CN105368096A - 一种煤系高岭土制备纳米级涂料专用活化粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤系高岭土制备纳米级涂料专用活化粉的方法，其特征是：将煤系高岭土制备成超细高活性的偏高岭土，通过高温活化转变成具有很强活性的硅铝化合物，再将超细高活性的偏高岭土粉末、氢氧化钠、和水混合均匀制得凝胶反应物，搅拌均匀后进行陈化6～9小时，开始搅拌升温加热晶化，温度为55～95℃，时间为24h～36h，晶化之后过滤、洗涤、干燥后，再次进入回转窑内经450～650℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，制得300～500纳米级涂料专用活化粉。其优点是：利用内蒙古煤系高岭土为原料，制备纳米级涂料专用活化粉，不仅具有高岭土用在涂料中的优良功效，还具有降低水分、消除气泡、提高物料均匀度和强度的作用。

Description

一种煤系高岭土制备纳米级涂料专用活化粉的方法

技术领域

本发明涉及一种煤系高岭土制备纳米级涂料专用活化粉的方法，具体涉及一种煤系高岭土改性合成纳米级涂料专用活化粉的方法，属于煤系高岭土制备涂料专用粉领域。

背景技术

煤系高岭土是高岭土中的一种，由于与煤伴生而得名。我国煤系高岭土储量十分丰富，占世界总储量的一半以上。废弃的煤系高岭土污染水质，自燃生成H₂S、SO₃等有害气体，污染空气，并造成了酸雨的危害。大量堆积的煤系高岭土还侵占了越来越多的耕地，构成了对生态和环境的双重破坏。很早以来，我们的祖先就已经掌握了使用高岭土制作精美的陶器的技术。随着工业和科学技术的发展，高岭土的应用也迅速扩大，除了在传统的陶瓷、水泥、耐火材料等领域外，在造纸、油漆、橡胶和涂料等行业。

煤系高岭土是一种特殊的高岭土，比起非煤系高岭土来，煤系高岭土在资源量上有相当大的优势。但是由于其与煤伴生，外观上与非煤系高岭土有很大差别，结构上也略有不同，从而使其应用受到了很大限制。我们对煤系高岭土的研究主要是研究其在涂料领域的应用，随着房地产行业的发展，全球对建筑涂料的需求量越来越大，人们对建筑涂料品质、功能性的要求也越来越高，高性能、高档次、高性价比的涂料越来越受到人们的欢迎。尤其是对环保要求的提高，需要开发出具有抗污染及治理污染物性能的建筑涂料。高岭土在建筑涂料中具有特殊的用途，其在建筑涂料改性中将有着广阔的应用前景。

发明内容

本发明目的是以内蒙古煤系高岭土为原料，提供一种煤系高岭土制备纳米级涂料专用活化粉的方法。

为实现上述目的，本发明的制备方法包括以下步骤：

（1）超细高活性的偏高岭土的制备：将煤系高岭土原矿研磨成颗粒大小为1～5μm的超细高岭土粉体，再通过打散、烘干、解聚后，将超细高岭土粉体加入进回转窑内高温煅烧，煅烧温度控制在650～920℃之间，煅烧时间为1～3小时，制备出超细高活性的偏高岭土产品；

（2）按质量比350～400:320～380:2000～2600将超细高活性的偏高岭土粉、工业氢氧化钠、工业用水混合，搅拌1～2小时，混合均匀制得凝胶反应物，然后进行陈化5～8小时，再搅拌升温加热晶化，温度为45～90℃，时间为24h～48h，晶化之后过滤、洗涤、干燥后，再次经450～650℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，制得纳米级涂料专用活化粉。

本发明的优点是：利用内蒙古煤系高岭土为原料，制备纳米级涂料专用活化粉，不仅具有高岭土用在涂料中的优良功效，具有降低水分、消除气泡、提高物料均匀度和强度的作用，更重要的是有利于人身健康与环境保护，可以消除异味，吸收甲醛等有害气体。

具体实施方式

煤系高岭土有效成分为硅铝酸盐，利用先进设备制备成超细高活性的偏高岭土，通过高温活化转变成具有很强活性的硅铝化合物，煤系高岭土的Si/Al摩尔比为1，适合制备低硅铝比的沸石分子筛吸附剂，将超细高活性的偏高岭土粉末、氢氧化钠、和水混合均匀制得凝胶反应物，搅拌均匀后进行陈化5～8小时，开始搅拌升温加热晶化，温度为45～90℃，时间为24h～48h，晶化之后过滤、洗涤、干燥后，再次进入回转窑内经450～650℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，制得300～700纳米级涂料专用活化粉。

