CN109456018A - 一种阻燃仿古彩泥涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃仿古彩泥涂料及其制备方法，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉45‑60份、花岗岩锯泥5‑20份、硼酸盐阻燃剂13‑27份、色料8‑26份、硅藻土6‑14份、膨润土3‑9份、生石灰7‑22份、水泥8‑19份和水25‑58份；本发明经过反复试验，提供了一种阻燃仿古彩泥涂料，同时改进现有的古建筑涂料的制备方法，将耐磨性好、硬度高的镍尾矿变废为宝，并采用具有多孔结构的硅藻土吸附环保型硼酸盐阻燃剂，利用花岗岩锯泥与氢氧化钙发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，制得具有阻燃、耐候的环保型阻燃仿古彩泥涂料。

Description

一种阻燃仿古彩泥涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑涂料领域，具体涉及一种阻燃仿古彩泥涂料及其制备方法。

背景技术

在中国，有很多古镇和大城市还保留着一些古建筑。虽然一些古代建筑离现在很遥远，但其中的文化依然值得学习借鉴，作为是炎黄子孙，建筑文化也是中国传统文化的一部分。为了更好地保护古代建筑及其蕴含的文化特质，让中国古建文化得以传承和延续，常需要对古建筑进行修复。对于新修复的古建筑，常需在古建筑表面喷涂仿古彩泥，使建筑与原有的涂饰风格相一致。

随着合金工业的迅猛发展，镍铁矿的开采和冶炼也急剧增加。镍来源于镍矿，又因为镍矿大多与铁矿伴生，一般称为镍铁矿。传统的尾矿处理方式一般将尾矿无害化堆存，防止尾矿废渣随风力吹扬和雨水冲刷转移到其他地方污染环境，但这种传统的无害化处理方式仅在某种程度上控制尾矿污染的扩散，无法从根源上解决尾矿的污染堆积问题。

申请号为CN201310440814.2的中国专利公开了一种粉煤灰无机特种古建筑墙体涂料及其制备方法，该古建筑墙体涂料利用磨细粉煤灰、磨细生石灰粉或磨细消石灰粉为胶凝材料，以食用蔗糖为添加剂，利用粉煤灰呈灰色与古建筑墙体的古青砖颜色相吻合的特性，不用外加调色颜料，可保持古建筑的本色；但这种涂料颜色单一，防火性能差，并且添加的食用蔗糖已成为微生物的食物，很难对古建筑起保护作用。申请号为CN201610486845.5的中国专利公开了一种环保阻燃建筑装饰涂料及其制备方法，该环保阻燃建筑装饰涂料以硅酸盐水泥、纳米级陶瓷粉、木质素磺酸盐类、甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸月桂酯、聚乙烯醇缩丁醛和去离子水等为原料，制得涂料流动性好，涂层干燥与凝固速度快的涂料；但这种涂料以多种有机试剂为原料，在制备和使用过程中易对施工人员产生危害，安全性较差。

发明内容

本发明的目的是提供了一种阻燃仿古彩泥涂料，同时改进现有的古建筑涂料的制备方法，将耐磨性好、硬度高的镍尾矿变废为宝，并采用具有多孔结构的硅藻土吸附环保型硼酸盐阻燃剂，利用花岗岩锯泥与氢氧化钙发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，制得具有阻燃、耐候的环保型阻燃仿古彩泥涂料。

本发明的技术方案如下：

一种阻燃仿古彩泥涂料，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉45-60份、花岗岩锯泥5-20份、硼酸盐阻燃剂13-27份、色料8-26份、硅藻土6-14份、膨润土3-9份、生石灰7-22份、水泥8-19份和水25-58份。

进一步的，所述硼酸盐阻燃剂为硼酸锌或硼酸钙中的一种或两种的混合。

进一步的，所述色料包括着色粉和贝壳粉，其中各组分按重量份计分别为：色粉3-11份和贝壳粉5-15份。

进一步的，所述色料包括着色粉和农作物秸秆颗粒，其中各组分按重量份计分别为：色粉3-11份和农作物秸秆颗粒5-15份。

进一步的，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉52份、花岗岩锯泥16份、硼酸盐阻燃剂19份、色料16份、硅藻土9份、膨润土5份、生石灰13份、水泥11份和水42份。

