CN115286964B - 以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆及其制备方法、含其的涂层体系 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆及其制备方法、含其的涂层体系,配方包括:乳液、钼矿废石机制砂I、钼矿废石机制砂II、钼矿废石机制砂III、钼尾矿、红外辐射粉、隔热功能填料、羟乙基纤维素、去离子水、成膜助剂、功能助剂;将配方中各原料经不同的结合次序和分散手段,得到保温真石漆。本发明以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆以钼尾矿和钼矿废石为原料制备粗细骨料,对钼尾矿和废石进行高附加值利用,同时基于相似相容和同性相吸的协同耦合规律,粗细骨料之间具有自亲和性,使得保温真石漆涂层浑然一体,具有天然石材的质地,且涂层体系集隔热、红外辐射和反射于一体,具有优异的节能效果。
Description
技术领域
本发明属于真石漆的技术领域,涉及以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆及其制备方法、含其的涂层体系。
背景技术
真石漆由合成树脂乳液、粗细骨料、填料、助剂等精制而成,为墙面提供天然石材格调的立体装饰效果和独特质感。保温真石漆是在真石漆的配方中加入保温功能填料,经科学方法研制得到的新型建筑涂装材料,为建筑外墙提供装饰效果的同时实现建筑物的保温节能,从而降低建筑能耗、缓解能源紧缺。砂子分为天然砂和机制砂:天然砂石的开采因破坏生态环境而受到管制;机制砂由天然石料去土、机械破碎、筛分得到,其供应紧缺、制造成本高昂;砂子的现状限制了真石漆的广泛应用。
钼尾矿和钼矿废石是钼矿企业采矿和选矿过程中产生的废弃物,成分相似,可用做机制砂的原料。我国钼尾矿和钼矿废石数量庞大,占据大量公共资源的同时还存在着严重的安全隐患,维护费用高昂。故而钼尾矿和钼矿废石亟待寻求高效综合利用的出路。并且目前天然砂骨料真石漆的涂装过程中,在正常的喷涂压力下往往会出现掉砂太多的问题,可能是由于砂料硬度较高、砂料级配不当、乳液配比不当等原因造成。
综上,亟待解决当前真石漆制备原料中骨料供应短缺、价格昂贵的问题,以及骨料易脱落的问题、真石漆性能有待提高的问题。
发明内容
为了达到上述目的,本发明提供以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆及其制备方法、含其的涂层体系,解决了现有技术中存在的真石漆制备原料中骨料供应短缺、价格昂贵的问题,以及骨料易脱落的问题、真石漆性能有待提高的问题。
本发明所采用的技术方案是,以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,包含的组分及质量份为:
其中,所述乳液包括纯丙乳液或苯丙乳液;所述钼矿废石机制砂I的目数为10目~20目,D50在1480μm~1700μm,作为粗骨料;所述钼矿废石机制砂II的目数为20目~40目,D50在550μm~700μm,作为粗骨料;所述钼矿废石机制砂III的目数为40目,D50为75μm~120μm,作为细骨料;所述钼尾矿粒径的D50为160μm~195μm;所述红外辐射粉为反尖晶石相CoFe2O4,含量大于90%,红外发射率大于95%,1250目。
进一步地,隔热功能填料包含的组分及质量份为:
其中,所述海泡石的目数为200目;所述空心玻璃微珠的目数为325目,主要化学成分为SiO2,含量大于60%;所述膨胀珍珠岩的目数为100目;所述硅酸铝纤维的目数为500目。
进一步地,功能助剂包含的组分及质量份为:
其中,所述分散剂包括SN-5040,丙烯酸钠盐分散剂;所述消泡剂包括NXZ;所述成膜助剂包括TEXANOL,2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯;所述增稠剂包括ASE60;所述防冻剂包括己二醇;所述防霉剂包括卡松防霉剂,又名克菌强。
本发明所用的钼尾矿和钼矿废石经放射性核素比活度检测属A类装饰材料,使用不受限制,钼尾矿和钼矿废石的主要矿物成分为石英,通常含量在70%以上,钼尾矿中粒度在40目~120目的占到75%以上,可以作为保温真石漆的细骨料,利用钼矿废石制得粗骨料及其生产过程中产生的石粉,三者合理级配,辅以其它功能填料和助剂制备外墙保温真石漆,从而一定程度上降低矿区钼尾矿和废石大量堆积带来的危害,同时降低保温真石漆的成本,扩大其应用。