很多反应性双组份涂料可与体系或环境中的微量水分反应，最终导致在固化膜中形成气泡、针孔，还可能降低涂层光泽。因此除去反应性双组份涂料体系中的水分对其应用至关重要。反应性双组份涂料中微量的水分来源有原料中含的微量水分，颜料和填料表面吸附微量的水，涂料在储存过程中的吸附水，在施工环境中的潮气。为消除微量水分对施工质量的影响，通过向反应性双组份涂料中加入适量的分子筛活化粉可除去涂料中的微量水分，保证施工质量，同时分子筛活化粉还能起到对涂层的补强作用，对母体进行深度干燥，吸附微量水分，避免水与某些活性组份的化学反应，并能够吸附体系中释放的硫化氢、二氧化碳等酸性气体，改善产品或材料的物理化学性能，消除气泡等。

纳米级涂料专用活化粉在涂料中除以上功效，还具有高岭土特性：是充填物和色料替代物，因为它具有化学惰性、高的覆盖能力、理想的流动性和悬浮性、成本低、色白等特性，能减少昂贵染料的需要量；还具有不规则的形状、有优良的光学性能、油吸收率和颜料体积浓度高、不易老化、耐磨和在水或油介质中易乳化，具有很高的遮盖力，亲水性强，易于分散等。

实施例1

将煤系高岭土原矿利用先进设备立式高压磨制备成300～500目的颗粒，在配制成浆状，进行湿法研磨成颗粒大小为1～5μm的高岭土粉体，然后通过烘干、解聚后，传送到回转窑加料系统，在回转窑内经650～920℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，二次解聚制备的超细高活性的偏高岭土，按质量比350:320:2000将超细高活性的偏高岭土粉、工业氢氧化钠、工业用水混合，常温搅拌2小时，均匀制得凝胶反应物，进行陈化6小时，开始搅拌升温加热晶化，加热温度为55℃，加热时间为24h，晶化之后通过板框进行过滤，用自来水洗涤至pH为10.5，上烘箱进行烘干后，再次进入回转窑内经450～650℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，冷却包装，制得400～500纳米级涂料专用活化粉。

实施例2

将煤系高岭土原矿利用先进设备立式高压磨制备成300～500目的颗粒，在配制成浆状，进行湿法研磨成颗粒大小为1～5μm的高岭土粉体，然后通过烘干、解聚后，传送到回转窑加料系统，在回转窑内经650～920℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，二次解聚制备的超细高活性的偏高岭土，按质量比380:360:2400将超细高活性的偏高岭土粉、工业氢氧化钠、工业用水混合，常温搅拌2小时，均匀制得凝胶反应物，进行陈化8小时，开始搅拌升温加热晶化，加热温度为75℃，加热时间为30h，晶化之后通过板框进行过滤，用自来水洗涤至pH为10.5，上烘箱进行烘干后，再次进入回转窑内经450～650℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，冷却包装，制得350～450纳米级涂料专用活化粉。

实施例3

将煤系高岭土原矿利用先进设备立式高压磨制备成300～500目的颗粒，在配制成浆状，进行湿法研磨成颗粒大小为1～5μm的高岭土粉体，然后通过烘干、解聚后，传送到回转窑加料系统，在回转窑内经650～920℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，二次解聚制备的超细高活性的偏高岭土，按质量比400:380:2600将超细高活性的偏高岭土粉、工业氢氧化钠、工业用水混合，常温搅拌2小时，均匀制得凝胶反应物，进行陈化8小时，开始搅拌升温加热晶化，加热温度为95℃，加热时间为36h，晶化之后通过板框进行过滤，用自来水洗涤至pH为10.5，上烘箱进行烘干后，再次进入回转窑内经450～650℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，冷却包装，制得300～400纳米级涂料专用活化粉。

Claims (1)

1.一种煤系高岭土制备纳米级涂料专用活化粉的方法，其特征是：制备方法包括以下步骤：

（1）超细高活性的偏高岭土的制备：将煤系高岭土原矿研磨成颗粒大小为1～5μm的超细高岭土粉体，再通过打散、烘干、解聚后，将超细高岭土粉体加入进回转窑内高温煅烧，煅烧温度控制在650～920℃之间，煅烧时间为1～3小时，制备出超细高活性的偏高岭土产品；

（2）按质量比350～400:320～380:2000～2600将超细高活性的偏高岭土粉、工业氢氧化钠、工业用水混合，搅拌1～2小时，混合均匀制得凝胶反应物，然后进行陈化5～8小时，再搅拌升温加热晶化，温度为45～90℃，时间为24h～48h，晶化之后过滤、洗涤、干燥后，再次经450～650℃高温煅烧，煅烧时间为1～3小时，制得纳米级涂料专用活化粉。