CN111704811A - 一种纳米硅改性岩棉废弃物的玄武岩防锈颜料及其制备工艺 - Google Patents
一种纳米硅改性岩棉废弃物的玄武岩防锈颜料及其制备工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种纳米硅改性岩棉废弃物的玄武岩防锈颜料及其制备工艺，本发明利用纳米材料，对岩棉加工过程中得到的含有酚醛树脂残留的废弃物进行处理，得到具有很好流动性的玄武岩短纤维和粉体组成的防锈颜料。将岩棉加工废弃物和纳米改性液体按照一定配比进行混合，在常温下球磨8～20h，形成重量固含量为50～75％的浆料，进行喷雾干燥，得到的防锈颜料具有很好的流动性，可用于水性环氧、水性聚氨酯、氨基树脂、水性醇酸树脂、水性丙烯酸树脂涂料的防锈颜料。本发明涉及到的原料便宜易得，合成过程易控，无须特设条件和设备，产率较高，防锈效果显著，不仅解决了岩棉废弃物污染环境的问题，还在环境友好型耐腐蚀涂料领域有重要的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于材料科学技术领域，具体涉及一种纳米硅改性岩棉废弃物的玄武岩防锈颜料及其制备工艺。
背景技术
岩棉生产过程中会产生大量的固体废弃物，这些废弃物如果不及其妥善的进行处理，长时间的生产与废弃物积压会对自然环境造成巨大的污染，劳民伤财，所以对岩棉废弃再利用技术的需求迫在眉睫。
玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁(还有少量的氧化钾、氧化钠)，其中二氧化硅含量最多，约占百分之四十五至五十左右。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，是被用作防腐蚀涂层的绝佳材料。
发明内容
有鉴于上，本发明的目的在于提供一种纳米硅改性岩棉废弃物的玄武岩防锈颜料及其制备工艺，本发明提供玄武岩颜料可降解，且防锈蚀性能优异。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种纳米硅改性岩棉废弃物的玄武岩防锈颜料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将收集到的岩棉生产过程中含酚醛树脂残留的玄武岩废弃物进行机械粉碎处理，得到玄武岩混料；
2)把得到的玄武岩混料进行筛分，得到玄武岩短纤维以及玄武岩细粉；
3)配备所需的纳米改性液体；
4)将配制好的纳米改性液体、玄武岩纤维、玄武岩细粉以及分散剂按比例混合好后，常温下进行球磨得到浆料；
5)将得到的浆料进行固含量测试，达标后进行喷雾干燥。
本发明的有益效果为:
本发明将岩棉加工废弃物和纳米改性液体按照一定配比进行混合，在常温下球磨8～20h，形成重量固含量为50～75％的浆料，进行喷雾干燥。得到的防锈颜料具有很好的流动性，可用于水性环氧、水性聚氨酯、氨基树脂、水性醇酸树脂、水性丙烯酸树脂涂料的防锈颜料。其中纳米改性液体的组成是：氨基树脂、碱性二氧化硅溶胶、水、KH570，按照10：(20～50)：(200～500)：(3～10)配比混合后，在20～40℃下搅拌3h即可使用。本发明涉及到的原料便宜易得，合成过程易控，无须特设条件和设备，产率较高，防锈效果显著，不仅解决了岩棉废弃物污染环境的问题，还在环境友好型防腐蚀涂料领域有重要的应用前景。
进一步的，所述玄武岩纤维单丝1～7μm，玄武岩细粉粒径为10～80μm。
进一步的，所述纳米改性液体的组成按氨基树脂：碱性二氧化硅溶胶：水：KH570＝10：20～50：200～500：3～10重量份配比混合后，在20～40℃下搅拌3h即可。
进一步的，所述浆料的重量组成为：纳米改性液体20～70份；玄武岩纤维10～60；玄武岩细粉20～50份；分散剂2～5份。
进一步的，所述分散剂包括聚丙烯酸类、脂肪酸衍生物、卵磷脂类和氧化鱼油类产品一种或几种。
进一步的，所述球磨时间为8～20h。
进一步的，所述浆料固含量为50～75％。
进一步的，所述喷雾干燥温度为：105～150℃。
本发明还提供了一种纳米硅改性岩棉废弃物的玄武岩防锈颜料，其特征在于，包括以重量份计的以下组分：
纳米改性液体20～70份；玄武岩纤维10～60；玄武岩细粉20～50份；分散剂2～5份，其中所述纳米改性液体按照氨基树脂：碱性二氧化硅溶胶：水：KH570＝10：20～50：200～500：3～10的重量份比混合。
进一步的，所述分散剂选用聚丙烯酸类、脂肪酸衍生物、卵磷脂类和氧化鱼油类产品一种或几种。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1
将收集到的岩棉生产过程中含酚醛树脂残留的废弃物进行机械粉碎处理，得到玄武岩混料；
把得到的玄武岩混料进行筛分，得到5μm玄武岩短纤维以及2μm玄武岩细粉；
称量好10g氨基树脂、25g碱性二氧化硅溶胶、300g水、6g KH570，在25℃下搅拌3h，配备好实验所需的纳米改性液体；
将配制好的纳米改性液体、玄武岩纤维、玄武岩细粉以及分散剂按35：40：20：5的比例混合好后，于常温下球磨18h得到浆料；分散剂选用聚丙烯酸类、脂肪酸衍生物、卵磷脂类和氧化鱼油类产品一种或几种均可。本次可选用聚丙烯酸类。
对球磨后的浆料取样，测得固含量为70％，固含量达标，将浆料在120℃进行喷雾干燥，2.5h后得到粉末状的防锈颜料。
实施例2
将收集到的岩棉生产过程中含酚醛树脂残留的废弃物进行机械粉碎处理，得到玄武岩混料；
把得到的玄武岩混料进行筛分，得到4.8μm玄武岩短纤维以及2.3μm玄武岩细粉；
称量好10g氨基树脂、30g碱性二氧化硅溶胶、350g水、5g KH570，在28℃下搅拌3h，配备好实验所需的纳米改性液体；