钼尾矿是钼矿石经选矿作业后,所得的钼含量较低的固体废弃物。钼矿废石是指钼矿开采前及开采过程中,从矿床上剥离不含钼矿的围岩或钼矿石中夹石的通称。钼尾矿与钼矿废石在成分上相近,主要成分为石英。海泡石、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠和硅酸铝纤维这四种保温隔热功能填料,粒度级配科学合理。
本发明的另一发明目的,在于提供上述以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆的制备方法,包括以下步骤:
S1:在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的红外辐射粉和1/2质量的消泡剂,在700r/min~1000r/min的转速下搅拌分散3min~10min,得到料液A;在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的乳液和成膜助剂,在400r/min~800r/min的转速下搅拌分散3min~10min,得到料液B;
S2:在1/2质量的去离子水中加入所述质量份的分散剂,在200r/min~400r/min的转速下搅拌分散3min~10min,然后依次加入所述质量份的隔热功能填料,经搅拌分散,得到料液C;
S3:将料液A与料液C混合,在800r/min~1200r/min的转速下分散8min~15min,得到料液D;
S3中三种料液的依次分散混合,保证了红外辐射粉均匀吸附在隔热填料颗粒微团的表层,形成如图2所示的填料微团核壳结构,使得保温真石漆具有低导热系数和高红外发射率;
S4:在料液D中依次加入所述质量份的钼矿废石机制砂III和钼尾矿,经搅拌分散,得料液E;
S5:在料液E中加入钼矿废石机制砂I,在500r/min~700r/min的转速下分散4min~8min,再加入钼矿废石机制砂II,在700r/min~900r/min的转速下分散4min~8min,接着在800r/min~1200r/min的转速下分散8min~15min,得料液F;
不同目数的钼矿废石机制砂的依次加入且分散,保证了粗细骨料之间的穿插分布和合理级配;
S6:在料液F中依次加入1/2质量的消泡剂,以及所述质量份的防霉剂、防冻剂、增稠剂和羟乙基纤维素,在800r/min~1200r/min的转速下分散6min~10min,再加入料液B,在500r/min~700r/min的转速下分散4min~8min,得料液G;
S7:在料液G中加入20wt%的氨水调节在7~9之间,然后在1000r/min~1500r/min的转速下分散4min~8min,最后在400r/min~600r/min的转速下分散8min~15min,即得所述以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆。
进一步地,S2中,依次加入所述质量份的隔热功能填料,经搅拌分散,得到料液C,具体为:对于所述质量份的海泡石、空心玻珠、膨胀珍珠岩,每加入一种填料在300r/min~400r/min的转速下分散2min~5min,然后加入所述质量份的硅酸铝纤维,先在400r/min~600r/min的转速下分散2min~5min,接着在700r/min~900r/min的转速下分散10min~20min,得到料液C。
由于硅酸铝纤维粒度很小,开始搅拌太快,容易扬起,不易和被料液润湿,因此采用先低速分散后提高分散转速的方式,便于高效分散均匀。由图1所示,四种隔热填料形成了微团形貌,四种隔热功能填料的粒径级配保证了保温真石漆涂层的低导热系数。
进一步地,S4中,依次加入所述质量份的钼矿废石机制砂III和钼尾矿,经搅拌分散,得料液E,具体为:加入所述质量份的钼矿废石机制砂III后,在200r/min~400r/min的转速下分散4min~8min,再加入所述质量份的钼尾矿,在500r/min~700r/min的转速下分散4min~8min,然后再在800r/min~1200r/min的转速下分散8min~15min,得料液E。
进一步地,钼矿废石机制砂I和II均预先经过接枝改性处理,具体处理方法包括以下步骤:
对钼矿废石进行除土、破碎,用制砂机制得10目~20目的粗砂I和20目~40目的粗砂II;将所述粗砂I或粗砂II以1:2~5的质量比置于盐酸溶液中浸渍36h~60h,取出再于无水乙醇中浸渍1h~3h,经抽滤得到经酸处理的粗砂I或粗砂II;将经酸处理的粗砂I或粗砂II以1:2~4的质量比加入到KH-590溶液中,在60℃~80℃的恒温水浴中搅拌处理1h~3h,所得产物经抽滤后在70℃~90℃的温度下干燥2h~4h,干燥产物冷却后再于水中浸泡8h~16h,最后将浸泡产物在100℃的温度下烘干,得到有机接枝改性的钼矿废石机制砂I或钼矿废石机制砂II。