进一步的，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉56份、花岗岩锯泥12份、硼酸盐阻燃剂23份、色料13份、硅藻土11份、膨润土5份、生石灰16份、水泥9份和水45份。

一种阻燃仿古彩泥涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、将硼酸盐阻燃剂、硅藻土和水加入到反应釜中加热，用搅拌器以1000-2000r/min的转速搅拌5-15min，混合均匀后制得阻燃初浆；

S2、将镍尾矿粉、花岗岩锯泥、膨润土、生石灰和水泥加入到阻燃初浆中以1000-2000r/min的转速搅拌8-20min，混合均匀后制得涂料素浆；

S3、将色料加入到涂料素浆中以2000-3000r/min的转速搅拌5-25min，混合均匀并冷却至室温后，制得阻燃仿古彩泥涂料。

进一步的，所述步骤S1中硼酸盐阻燃剂、硅藻土和水经反应釜加热后的温度为25-55℃。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明中添加的硼酸锌或硼酸钙为无毒、无烟的环保型硼酸盐阻燃剂，硼酸锌或硼酸钙自身是不燃的惰性无机化合物，其与所含的结晶水分子结合很紧密，在260℃以上时吸收大量的外热并放出水分，将水变成水蒸气时需要吸收大量的热量，可有效减慢建筑材料的吸热降解过程，从而降低了建筑的温度；同时，产生的无烟、无毒水蒸气稀释了建筑物表面的可燃气体，在一定程度上起到了隔离空气的作用，有效减缓了建筑的燃烧速度；此外，硼酸锌或硼酸钙在燃烧温度下会生成不挥发的玻璃状物质包覆在建筑表面，这种致密的玻璃态保护层可起到了隔离空气中氧气的作用，可有效抑制建筑被进一步燃烧，阻燃效果好，无毒、无污染。

2、本发明中添加的硅藻土为多孔性材料，当硼酸盐阻燃剂与硅藻土混合时，硅藻土可有效吸附硼酸盐颗粒，涂料固化后，不易导致涂层中硼酸盐阻燃剂的流失，提高涂饰后建筑的阻燃性能。

3、本发明中添加的镍尾矿粉耐磨性好、硬度高，将镍尾矿粉、花岗岩锯泥、生石灰、水泥和水混合后，花岗岩锯泥可与氢氧化钙发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，再经过水泥的水化作用，涂料固化后可形成耐磨性好、硬度高、成膜致密的涂层，可有效提高建筑的耐磨性、硬度以及防火能力。

4、本发明在制备涂料的过程中，可充分利用膨润土的润滑性、粘结密封性、增稠性及胶凝性，提高涂料的成浆效果，使涂料固化后在建筑表面形成致密的保护层，增强涂料与建筑的附着力，提高建筑的阻燃性、耐水性和耐湿热性。

5、本发明中的色料包括着色粉和贝壳粉，可根据古建筑的颜色适当调整着色粉和贝壳粉的比例，使涂料固化后的颜色与古建筑原有颜色相一致，对于沿海地区又可充分利用当地大量廉价的贝壳，降低原料的成本，变废为宝。

6、本发明中的色料包括着色粉和农作物秸秆颗粒，可根据古建筑的颜色适当调整着色粉和农作物秸秆颗粒的比例，使涂料固化后的颜色与古建筑原有颜色相一致，对于内陆地区又可充分利用当地大量廉价的农作物秸秆，降低原料的成本，变废为宝。

7、本发明中采用的原料简单易得，环保无污染，施工方便，使用成本低，在制备和使用过程中不易对施工人员产生危害，安全性好。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进行进一步说明，实施例只用于解释本发明，并不会对本发明构成任何限定。

实施例1：

一种阻燃仿古彩泥涂料，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉52份、花岗岩锯泥16份、硼酸盐阻燃剂19份、色料16份、硅藻土9份、膨润土5份、生石灰13份、水泥11份和水42份；所述花岗岩锯泥为粉末状的花岗岩颗粒。

进一步的，所述硼酸盐阻燃剂包括硼酸锌和硼酸钙，其中各组分按重量份计分别为：硼酸锌11份和硼酸钙8份。

进一步的，所述色料包括着色粉和贝壳粉，其中各组分按重量份计分别为：色粉5和贝壳粉11份。

一种阻燃仿古彩泥涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、将硼酸锌和硼酸钙、硅藻土和水加入到反应釜中加热到45℃，用搅拌器以1000r/min的转速搅拌7min，混合均匀后制得阻燃初浆；