将配制好的纳米改性液体、玄武岩纤维、玄武岩细粉以及分散剂按50：30：16：4的比例混合好后，于常温下球磨12h得到浆料；分散剂选用聚丙烯酸类、脂肪酸衍生物、卵磷脂类和氧化鱼油类产品一种或几种均可。本次可选用脂肪酸衍生物。
对球磨后的浆料取样，测得固含量为62％，固含量达标，将浆料在110℃进行喷雾干燥，3h后得到粉末状的防锈颜料。
实施例3
将收集到的岩棉生产过程中含酚醛树脂残留的废弃物进行机械粉碎处理，得到玄武岩混料；
把得到的玄武岩混料进行筛分，得到5.3μm玄武岩短纤维以及1.9μm玄武岩细粉；
称量好10g氨基树脂、40g碱性二氧化硅溶胶、280g水、8g KH570，在26℃下搅拌3h，配备好实验所需的纳米改性液体；
将配制好的纳米改性液体、玄武岩纤维、玄武岩细粉以及分散剂按60：20：17：3的比例混合好后，于常温下球磨16h得到浆料；分散剂选用聚丙烯酸类、脂肪酸衍生物、卵磷脂类和氧化鱼油类产品一种或几种均可。本次可选用卵磷脂类。
对球磨后的浆料取样，测得固含量为55％，固含量达标，将浆料在115℃进行喷雾干燥，3h后得到粉末状的防锈颜料。
实施例4
将收集到的岩棉生产过程中含酚醛树脂残留的废弃物进行机械粉碎处理，得到玄武岩混料；
把得到的玄武岩混料进行筛分，得到6.2μm玄武岩短纤维以及2.9μm玄武岩细粉；
称量好10g氨基树脂、48g碱性二氧化硅溶胶、338g水、7.7g KH570，在26℃下搅拌3h，配备好实验所需的纳米改性液体；
将配制好的纳米改性液体、玄武岩纤维、玄武岩细粉以及分散剂按40：30：28：2的比例混合好后，于常温下球磨16h得到浆料；分散剂选用聚丙烯酸类、脂肪酸衍生物、卵磷脂类和氧化鱼油类产品一种或几种均可。本次可选用氧化鱼油类。
对球磨后的浆料取样，测得固含量为72％，固含量达标，将浆料在108℃进行喷雾干燥，3h后得到粉末状的防锈颜料。
取以上实施例中得到的防锈颜料5％，将其加入环氧树脂中分散均匀，然后将其刷在碳钢板上，室温条件下自然干燥，对其进行一系列测试，结果如下表所示：
1*依据GB T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》
2*依据GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》
3*依据GB/T 1768-2006《色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法》
由表可知，通过纳米材料对岩棉加工过程中得到的含有酚醛树脂残留的废弃物进行处理，得到的防锈颜料具有较强的综合力学性能。
本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出多种变化。因而，在不违反本发明的权利要求宗旨的前提下，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。
Claims (10)
1.一种纳米硅改性岩棉废弃物的玄武岩防锈颜料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将收集到的岩棉生产过程中含酚醛树脂残留的玄武岩废弃物进行机械粉碎处理，得到玄武岩混料；
2)把得到的玄武岩混料进行筛分，得到玄武岩短纤维以及玄武岩细粉；
3)配备所需的纳米改性液体；
4)将配制好的纳米改性液体、玄武岩纤维、玄武岩细粉以及分散剂按比例混合好后，常温下进行球磨得到浆料；
5)将得到的浆料进行固含量测试，达标后进行喷雾干燥。
2.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述玄武岩纤维单丝直径为1～7μm，玄武岩细粉粒径为10～80μm。
3.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述纳米改性液体的组成按氨基树脂：碱性二氧化硅溶胶：水：KH570＝10：20～50：200～500：3～10重量份配比混合后，在20～40℃下搅拌3h即可。
4.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述浆料的重量组成为：纳米改性液体20～70份；玄武岩纤维10～60；玄武岩细粉20～50份；分散剂2～5份。
5.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述分散剂包括聚丙烯酸类、脂肪酸衍生物、卵磷脂类和氧化鱼油类产品一种或几种。
6.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述球磨时间为8～20h。
7.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述浆料固含量为50～75％。
8.如权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述喷雾干燥温度为：105～150℃。
9.一种纳米硅改性岩棉废弃物的玄武岩防锈颜料，其特征在于，包括以重量份计的以下组分：
纳米改性液体20～70份；玄武岩纤维10～60；玄武岩细粉20～50份；分散剂2～5份，其中所述纳米改性液体按照氨基树脂：碱性二氧化硅溶胶：水：KH570＝10：20～50：200～500：3～10的重量份比混合。
10.如权利要求9所述的颜料，其特征在于：所述分散剂选用聚丙烯酸类、脂肪酸衍生物、卵磷脂类和氧化鱼油类产品一种或几种。
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
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