由于钼矿废石机制砂含有70%以上的石英矿物成分,而石英颗粒晶格结构中的气液包裹体中以水分子状态存在和以羟基(-OH)形式参与晶格的结构水大量存在,因此通过有机接枝改性,使其表面的羟基与硅氧烷偶联剂发生缩合反应,形成亲油性有机单元,从而使有机接枝改性的钼矿废石机制砂作为粗骨料与乳液基层之间形成牢固的亲和粘接性,再辅以骨料的合理级配及配比,有效防止涂装和使用过程中出现掉砂问题。
更进一步地,盐酸溶液的浓度为0.5mol/L~1.0mol/L;KH-590溶液由20wt%的γ-巯丙基三甲氧基硅烷、72wt%的无水乙醇、8wt%的去离子水混合调配而得,并用20wt%的乙酸调配溶液的pH至4~5。
本发明的再一发明目的,在于提供涂层体系,包含底涂料、罩面涂料、以及上述以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,涂层体系以底涂料、保温真石漆、罩面涂料的次序涂刷。
进一步地,底涂料的组分及其质量份为:纯丙乳液60份、去离子水36份、防霉剂SPX0.2份、防腐剂N-369 0.4份、成膜助剂TEXANOL 1.6份、聚丙烯型流平剂0.8份;
罩面涂料的组分及其质量份为:纳米硅溶胶25份、硅丙微乳液50份、纳米金红石微晶15份、去离子水32.3份、防腐剂N-369 0.4份、聚丙烯型流平剂0.8份、抗紫外线剂PR0200.3份、己二醇丁醚1.2份;其中,硅溶胶团簇粒径小于80nm,硅丙乳液胶粒粒径小于100nm,金红石纳米晶尺寸为10nm~60nm。
本发明的有益效果是:
(1)本发明实施例以钼尾矿和钼矿废石为原料制备粗细骨料,对钼尾矿和废石高附加值利用的同时,解决钼尾矿和废石大量长期堆存的安全隐患,极大降低了真石漆的生产成本。由于钼矿废石和钼尾矿组成性质相似,基于相似相容和同性相吸的协同耦合规律,粗细骨料之间具有自亲和性,使得保温真石漆涂层浑然一体,具有天然石材的质地。且保温真石漆、底涂料和罩面涂料涂装后的涂层体系集隔热、红外辐射和反射于一体,具有优异的节能效果。
(2)本发明实施例对所采用的钼矿废石机制砂粗骨料进行了表面的羟基接枝改性,增加其与乳液基层的亲和性,再辅以真石漆配方的合理搭配,解决了真石漆涂装过程中的掉砂问题,并防止了真石漆在使用中由于环境的侵蚀而过早从真石漆涂层中脱落的问题。
(3)本发明实施例保温真石漆配方中加入膨胀珍珠岩、空心玻珠、海泡石和硅酸铝纤维这四种保温隔热功能填料,粒度级配科学合理,且四种隔热填料形成微团,其表面吸附红外辐射粉,具有特殊的核壳微结构,该填料结构保证了真石漆的低导热系数和高红外发射率,保温隔热性能良好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例四种隔热功能填料形成的微团形貌。
图2是本发明实施例红外辐射粉包裹在隔热功能填料形成的微团表面形成的核壳结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,其配方如表1所示:
表1以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆的配方表
实施例2
配方1中钼矿废石机制砂I和II均预先经过接枝改性处理,包括以下步骤:
(1)对钼矿废石进行除土、破碎,用制砂机制得10目~20目的粗砂I和20目~40目的粗砂II;
(2)将粗砂I或粗砂II以1:2的质量比置于浓度为0.5mol/L的盐酸溶液中浸渍36h,取出再于无水乙醇中浸渍1h,经抽滤得到经酸处理的粗砂I或粗砂II;将经酸处理的粗砂I或粗砂II以1:2的质量比加入到KH-590溶液中,在60℃的恒温水浴中搅拌处理1h,所得产物经抽滤后在70℃的温度下干燥4h,干燥产物冷却后再于水中浸泡8h,最后将浸泡产物在100℃的温度下烘干,得到有机接枝改性的钼矿废石机制砂I或钼矿废石机制砂II。KH-590溶液由20wt%的γ-巯丙基三甲氧基硅烷、72wt%的无水乙醇、8wt%的去离子水混合调配而得,并用20wt%的乙酸调配溶液的pH至4。
采用配方1制备以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,包括以下步骤:
S1、在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的红外辐射粉和1/2质量的消泡剂,在700r/min的转速下搅拌分散3min,得到料液A;在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的乳液和成膜助剂,在400r/min的转速下搅拌分散3min,得到料液B;
S2、在1/2质量的去离子水中加入所述质量份的分散剂,在200r/min的转速下搅拌分散3min,然后依次加入所述质量份的海泡石、空心玻珠、膨胀珍珠岩和硅酸铝纤维,对前三种填料,每加入一种填料在300r/min的转速下分散2min,加入硅酸铝纤维后,先在400r/min的转速下分散2min,接着在700r/min的转速下分散10min,得到料液C。
S3、将料液A与料液C混合,在800r/min的转速下分散8min,得到料液D。
S4、在料液D中依次加入所述质量份的钼矿废石机制砂III和钼尾矿,加入钼矿废石机制砂III后,在200r/min的转速下分散4min,再加入钼尾矿,在500r/min的转速下分散4min,然后再在800r/min的转速下分散8min,得料液E;
S5、在料液E中加入钼矿废石机制砂I,在500r/min的转速下分散4min,再加入钼矿废石机制砂II,在700r/min的转速下分散4min,接着在800r/min的转速下分散8min,得料液F。
S6、在料液F中依次加入1/2质量的消泡剂,以及所述质量份的防霉剂、防冻剂、增稠剂和羟乙基纤维素,在800r/min的转速下分散6min,再加入料液B,在500r/min的转速下分散4min,得料液G。
S7、在料液G中加入20wt%的氨水调节pH值在7,然后在1000r/min的转速下分散4min,最后在400r/min的转速下分散8min,即得保温真石漆。
一种涂层体系,包括本实施例制备的保温真石漆、底涂料和罩面涂料;
其中底涂料配方为:纯丙乳液60份、去离子水36份、SPX 0.2份、N-369 0.4份、TEXANOL 1.6份、聚丙烯型流平剂0.8份。
罩面涂料配方:30wt%纳米硅溶胶25份、硅丙微乳液50份、纳米金红石微晶15份、去离子水32.3份、N-369 0.4份、聚丙烯型流平剂0.8份、PR020 0.3份、己二醇丁醚1.2份;其中,硅溶胶团簇粒径80nm,硅丙乳液胶粒粒径100nm,金红石纳米晶尺寸在60nm。
实施例3
配方2中钼矿废石机制砂I和II均预先经过接枝改性处理,包括以下步骤:
(1)对钼矿废石进行除土、破碎,用制砂机制得10目~20目的粗砂I和20目~40目的粗砂II;
(2)将粗砂I或粗砂II以1:5的质量比置于浓度为1.0mol/L的盐酸溶液中浸渍60h,取出再于无水乙醇中浸渍3h,经抽滤得到经酸处理的粗砂I或粗砂II;将经酸处理的粗砂I或粗砂II以1:4的质量比加入到KH-590溶液中,在80℃的恒温水浴中搅拌处理1h,所得产物经抽滤后在90℃的温度下干燥2h,干燥产物冷却后再于水中浸泡16h,最后将浸泡产物在100℃的温度下烘干,得到有机接枝改性的钼矿废石机制砂I或钼矿废石机制砂II。KH-590溶液的配方与实施例2相同,并用20wt%的乙酸调配溶液的pH至5。
采用配方2制备以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,包括以下步骤:
S1、在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的红外辐射粉和1/2质量的消泡剂,在1000r/min的转速下搅拌分散10min,得到料液A;在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的乳液和成膜助剂,在800r/min的转速下搅拌分散10min,得到料液B;
S2、在1/2质量的去离子水中加入所述质量份的分散剂,在400r/min的转速下搅拌分散10min,然后依次加入所述质量份的海泡石、空心玻珠、膨胀珍珠岩和硅酸铝纤维,对前三种填料,每加入一种填料在400r/min的转速下分散5min,加入硅酸铝纤维后,先在600r/min的转速下分散5min,接着在900r/min的转速下分散20min,得到料液C。
S3、将料液A与料液C混合,在1200r/min的转速下分散15min,得到料液D。
S4、在料液D中依次加入所述质量份的钼矿废石机制砂III和钼尾矿,加入钼矿废石机制砂III后,在400r/min的转速下分散8min,再加入钼尾矿,在700r/min的转速下分散8min,然后再在1200r/min的转速下分散15min,得料液E;
S5、在料液E中加入钼矿废石机制砂I,在700r/min的转速下分散8min,再加入钼矿废石机制砂II,在900r/min的转速下分散8min,接着在1200r/min的转速下分散15min,得料液F。
