CN101058697A - 以次生铁锰结核砂矿制备复合涂料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了以次生铁锰结核砂矿为原料成份制备复合涂料的方法。研究表明地表浅层蕴藏的次生铁锰结核砂矿长年累月在锰细菌的作用下已具备纳米矿物特性，用途广泛。本发明将粉碎后的次生铁锰结核颗粒物质，采用沥青酸性物质进行酸化获得含有纳米级硅酸重金属盐的纳米涂料；或制备得纳米硅酸重金属盐溶液，或采用煤沥青酸化、先制得纳米硅酸重金属盐溶液，再与组成涂料漆的组分按配比充分混和、经球磨研细、过滤为纳米沥青涂料漆。本发明充分利用了视为不可利用的次生铁锰结核砂矿矿产资源；提供的发明方法所获得的纳米硅酸重金属盐及其盐溶液具有很强的表面活性与超强的吸附能力，其与涂料(漆料)复合，增进了与涂物之间的结合强度；增强了涂料的抗老化性能；改善了涂料的分散稳定性。

Description

以次生铁锰结核砂矿制备复合涂料的方法

技术领域

本发明涉及复合涂料的制备技术，特别涉及以次生铁锰结核砂矿为原料份制备复合涂料的方法

背景技术

我国广泛分布有次生铁锰结核砂矿，该结核砂矿的产状多系地表浅层分布，因无冶炼开采价值，一直闲置不为人们所用。经申请人研究发现，其实这种次生铁锰结核砂矿长年累月在锰细菌的作用下已具备潜在的纳米矿物特性，它经酸分解后产生纳米硅酸重金属盐类是可以被利用的有用物质。这是因为这些纳米颗粒具有与纳米时空斥(张)力能(在宇宙学中称之为时空量子场)，这种时空斥(张)力势能的公式为c√hGC＝1.3256222×10^-9m^-3/S，(其中，h为普朗克常数、C为光速，G为引力常数)相当于时空能C√hGc＝5.456×10^-8kg(也即为普朗克质量常数)。这种时空场与纳米材料量子场间产生相干共振能，就是次生铁锰结核砂矿可作为纳米材料应用的理论基础。根据这个理论，次生铁锰结核砂矿颗粒经酸解后，所产生的次生纳米硅酸重金属盐与涂料可复合成纳米涂料(包括纳米沥青漆)。

发明内容

本发明根据背景技术所述，提出了一种以次生铁锰结核砂矿制备复合涂料的方法，目的在于充分利用次生铁锰结核砂矿资源，制备成荒漠化地区用于防风，固沙的方格草杆的涂料或纳米沥青漆。

本发明的技术解决方案：

本发明出于同一发明构思制备复合纳米涂料、纳米沥青漆。

本发明的方法之一的步骤是，将粉碎后的次生铁锰结核颗粒，采用乳化沥青在120-140℃的温度下进行酸解，成为含纳米硅酸铁锰等重金属盐复合纳米涂料。

本发明的方法之二的步骤是，取粉碎后的次生铁锰结核颗粒物质，采用煤沥青、重质苯按重量配比在密闭环境中充分酸解，制备得纳米硅酸重金属盐溶液，再与传统沥青漆料按重量配比充分混和，经球磨研细、过滤，而成为纳米沥青漆。

本发明的有益效果：

(一)本发明充分利用了视为不可利用的次生铁锰结核砂贫矿的资源；

(二)本发明所获得的纳米硅酸重金属盐颗粒比表面积大，表面能高，具有很强的表面活性与超强的吸附能力，添加到涂料中，极易与涂料中的氧起健合作用，提高了离子间的键合力，增进了涂料与被涂物之间的结合强度；

(三)本发明所获得的纳米硅酸重金属盐具有常规金属盐材料所不具备的特殊性质，对紫外线长波、中波反射率高达85％以上，具有称之为“蓝移”现象，其光反射谱的重复性好，作为添加剂复合于涂料中可以达到屏蔽紫外线，增强了涂料的抗老化性能；

(四)本发明所获得的纳米硅酸盐重金属盐具有小尺寸效应，能产生淤渗作用，作为添加剂复合于涂料中，可使涂料与被涂物之间的界面形成致密的“纳米涂层”，可大大改善涂料的耐冲刷性和涂膜表面的自洁性；

