是由以下重量份的原料制备而成：40~70份所述的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末、10~25份粘结剂、0.2~3份增稠剂、0.1~0.5份偶联剂、5~15份软水、0.2~2份分散剂、0.1~0.5份消泡剂、0.1~0.3份防腐剂、0.02~0.1份成膜助剂、0.2~1份防冻剂。所述的粘结剂为聚醋酸乙烯酯乳液、聚丙烯酸乳液、卤代乙烯聚合物乳液、苯乙烯聚合物乳液、丙烯酸酯—苯乙烯共聚物乳液、丙烯酰胺—苯乙烯共聚物乳液、二烯烃聚合物乳液、二烯烃与其他单体的共聚物乳液、基于脂肪烃类的聚合物乳液、环氧树脂乳液、环氧-丙烯酸酯乳液、氨基树脂乳液、酚醛树脂乳液、聚酰胺乳液、醇酸树脂乳液、聚氨酯乳液、有机硅树脂乳液中的至少一种。所述的增稠剂为气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、分子筛、硅凝胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改本文档来自技高网...

【技术保护点】
纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，其特征在于，是由以下重量份的原料制备而成：100~500份铁基金属软磁粉末、0.1~2.5份分散剂、10~80份水、0.2~1.5份催化剂、5~50份偶联剂和50~250份有机稀释剂。

【技术特征摘要】
1.纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，其特征在于，是由以下重量份的原料制备而成：100~500份铁基金属软磁粉末、0.1~2.5份分散剂、10~80份水、0.2~1.5份催化剂、5~50份偶联剂和50~250份有机稀释剂。2.根据权利要求1所述的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，其特征在于，所述铁基金属软磁粉末粒径为10nm~200μm。3.根据权利要求2所述的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，其特征在于，所述铁基金属软磁粉末为球状或不规则状或片状的铁粉、铁碳系合金粉、铁硅系合金粉、铁铝系合金粉、铁硅铝系合金粉、铁镍系合金粉、铁钴系合金粉中的至少一种。4.根据权利要求3所述的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷类偶联剂、硅酸酯类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、锆酸酯类偶联剂、铬络合物类偶联剂、铝酸酯类偶联剂、稀土偶联剂中的至少一种。5.根据权利要求4所述的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，其特征在于，所述的催化剂为氨水、乙二胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、叔丁胺中的至少一种。6.根据权利5要求所述的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，其特征在于，所述的有机稀释剂为工业酒精。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的纳米级薄膜包覆型铁基金属软磁粉末，其特征在于，其是按照以下方法制备的：① 将按重量份计的10~80份水和36~180份有机稀释剂依次注入至恒温间歇搅拌反应釜，启动搅拌，然后将按重量份计的100~500份铁基金属软磁粉末和0.1~2.5份分散剂依次投入至恒温间歇搅拌反应釜，然后将按重量份计的0.4~1.3份催化剂和7~35份有机稀释剂混合均匀后，注入至恒温间歇搅拌反应釜，然后将按重量份计的5~50份偶联剂和7~35份有机稀释剂混合均匀后，注入至恒温间歇搅拌反应釜，启动恒温装置，调节温度至25~65℃，恒温搅拌处理3~10h后得到反应后的固液混合物；② 第①步完成后，将反应后的固液混合物排放至贮料容器，常温下静置冷却陈化，过滤并收集固体，即为表面处理后的纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪小明，周炳贤，郭春生，王锐，
申请(专利权)人：广州新莱福磁电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44