S6、在料液F中依次加入1/2质量的消泡剂,以及所述质量份的防霉剂、防冻剂、增稠剂和羟乙基纤维素,在1200r/min的转速下分散10min,再加入料液B,在700r/min的转速下分散8min,得料液G。
S7、在料液G中加入20wt%的氨水调节pH值在9,然后在1500r/min的转速下分散8min,最后在600r/min的转速下分散15min,即得保温真石漆。
一种涂层体系,包括本实施例制备的保温真石漆、底涂料和罩面涂料;底涂料和罩面涂料的配方,与实施例2相同。
实施例4
配方3中钼矿废石机制砂I和II均预先经过接枝改性处理,包括以下步骤:
(1)对钼矿废石进行除土、破碎,用制砂机制得10目~20目的粗砂I和20目~40目的粗砂II;
(2)将粗砂I或粗砂II以1:3.5的质量比置于浓度为0.8mol/L的盐酸溶液中浸渍48h,取出再于无水乙醇中浸渍2h,经抽滤得到经酸处理的粗砂I或粗砂II;将经酸处理的粗砂I或粗砂II以1:3的质量比加入到KH-590溶液中,在70℃的恒温水浴中搅拌处理2h,所得产物经抽滤后在80℃的温度下干燥3h,干燥产物冷却后再于水中浸泡12h,最后将浸泡产物在100℃的温度下烘干,得到有机接枝改性的钼矿废石机制砂I或钼矿废石机制砂II。KH-590溶液KH-590溶液的配方与实施例2相同,并用20wt%的乙酸调配溶液的pH至4。
采用配方3制备以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,包括以下步骤:
S1、在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的红外辐射粉和1/2质量的消泡剂,在800r/min的转速下搅拌分散8min,得到料液A;在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的乳液和成膜助剂,在600r/min的转速下搅拌分散7min,得到料液B;
S2、在1/2质量的去离子水中加入所述质量份的分散剂,在300r/min的转速下搅拌分散7min,然后依次加入所述质量份的海泡石、空心玻珠、膨胀珍珠岩和硅酸铝纤维,对前三种填料,每加入一种填料在350r/min的转速下分散4min,加入硅酸铝纤维后,先在500r/min的转速下分散4min,接着在800r/min的转速下分散15min,得到料液C。
S3、将料液A与料液C混合,在1000r/min的转速下分散12min,得到料液D。
S4、在料液D中依次加入所述质量份的钼矿废石机制砂III和钼尾矿,加入钼矿废石机制砂III后,在300r/min的转速下分散6min,再加入钼尾矿,在600r/min的转速下分散6min,然后再在1000r/min的转速下分散10min,得料液E;
S5、在料液E中加入钼矿废石机制砂I,在600r/min的转速下分散6min,再加入钼矿废石机制砂II,在800r/min的转速下分散6min,接着在1000r/min的转速下分散12min,得料液F。
S6、在料液F中依次加入1/2质量的消泡剂,以及所述质量份的防霉剂、防冻剂、增稠剂和羟乙基纤维素,在1000r/min的转速下分散8min,再加入料液B,在600r/min的转速下分散6min,得料液G。
S7、在料液G中加入20wt%的氨水调节pH值在8,然后在1200r/min的转速下分散6min,最后在500r/min的转速下分散12min,即得保温真石漆。
一种涂层体系,包括本实施例制备的保温真石漆、底涂料和罩面涂料;底涂料和罩面涂料的配方,与实施例2相同。
实施例5
配方4中钼矿废石机制砂I和II均预先经过接枝改性处理,包括以下步骤:
(1)对钼矿废石进行除土、破碎,用制砂机制得10目~20目的粗砂I和20目~40目的粗砂II;
(2)将粗砂I或粗砂II以1:3的质量比置于浓度为0.6mol/L的盐酸溶液中浸渍40h,取出再于无水乙醇中浸渍1.5h,经抽滤得到经酸处理的粗砂I或粗砂II;将经酸处理的粗砂I或粗砂II以1:2.5的质量比加入到KH-590溶液中,在65℃的恒温水浴中搅拌处理1.5h,所得产物经抽滤后在75℃的温度下干燥2.5h,干燥产物冷却后再于水中浸泡10h,最后将浸泡产物在100℃的温度下烘干,得到有机接枝改性的钼矿废石机制砂I或钼矿废石机制砂II。KH-590溶液KH-590溶液的配方与实施例2相同,并用20wt%的乙酸调配溶液的pH至5。
