三聚磷酸鋁（ATP）作為一種新型環(huán)境友好型防銹顏料，環(huán)保無(wú)公害的特性使其在防腐涂料領(lǐng)域已經(jīng)逐漸替代傳統重金屬有害防銹顏料的使用。然而，由磷酸與氫氧化鋁反應合成ATP，具有高酸值的特性，容易破壞對水性涂料的穩定性，極大地限制了其在水性防腐涂料領(lǐng)域的使用，因此，對ATP的改性成了ATP在水性防腐涂料領(lǐng)域主要的研究方向之一。
　　
　　ATP屬于酸性無(wú)機磷酸鹽，有研究報道采用ZnO、CaO、Fe2O3、MgO與硅灰石等作為改性物質(zhì)。與其他堿性無(wú)機物相比，ZnO改性ATP在水性涂料中的應用最為廣泛，例如日本專(zhuān)利特開(kāi)昭58-49579表明，通過(guò)添加ZnO進(jìn)入ATP能夠有效控制ATP的pH與水溶性；此外，市面上ZnO改性ATP的產(chǎn)品很多，比如最早的有日本帝國化工株式會(huì )社在20世紀70年代以來(lái)生產(chǎn)的K-White白系列顏料，K-82、K-84、K-105、K-140W等，德國海博公司（Heubach）生產(chǎn)的ZAP等，國內廣西化工研究院生產(chǎn)的ATP系列無(wú)公害白色防銹顏料APW-Ⅰ、APW-Ⅱ等也是使用了ZnO改性，良好的市場(chǎng)反映，說(shuō)明兩性氧化物ZnO是目前改性ATP最合適的物質(zhì)。
　　
　　單寧酸（TA）是一種具有良好粘附效果的多酚類(lèi)物質(zhì)，其含有大量-OH與-NH基團，能夠通過(guò)氫鍵作用負載在無(wú)機物的表面，是一種典型的表面改性劑。此外，單寧酸由于含有酚類(lèi)結構，能夠與Fe3+配位形成穩定的絡(luò )合物，單寧酸一直也被用作防銹領(lǐng)域的改性劑或者直接被作為防銹劑使用。
　　
　　黃鐵蕾等人通過(guò)無(wú)機-有機改性制備ATP防銹顏料，兩性氧化物ZnO被用來(lái)調節ATP的高酸性，然后通過(guò)單寧酸與硅烷偶聯(lián)劑改善ATP與樹(shù)脂之間的相容性并提高其防銹性能，對其在水性涂料中的推廣使用提供了參考意義。
　　
　　1、改性三聚磷酸鋁的制備
　　
　　將ATP、ZnO和去離子水混合，在高速分散機下常溫攪拌30min（1000r/min），通過(guò)ZnO改善ATP表面高酸值特性，之后將上述懸浮液轉移至恒溫水浴鍋，加入單寧酸，KH550，恒溫60℃攪拌12h，反應完成后，使用去離子水與酒精溶液反復清洗3次去除殘余的改性物質(zhì)后，烘干（105℃）、粉碎得到改性三聚磷酸鋁防銹顏料（以下稱(chēng)作TA＠ATP）。
　　
　　圖3ATP（ａ）和TA＠ATP-1（ｂ）的ＳＥＭ圖
　　
　　2、試驗結果
　　
　?。?）ZnO有效地緩解了ATP的高酸值特性，改性ATP的pH提升，H+被抑制釋放導致ATP的電導率略微下降，同時(shí)ZnO與TA改性，造成了ATP的吸油值下降。
　　
　?。?）鹽霧試驗證明1%TA改性的ATP（TA＠ATP-1）在水性丙烯酸中的防銹性能最佳，過(guò)量的TA改性造成防銹顏料的防銹性能下降，TA/硅烷偶聯(lián)劑有效地改善了ATP與丙烯酸樹(shù)脂之間的相容性。
　　
　?。?）激光粒度儀表明改性后ATP有少量顆粒聚集，但不影響在涂料中的使用；SEM表征說(shuō)明ATP表面并非連續聚集狀態(tài)，ATP表面有一層不規則包覆層，這是ZnO/TA/偶聯(lián)劑改性ATP在其表面反應形成的。
 

　　
　?。?）FT-IR分析表明TA負載在A(yíng)TP表面，XRD分析結果說(shuō)明ZnO的添加與主物質(zhì)ATP反應，形成更多非主物質(zhì)ATP可溶性物質(zhì)。
　　
　　資料來(lái)源：《黃鐵蕾,廖木榮,俞于懷,等.有機-無(wú)機改性三聚磷酸鋁防銹顏料的制備與性能研究[J].化工新型材料,2022,50(11):225-228+239》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！