制備涂料用的高性能改性赤泥及其應(yīng)用制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種制備涂料用的高性能改性赤泥及其應(yīng)用，所述的高性能改性赤泥，是采用一種或多種含基團的化合物對赤泥進行一次或多次表面改性獲得的。本發(fā)明專利技術(shù)將赤泥經(jīng)過表面改性后創(chuàng)新應(yīng)用于制備戶外粉末涂料，解決了生產(chǎn)成本高、變廢為寶、保護環(huán)境，減少廢棄礦渣土地占用等問題，從而實現(xiàn)赤泥工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

High Performance Modified Red Mud for Coatings and Its Application

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
制備涂料用的高性能改性赤泥及其應(yīng)用
本專利技術(shù)屬于粉末涂料制備
，具體涉及一種制備涂料用的高性能改性赤泥及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
廣西平果鋁被譽為中國的鋁都，是中國主要的鋁業(yè)生產(chǎn)基地，其主要利用當?shù)劁X土礦資源生產(chǎn)氧化鋁，年生產(chǎn)氧化鋁250萬噸，排放赤泥300萬噸，如今3750萬噸赤泥尾礦已堆積成山，現(xiàn)在每年逐漸以300萬的速度增加排放，不僅造成封閉處理要花費大量的財力、物力、人力，而且還要大量占用當?shù)氐耐恋刭Y源來堆放赤泥，另外造壩安全管理也十分艱巨。目前由于赤泥綜合利用難度巨大，除了少量用于赤泥選鐵和水泥生產(chǎn)中的摻和料外，絕大部分還只能在赤泥壩中堆存，并沒有得到較好的充分利用。氧化鋁生產(chǎn)過程中排放的廢渣是赤泥，其礦物組成主要有Al2O3、Na2O、SiO2、CaO、Fe2O3、TiO2等。廣西某鋁業(yè)公司的赤泥化學(xué)成分見下表。赤泥由于殘留附液堿性強，赤泥表面含有大量羥基，如是直接將未改性赤泥粉填充到涂料中，由于未能降低赤泥的基體中團聚效應(yīng)，使得未改性赤泥粉與戶外粉末涂料的其他原料如樹脂之間的粘結(jié)性、相容性以及潤濕性極差，制得的粉末涂料涂膜表觀性能和光澤較差。粉末涂料是一種經(jīng)濟、環(huán)保、高效的新型環(huán)保型涂料。目前，正在逐步代替有機溶劑型涂料，成為涂料行業(yè)中重要的一個組成部分。戶外粉末涂料是粉末涂料的一種品種，傳統(tǒng)的戶外粉末涂料使用在戶外，存在生產(chǎn)成本高等問題。因此，如何克服傳統(tǒng)戶外粉末涂料使用存在的問題，創(chuàng)新應(yīng)用赤泥于戶外粉末涂料中，解決生產(chǎn)成本高等問題，從而實現(xiàn)赤泥工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，進一步解決變廢為寶、保護環(huán)境，減少廢棄礦渣土地占用等問題，具有重要的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種制備涂料用的高性能改性赤泥及其應(yīng)用，以解決如何克服傳統(tǒng)戶外粉末涂料使用存在的問題，創(chuàng)新應(yīng)用赤泥于戶外粉末涂料中，解決生產(chǎn)成本高、變廢為寶、保護環(huán)境，減少廢棄礦渣土地占用等問題，從而實現(xiàn)赤泥工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。為解決以上技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種制備涂料用的高性能改性赤泥，是采用一種或多種含基團的化合物對赤泥進行一次或多次表面改性獲得的。進一步地，所述的制備涂料用的高性能改性赤泥，是采用脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉對赤泥進行第一次表面改性，接著采用氨瑞聚二甲基硅氧烷、六對羧基苯氧基環(huán)三磷腈對赤泥進行第二次改性獲得的。進一步地，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉的質(zhì)量比為2.6-5.4:7.8-9.2。進一步地，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉的質(zhì)量比為5.2:8.7。進一步地，所述氨瑞聚二甲基硅氧烷、六對羧基苯氧基環(huán)三磷腈的質(zhì)量比為2.8-3.7:5.2-7.6。進一步地，所述氨瑞聚二甲基硅氧烷、六對羧基苯氧基環(huán)三磷腈的質(zhì)量比為3.5:6.4。本專利技術(shù)還提供一種制備涂料用的高性能改性赤泥的應(yīng)用，應(yīng)用于制備戶外粉末涂料中，所述戶外粉末涂料，包括下述質(zhì)量百分比的原料：高性能改性赤泥、聚酯樹脂、固化劑、流平劑、消泡劑、增光劑、安息香、白炭黑、蠟粉。本專利技術(shù)具有以下有益效果：(1)本專利技術(shù)將赤泥經(jīng)過表面改性后創(chuàng)新應(yīng)用于制備戶外粉末涂料，解決了生產(chǎn)成本高、變廢為寶、保護環(huán)境，減少廢棄礦渣土地占用等問題，從而實現(xiàn)赤泥工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。(2)本專利技術(shù)可實現(xiàn)廢棄赤泥“變廢為寶，綜合利用”的目的，利用赤泥中的有效成份，提供了制備戶外粉末涂料的新途徑，使廢棄赤泥得到有效利用。【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)實施例1的戶外粉末涂料產(chǎn)品黑白圖；圖2是本專利技術(shù)實施例2的戶外粉末涂料產(chǎn)品黑白圖；圖3是本專利技術(shù)實施例3的戶外粉末涂料產(chǎn)品黑白圖。