采用配方4制备以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,包括以下步骤:
S1、在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的红外辐射粉和1/2质量的消泡剂,在750r/min的转速下搅拌分散5min,得到料液A;在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的乳液和成膜助剂,在500r/min的转速下搅拌分散5min,得到料液B;
S2、在1/2质量的去离子水中加入所述质量份的分散剂,在250r/min的转速下搅拌分散5min,然后依次加入所述质量份的海泡石、空心玻珠、膨胀珍珠岩和硅酸铝纤维,对前三种填料,每加入一种填料在320r/min的转速下分散3min,加入硅酸铝纤维后,先在450r/min的转速下分散3min,接着在750r/min的转速下分散12min,得到料液C。
S3、将料液A与料液C混合,在900r/min的转速下分散10min,得到料液D。
S4、在料液D中依次加入所述质量份的钼矿废石机制砂III和钼尾矿,加入钼矿废石机制砂III后,在250r/min的转速下分散5min,再加入钼尾矿,在550r/min的转速下分散5min,然后再在900r/min的转速下分散10min,得料液E;
S5、在料液E中加入钼矿废石机制砂I,在550r/min的转速下分散5min,再加入钼矿废石机制砂II,在750r/min的转速下分散5min,接着在900r/min的转速下分散10min,得料液F。
S6、在料液F中依次加入1/2质量的消泡剂,以及所述质量份的防霉剂、防冻剂、增稠剂和羟乙基纤维素,在900r/min的转速下分散7min,再加入料液B,在550r/min的转速下分散5min,得料液G。
S7、在料液G中加入20wt%的氨水调节pH值在7,然后在1100r/min的转速下分散5min,最后在450r/min的转速下分散10min,即得保温真石漆。
一种涂层体系,包括本实施例制备的保温真石漆、底涂料和罩面涂料;底涂料和罩面涂料的配方,与实施例2相同。
实施例6
配方5中钼矿废石机制砂I和II均预先经过接枝改性处理,包括以下步骤:
(1)对钼矿废石进行除土、破碎,用制砂机制得10目~20目的粗砂I和20目~40目的粗砂II;
(2)将粗砂I或粗砂II以1:4.5的质量比置于浓度为0.8mol/L的盐酸溶液中浸渍50h,取出再于无水乙醇中浸渍2.5h,经抽滤得到经酸处理的粗砂I或粗砂II;将经酸处理的粗砂I或粗砂II以1:3.5的质量比加入到KH-590溶液中,在75℃的恒温水浴中搅拌处理2.5h,所得产物经抽滤后在85℃的温度下干燥3.5h,干燥产物冷却后再于水中浸泡14h,最后将浸泡产物在100℃的温度下烘干,得到有机接枝改性的钼矿废石机制砂I或钼矿废石机制砂II。KH-590溶液KH-590溶液的配方与实施例2相同,并用20wt%的乙酸调配溶液的pH至4。
采用配方5制备以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,包括以下步骤:
S1、在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的红外辐射粉和1/2质量的消泡剂,在950r/min的转速下搅拌分散8min,得到料液A;在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的乳液和成膜助剂,在700r/min的转速下搅拌分散8min,得到料液B;
S2、在1/2质量的去离子水中加入所述质量份的分散剂,在350r/min的转速下搅拌分散8min,然后依次加入所述质量份的海泡石、空心玻珠、膨胀珍珠岩和硅酸铝纤维,对前三种填料,每加入一种填料在380r/min的转速下分散4min,加入硅酸铝纤维后,先在550r/min的转速下分散4min,接着在850r/min的转速下分散18min,得到料液C。
S3、将料液A与料液C混合,在1100r/min的转速下分散13min,得到料液D。
S4、在料液D中依次加入所述质量份的钼矿废石机制砂III和钼尾矿,加入钼矿废石机制砂III后,在350r/min的转速下分散7min,再加入钼尾矿,在650r/min的转速下分散7min,然后再在1100r/min的转速下分散14min,得料液E;
S5、在料液E中加入钼矿废石机制砂I,在650r/min的转速下分散7min,再加入钼矿废石机制砂II,在850r/min的转速下分散7min,接着在1100r/min的转速下分散14min,得料液F。