S2、将镍尾矿粉、花岗岩锯泥、膨润土、生石灰和水泥加入到阻燃初浆中以2000r/min的转速搅拌15min，混合均匀后制得涂料素浆；

S3、将色粉和贝壳粉加入到涂料素浆中以3000r/min的转速搅拌20min，混合均匀并冷却至室温后，制得阻燃仿古彩泥涂料。

实施例2：

一种阻燃仿古彩泥涂料，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉52份、花岗岩锯泥16份、硼酸盐阻燃剂19份、色料16份、硅藻土9份、膨润土5份、生石灰13份、水泥11份和水42份。

进一步的，所述硼酸盐阻燃剂包括硼酸锌和硼酸钙，其中各组分按重量份计分别为：硼酸锌11份和硼酸钙8份。

进一步的，所述色料包括着色粉和贝壳粉，其中各组分按重量份计分别为：色粉5和农作物秸秆颗粒11份。

一种阻燃仿古彩泥涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、将硼酸锌和硼酸钙、硅藻土和水加入到反应釜中加热到45℃，用搅拌器以1000r/min的转速搅拌7min，混合均匀后制得阻燃初浆；

S2、将镍尾矿粉、花岗岩锯泥、膨润土、生石灰和水泥加入到阻燃初浆中以2000r/min的转速搅拌15min，混合均匀后制得涂料素浆；

S3、将色粉和农作物秸秆颗粒加入到涂料素浆中以3000r/min的转速搅拌20min，混合均匀并冷却至室温后，制得阻燃仿古彩泥涂料。

实施例3：

一种阻燃仿古彩泥涂料，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉56份、花岗岩锯泥12份、硼酸盐阻燃剂23份、色料13份、硅藻土11份、膨润土5份、生石灰16份、水泥9份和水45份。

进一步的，所述硼酸盐阻燃剂包括硼酸锌和硼酸钙，其中各组分按重量份计分别为：硼酸锌13份和硼酸钙10份。

进一步的，所述色料包括着色粉和贝壳粉，其中各组分按重量份计分别为：色粉5和贝壳粉8份。

一种阻燃仿古彩泥涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、将硼酸锌和硼酸钙、硅藻土和水加入到反应釜中加热到45℃，用搅拌器以1000r/min的转速搅拌7min，混合均匀后制得阻燃初浆；

S2、将镍尾矿粉、花岗岩锯泥、膨润土、生石灰和水泥加入到阻燃初浆中以2000r/min的转速搅拌15min，混合均匀后制得涂料素浆；

S3、将色粉和贝壳粉加入到涂料素浆中以3000r/min的转速搅拌20min，混合均匀并冷却至室温后，制得阻燃仿古彩泥涂料。

实施例4：

一种阻燃仿古彩泥涂料，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉56份、花岗岩锯泥12份、硼酸盐阻燃剂23份、色料13份、硅藻土11份、膨润土5份、生石灰16份、水泥9份和水45份。

进一步的，所述硼酸盐阻燃剂包括硼酸锌和硼酸钙，其中各组分按重量份计分别为：硼酸锌13份和硼酸钙10份。

进一步的，所述色料包括着色粉和贝壳粉，其中各组分按重量份计分别为：色粉5和农作物秸秆颗粒8份。

一种阻燃仿古彩泥涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、将硼酸锌和硼酸钙、硅藻土和水加入到反应釜中加热到45℃，用搅拌器以1000r/min的转速搅拌7min，混合均匀后制得阻燃初浆；

S2、将镍尾矿粉、花岗岩锯泥、膨润土、生石灰和水泥加入到阻燃初浆中以2000r/min的转速搅拌15min，混合均匀后制得涂料素浆；

S3、将色粉和农作物秸秆颗粒加入到涂料素浆中以3000r/min的转速搅拌20min，混合均匀并冷却至室温后，制得阻燃仿古彩泥涂料。

对比实施例1：

一种花岗岩锯泥无机特种古建筑墙体涂料，包括以下重量份组分：磨细花岗岩锯泥50份、消石灰粉25份、食用蔗糖8份和水20份，将上述材料放入搅拌器中，匀速搅拌10min后即可得到。