(五)本发明所获得的纳米硅酸重金属盐的复合涂料具有空间网状结构，因而表面存有大量的不饱和残键和不同键合状态的羟基，可与涂料体系产生良好的亲和性，从而改善涂料的分散稳定性。

具体实施方式

实施例一，本发明制备荒漠化地区用于防风固沙的方格草杆的防风蚀涂料和压沙涂料的方法步骤：

(1)取次生铁锰结核砂矿颗粒经研磨成粉末状，备用；

(2)采用阳离子乳化剂对沥青进行乳化得乳化沥青，加温乳化沥青温度至120-140℃，将热乳化沥青与次生铁锰结核砂矿粉以重量比100∶(3-10)的比配、混合，待气态物放毕，则次生铁锰结核砂矿粉末酸化反应结束，使纳米硅酸重金属盐复合于乳化沥青中成为重力压沙的防风蚀草杆的耐候涂料。

该重力压沙涂料喷洒在防风固沙的方格草杆上，可以延长草杆的使用年限达两年以上。

实施例二，本发明制备纳米重度沥青漆的方法步骤：

(1)制备纳米硅酸重金属盐溶液

A、取次生铁锰结核砂矿颗粒研磨成粉末状，备用。

B、取煤焦油沥青(软化点40℃-50℃)、重质苯(含萘7％以下；沸程160℃-230℃)次生铁锰结核砂矿粉末，以重量比(400-450)∶(150-200)∶(20-15)在密闭环境中充分混合搅拌，溶解升温120℃-140℃之间，制备得纳米硅酸重金属盐溶液。

(2)取含铅氧化锌、细红土、滑石粉、重晶石粉、纳米硅酸重金属盐溶液、重质苯按重量比(4-5)∶(30-40)∶(2-3)∶(2-3)∶(40-50)∶(5-7)充分混和，经球磨研细、过滤为纳米重度沥青漆。该涂料漆，可以与防锈底漆混合使用，也可单独用作重度防腐蚀漆。

综上，以本发明方法制备的涂料(漆)是对现有涂料进行的一种改性，使之具有纳米特性，在某些有特殊要求的场所应用将产生积极的有益效果。

Claims (4)

1、以次生铁锰结核砂矿制备复合涂料的方法，其特征在于：它的方法步骤是，将粉碎后的次生铁锰结核颗粒，采用乳化沥青在120-140℃的温度下进行酸解，成为含纳米硅酸铁锰等重金属盐复合纳米涂料。

2、根据权利要求1所述的以次生铁锰结核砂矿制备复合涂料的方法，其特征在于：它的具体方法步骤：

(1)取次生铁锰结核砂矿颗粒经研磨成粉末状，备用；

(2)采用阳离子乳化剂对沥青进行乳化得乳化沥青，加温乳化沥青温度至120-140℃，将热乳化沥青与次生铁锰结核砂矿粉以重量比100∶(3-10)的比配、混合，待气态物放毕，则次生铁锰结核砂矿粉末酸化反应结束，使纳米硅酸重金属盐复合于乳化沥青中。

3、以次生铁锰结核砂矿制备复合涂料的方法，其特征在于：它的方法步骤是取粉碎后的次生铁锰结核颗粒物质，采用煤沥青、重质苯按重量配比在密闭环境中充分酸解，制备得纳米硅酸重金属盐溶液，再与传统沥青漆料按重量配比充分混和，经球磨研细、过滤，而成为纳米沥青涂料漆。

4、根据权利要求3所述的以次生铁锰结核砂矿制备复合涂料的方法，其特征在于：它的具体方法步骤是：

(1)制备纳米硅酸重金属盐溶液；

A、取次生铁锰结核砂矿颗粒研磨成粉末状，备用；

B、取煤焦油沥青(软化点40℃-50℃)、重质苯(含萘7％以下；沸程160℃-230℃)次生铁锰结核砂矿粉末，以重量比(400-450)∶(150-200)∶(20-15)在密闭环境中充分混合搅拌，溶解升温120℃-140℃之间，得纳米硅酸重金属盐溶液；

(2)取含铅氧化锌、细红土、滑石粉、重晶石粉、纳米硅酸重金属盐溶液、重质苯按重量比(4-5)∶(30-40)∶(2-3)∶(2-3)∶(40-50)∶(5-7)充分混和，经球磨研细、过滤制得。