S6、在料液F中依次加入1/2质量的消泡剂,以及所述质量份的防霉剂、防冻剂、增稠剂和羟乙基纤维素,在1100r/min的转速下分散9min,再加入料液B,在650r/min的转速下分散7min,得料液G。
S7、在料液G中加入20wt%的氨水调节pH值在8,然后在1400r/min的转速下分散7min,最后在550r/min的转速下分散14min,即得保温真石漆。
一种涂层体系,包括本实施例制备的保温真石漆、底涂料和罩面涂料;底涂料和罩面涂料的配方,与实施例2相同。
对比例1
一种保温真石漆:除钼矿废石机制砂I和II均不经接枝改性处理;其余均与实施例4相同。
一种涂层体系,包括本对比例制备的保温真石漆、底涂料和罩面涂料;底涂料和罩面涂料的配方,与实施例2相同。
对比例2
一种真石漆:除不添加海泡石、空心玻璃微珠、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维;其余均与实施例4相同。
一种涂层体系,包括本对比例制备的真石漆、底涂料和罩面涂料;底涂料和罩面涂料的配方,与实施例2相同。
实验例
对本发明实施例2~6制备得到的以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆的产品性能进行测试,测试结果如表2所示。
表2本发明实施例制备的保温真石漆主涂料及涂层体系性能检测结果
由表2可知:实施例2~6所制得的真石漆及其涂层体系,各项指标均达到了建筑工业行业标准的要求,且性能较优。而对比例所制得的真石漆及其涂层体系,部分性能不满足建筑行业标准指标的要求,特别是作为保温真石漆的保温隔热性能指标(导热系数、反射率和红外发射率)均大幅度变差。可见本发明对尾矿机制砂粗骨料采用接枝改性及四种功能填料的加入及吸附红外辐射粉形成的核壳结构粒子,保证了该真石漆的优异性能。特别是接枝处理使得粗骨料与基料更好的融合,使得涂层的粘结性增强,且粗骨料与基料之间的包覆作用增强,从而可改善真石漆使用过程中掉砂等缺陷;隔热功能填料微粒吸附红外辐射粉形成的核壳结构粒子,保证了真石漆及其涂层体系具有低的导热系数、高反射率和高发射率。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,其特征在于,包含的组分及质量份为:
乳液 290份-320份;
钼矿废石机制砂 I 70份-90份;
钼矿废石机制砂Ⅱ 60份-80份;
钼矿废石机制砂Ⅲ 45份-53份;
钼尾矿 230份-260份;
红外辐射粉 50份-70份;
隔热功能填料 200份-342份;
羟乙基纤维素 5份-12份;
去离子水 150份-175份;
成膜助剂 15份-22份;
功能助剂 7.6份-11.6份;
其中,所述乳液包括纯丙乳液或苯丙乳液;所述钼矿废石机制砂I的目数为10目-20目;所述钼矿废石机制砂Ⅱ的目数为20目-40目;所述钼矿废石机制砂Ⅲ的目数为40目;所述钼尾矿粒径的D50为160μm-195μm;所述红外辐射粉为反尖晶石相CoFe2O4,含量大于90%;红外发射率大于95%,1250目;
所述隔热功能填料包含的组分及质量份为:
海泡石 90份-110份;
空心玻璃微珠 70份-90份;
膨胀珍珠岩 85份-100份;
硅酸铝纤维 35份-42份;
其中,所述海泡石的目数为200目;所述空心玻璃微珠的目数为325目;所述膨胀珍珠岩的目数为100目;所述硅酸铝纤维的目数为500目;
所述钼矿废石机制砂I和Ⅱ均预先经过接枝改性处理,具体处理方法包括以下步骤:
对钼矿废石进行除土、破碎,用制砂机制得10目-20目的粗砂I和20目-40目的粗砂Ⅱ;将所述粗砂I或粗砂Ⅱ以1:2-5的质量比置于盐酸溶液中浸渍36h-60h,取出再于无水乙醇中浸渍1h-3h,经抽滤得到经酸处理的粗砂I或粗砂Ⅱ;将经酸处理的粗砂I或粗砂Ⅱ以1:2-4的质量比加入到KH-590溶液中,在60℃-80℃的恒温水浴中搅拌处理1h-3h,所得产物经抽滤、干燥后,再于水中浸泡8h-16h,最后将浸泡产物烘干,得到有机接枝改性的钼矿废石机制砂I或钼矿废石机制砂Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆,其特征在于,所述功能助剂包含的组分及质量份为:
分散剂 1.5份-2.3份;
消泡剂 2.5份-3.6份;
增稠剂 1.7份-2.3份;
防冻剂 1.3份-2.2份;
防霉剂 0.6份-1.2份;
其中,所述分散剂包括SN-5040;所述消泡剂包括NXZ;所述成膜助剂包括TEXANOL;所述增稠剂包括ASE60;所述防冻剂包括己二醇;所述防霉剂包括卡松防霉剂。