【具體實施方式】為便于更好地理解本專利技術(shù)，通過以下實例加以說明，這些實例屬于本專利技術(shù)的保護范圍，但不限制本專利技術(shù)的保護范圍。一種戶外粉末涂料，包括下述質(zhì)量百分比的原料：高性能改性赤泥44.6-47.2％、聚酯樹脂45.4-48.1％、固化劑3.8-5.3％、流平劑0.5-1.5％、消泡劑0.5-1％、增光劑0.5-1.5％、安息香0.3-0.8％、白炭黑0.2-0.5％、蠟粉0.2-1％。所述聚酯樹脂為CRYLCOAT2437-2聚酯樹脂。所述固化劑為TGIC固化劑。所述流平劑為PV88流平劑。所述消泡劑為TP-39消泡劑。所述增光劑為701B增光劑。所述高性能改性赤泥的制備方法，包括以下步驟：(1)將赤泥用濃度為12-18wt％的硫酸酸洗至pH值為8.6-9.1，接著對酸洗后的赤泥進行水洗，水洗后赤泥經(jīng)檢測pH值為7.8-8.2后壓濾處理成潔凈赤泥，潔凈赤泥經(jīng)烘干至含水量≤4.7％；(2)將步驟(1)制得的潔凈赤泥進行超細磨粉，過篩后制得大于300目的潔凈赤泥粉體；(3)向步驟(2)制得的潔凈赤泥粉體中加入復(fù)合改性劑a，所述復(fù)合改性劑a由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉組成，所述復(fù)合改性劑a的加入量為潔凈赤泥粉體質(zhì)量的1.8-2.7％，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉的質(zhì)量比為2.6-5.4:7.8-9.2，控制溫度為78-84℃，并以800-1000r/min的速度攪拌26-34min，制得混合物a；(4)將步驟(3)制得的混合物a和復(fù)合改性劑b加入混合機中，所述復(fù)合改性劑b由氨瑞聚二甲基硅氧烷、六對羧基苯氧基環(huán)三磷腈組成，所述復(fù)合改性劑b的加入量為潔凈赤泥粉體質(zhì)量的3.2-4.3％，所述氨瑞聚二甲基硅氧烷、六對羧基苯氧基環(huán)三磷腈的質(zhì)量比為2.8-3.7:5.2-7.6，控制溫度為96-105℃，以1000-1200r/min的速度攪拌35-43min，制得混合物b；(5)將步驟(4)制得的混合物b在溫度為43-48℃下干燥至含水量≤1.2％，接著進行超細磨粉，過篩后制得大于300目的高性能改性赤泥。所述戶外粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：(1)原材料混合：將各類原料按上述質(zhì)量百分比進行配料，然后分別加入混合機中，接著預(yù)破碎1min，然后再混合4min，制得混合均勻的原料；(2)熔融擠出：將步驟(1)制得的混合均勻的原料放入擠出機中，經(jīng)熔融擠出、壓片、冷卻，接著破碎成片料；(3)研磨粉碎：將步驟(2)中破碎后的片料，置于ACM磨粉機中磨粉，經(jīng)旋風分離及篩分后，制得大于200目的戶外粉末涂料。步驟(2)中熔融擠出的溫度為105-110℃，其中Ⅰ區(qū)溫度為105℃，Ⅱ區(qū)溫度為110℃。步驟(3)中所述戶外粉末涂料的目數(shù)大于200。本專利技術(shù)的技術(shù)原理：赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中，經(jīng)過降槽時沉淀下來的沉淀物，顆粒度很小，粒徑在0.001-0.07mm，相對應(yīng)于210-1000目，非常適合作為填料制備更優(yōu)質(zhì)的粉末涂料。赤泥的主要成份是Al2O3、Fe2O3、SiO2、TiO2、CaO等，這些材料的硬度都比較高，做出來的粉末涂料的抗劃傷能力也會更好，它的顏色是赤色的，也是粉末涂料的主要顏色，不但遮蓋力好，而且也可以作為部分顏料使用，降低粉末涂料的制作成本。戶外粉末涂料的主要原料聚酯樹脂與填料(赤泥)的復(fù)合體系是宏觀上的不均勻體系，是兩相體系，即由填料(赤泥)為組分的分散相和樹脂為基體的連續(xù)相所構(gòu)成的多組分體系，而影響兩相之間的粘結(jié)強度就在于樹脂微觀結(jié)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種制備涂料用的高性能改性赤泥，其特征在于，是采用一種或多種含基團的化合物對赤泥進行一次或多次表面改性獲得的。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種制備涂料用的高性能改性赤泥，其特征在于，是采用一種或多種含基團的化合物對赤泥進行一次或多次表面改性獲得的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備涂料用的高性能改性赤泥，其特征在于，是采用脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉對赤泥進行第一次表面改性，接著采用氨瑞聚二甲基硅氧烷、六對羧基苯氧基環(huán)三磷腈對赤泥進行第二次改性獲得的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備涂料用的高性能改性赤泥，其特征在于，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉、椰油酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸單酯二鈉的質(zhì)量比為2.6-5.4:7.8-9.2。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備涂料用的高性能改性赤泥，其特征在于，所述脂肪酸甲酯...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王雄，
申請(專利權(quán))人：王雄，
類型：發(fā)明
國別省市：廣西,45