对比实施例2：

一种环保阻燃建筑装饰涂料，包括下列重量份组分：硅酸盐水泥65份、纳米级陶瓷粉13份、花岗岩锯泥30份、木质素磺酸盐类10份、甲基三乙氧基硅烷16份、甲基丙烯酸月桂酯13份、聚乙烯醇缩丁醛10份、颜料10份和去离子水80份。

一种环保阻燃建筑装饰涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、将硅酸盐水泥、纳米级陶瓷粉、花岗岩锯泥、去离子水混合均匀，50-60℃时充分搅拌均匀，搅拌时间为60-70min，得到混合乳液；

S2、将木质素磺酸盐类、甲基丙烯酸月桂酯加入步骤S1的混合乳液中，40-50℃继续搅拌20-30min；

S3、将甲基三乙氧基硅烷、聚乙烯醇缩丁醛、颜料加入步骤S2的混合乳液中，20-30℃继续搅拌20-30min。

以下为上述实施例按中华人民共和国国家标准进行性能检测，相关技术标准为饰面型防火涂料GB 12441-2018技术指标，测试结果见下表：

由上表可见，本发明制得的阻燃仿古彩泥涂料耐燃时间长、燃烧后质量损失少以及炭化体积小，具有良好的防火阻燃性能，可有效提高建筑的防火能力；同时，阻燃仿古彩泥涂料还具有附着能力强、干燥速度快、不易结块、耐水和耐湿热等优点，是一种环保性的阻燃涂料；因此，表面涂覆有该阻燃仿古彩泥涂料的建筑具有良好的阻燃性、耐水性和耐湿热性，且阻燃性、耐水性和耐湿热性均优于对比实施例的建筑涂料。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种阻燃仿古彩泥涂料，其特征在于：所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：

镍尾矿粉45-60份、花岗岩锯泥5-20份、硼酸盐阻燃剂13-27份、色料8-26份、硅藻土6-14份、膨润土3-9份、生石灰7-22份、水泥8-19份和水25-58份。

2.如权利要求1所述的一种阻燃仿古彩泥涂料，其特征在于：所述硼酸盐阻燃剂为硼酸锌或硼酸钙中的一种或两种的混合。

3.如权利要求1所述的一种阻燃仿古彩泥涂料，其特征在于，所述色料包括着色粉和贝壳粉，其中各组分按重量份计分别为：色粉3-11份和贝壳粉5-15份。

4.如权利要求1所述的一种阻燃仿古彩泥涂料，其特征在于，所述色料包括着色粉和农作物秸秆颗粒，其中各组分按重量份计分别为：色粉3-11份和农作物秸秆颗粒5-15份。

5.如权利要求1所述的一种阻燃仿古彩泥涂料，其特征在于，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉52份、花岗岩锯泥16份、硼酸盐阻燃剂19份、色料16份、硅藻土9份、膨润土5份、生石灰13份、水泥11份和水42份。

6.如权利要求1所述的一种阻燃仿古彩泥涂料，其特征在于，所述阻燃仿古彩泥涂料由以下按重量份计的原料制得：镍尾矿粉56份、花岗岩锯泥12份、硼酸盐阻燃剂23份、色料13份、硅藻土11份、膨润土5份、生石灰16份、水泥9份和水45份。

7.一种如权利要求1至6任一所述的阻燃仿古彩泥涂料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1、将硼酸盐阻燃剂、硅藻土和水加入到反应釜中加热，用搅拌器以1000-2000r/min的转速搅拌5-15min，混合均匀后制得阻燃初浆；

S2、将镍尾矿粉、花岗岩锯泥、膨润土、生石灰和水泥加入到阻燃初浆中以1000-2000r/min的转速搅拌8-20min，混合均匀后制得涂料素浆；

S3、将色料加入到涂料素浆中以2000-3000r/min的转速搅拌5-25min，混合均匀并冷却至室温后，制得阻燃仿古彩泥涂料。

8.如权利要求7所述的一种阻燃仿古彩泥涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中硼酸盐阻燃剂、硅藻土和水经反应釜加热后的温度为25-55℃。