3.如权利要求1-2中任一项所述的以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的红外辐射粉和1/2质量的消泡剂,在700r/min-1000r/min的转速下搅拌分散3min-10min,得到料液A;在1/4质量的去离子水中加入所述质量份的乳液和成膜助剂,在400r/min-800r/min的转速下搅拌分散3min-10min,得到料液B;
S2:在1/2质量的去离子水中加入所述质量份的分散剂,在200r/min-400r/min的转速下搅拌分散3min-10min,然后依次加入所述质量份的隔热功能填料,经搅拌分散,得到料液C;
S3:将料液A与料液C混合,在800r/min-1200r/min的转速下分散8min-15min,得到料液D;
S4:在料液D中依次加入所述质量份的钼矿废石机制砂Ⅲ和钼尾矿,经搅拌分散,得料液E;
S5:在料液E中加入钼矿废石机制砂I,在500r/min-700r/min的转速下分散4min-8min,再加入钼矿废石机制砂Ⅱ,在700r/min-900r/min的转速下分散4min-8min,接着在800r/min-1200r/min的转速下分散8min-15min,得料液F;
S6:在料液F中依次加入1/2质量的消泡剂,以及所述质量份的防霉剂、防冻剂、增稠剂和羟乙基纤维素,在800r/min-1200r/min的转速下分散6min-10min,再加入料液B,在500r/min-700r/min的转速下分散4min-8min,得料液G;
S7:调节料液G的pH值在7-9之间,然后在1000r/min-1500r/min的转速下分散4min-8min,最后在400r/min-600r/min的转速下分散8min-15min,即得所述以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆。
4.根据权利要求3所述的以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆的制备方法,其特征在于,S2中,所述依次加入所述质量份的隔热功能填料,经搅拌分散,得到料液C,具体为:对于所述质量份的海泡石、空心玻珠、膨胀珍珠岩,每加入一种填料在300r/min-400r/min的转速下分散2min-5min,然后加入所述质量份的硅酸铝纤维,先在400r/min-600r/min的转速下分散2min-5min,接着在700r/min-900r/min的转速下分散10min-20min,得到料液C。
5.根据权利要求3所述的以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆的制备方法,其特征在于,S4中,所述依次加入所述质量份的钼矿废石机制砂Ⅲ和钼尾矿,经搅拌分散,得料液E,具体为:加入所述质量份的钼矿废石机制砂Ⅲ后,在200r/min-400r/min的转速下分散4min-8min,再加入所述质量份的钼尾矿,在500r/min-700r/min的转速下分散4min-8min,然后再在800r/min-1200r/min的转速下分散8min-15min,得料液E。
6.根据权利要求3所述的以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆的制备方法,其特征在于,所述盐酸溶液的浓度为0.5mol/L-1.0mol/L;所述KH-590溶液由20wt%的γ-巯丙基三甲氧基硅烷、72wt%的无水乙醇、8wt%的去离子水混合调配而得,并用20wt%的乙酸调配溶液的pH至4-5。
7.涂层体系,其特征在于,包含底涂料、罩面涂料、以及如权利要求1-2中任一项所述的以钼尾矿和钼矿废石机制砂为骨料的保温真石漆。
8.根据权利要求7所述的涂层体系,其特征在于,所述底涂料的组分及其质量份为:纯丙乳液60份、去离子水36份、防霉剂SPX 0.2份、防腐剂N-369 0.4份、成膜助剂TEXANOL 1.6份、聚丙烯型流平剂0.8份;
所述罩面涂料的组分及其质量份为:纳米硅溶胶25份、硅丙微乳液 50份、纳米金红石微晶15份、去离子水 32.3份、防腐剂N-369 0.4份、聚丙烯型流平剂0.8份、抗紫外线剂PR020 0.3份、己二醇丁醚 1.2份。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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