一种应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料的制作方法

本发明涉及一种应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料，属于材料化工领域。

背景技术：

近二三十年来，随着我国城市化进程加快，建筑业进入高速发展阶段，大量旧建筑物达到使用年限，或由于其他因素需要拆除，由此产生的建筑垃圾数量巨大，综合分析目前国内外对废弃混凝土的再生资源化利用研究现状，废弃混凝土再生资源化技术方法主要集中在两个方面：一是将废弃混凝土破碎后用作路基或低强度建筑制品如砌块等的填充材料；二是再生集料混凝土技术。但总体而言，对水泥基固体废弃物的处理仍处于不利用或低层次利用的阶段，造成对资源和能源的巨大浪费，同时破坏了生态环境。建筑固体废弃物与人们的生活密切相关，其处理方式也日趋成为公众关注的课题。随着城市化进程加快，建筑固体废弃物产生量越来越大，传统的填埋、堆放等建筑垃圾处理方式不仅会占用大量的土地，还会带来环境污染、造成资源浪费。此外，建材行业作为国家的支柱产业之一，每年对资源的消耗量是巨大的，在生产建材的过程中又会带来严重的环境污染等一系列影响。所以，如何能够妥善处理好建筑垃圾，使建筑垃圾能够再生利用，既是一项推进建材行业发展的项目更是利国利民的工程。

为了增强建筑垃圾再生制品的可观赏性，新型建筑涂料快速发展起来。涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料，广泛应用于各类建筑物、各种工业制品的装饰保护以及各类钢铁设施的防腐保护。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，涂料的应用范围不断扩大。涂料的消费水平已成为一个国家经济发展水平的重要标志之一。《中国涂料行业“十二五”规划》就明确以功能性涂料为饰面的外墙系统作为“十二五”的重点发展方向，节能、装饰性必是建筑涂料的发展方向之一。

新型建筑涂层以高分子为成膜物，无机颜料或填料作为填充物或增强相，与常使用的瓷砖、水刷石、大理石等相比，新型建筑涂层具有更优异的使用性，色泽鲜艳，对建筑物外墙的负重轻，装饰成本相对较低，后期的维护费用低等优势，因而受到国内的市场的欢迎，发展的态势十分喜人。但是，新型建筑涂料的使用中存在很多的问题：一方面，无论是苯丙外墙涂料、丙烯酸外墙涂料、硅丙外墙涂料，还是氟碳外墙涂料，其耐候性、耐化学品性及耐老化性远远没有达到使用者们预期的效果，易于出现变色、脱皮、开裂、粉化等问题，影响美观；另一方面，用户在使用时，并没有认真考虑这些防护涂层对建筑外墙耐久性的破坏作用。防护涂层与建筑外墙的化学作用或物理侵蚀，导致与实际需求不匹配而造成工程质量事故，大量的住宅、办公楼宇、厂房、公共建筑等外墙粉刷防护涂层后，在不到两三年的使用期限内，开始出现防护涂层脱色、泛碱、脱落、开裂等现象，这不仅给建筑物的外墙装饰带来极差的外观装饰效果，而且由此加重了建筑物的混凝土结构和砂浆层劣化。因此，我们要发挥建筑垃圾制品作为建筑物材料的本身特点，从建筑物的用途、服役环境等实际出发，结合防护涂层的各项性能综合运用，以求制备出低碳节能、涂层不易开裂和美观装饰兼顾的新型建筑涂料。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料，能够在不超过100℃的条件下形成于建筑垃圾制品表面，施工工艺简单，只需喷涂或涂刷即可，并且该涂料与建筑垃圾制品界面粘结良好、涂层不易开裂、强度高，具有良好的装饰效果。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料，其原料按重量份数计包括：称取氢氧化钙1～6份、偏高岭土0.3～2份、氧化铝0.3～2份、水玻璃1～3份、氢氧化钠0.3～1份、水0.3～1份。

按上述方案，所述建筑垃圾再生制品是指将废弃混凝土破碎后制成低强度建筑制品，如砌块等。

按上述方案，所述偏高岭土的粒径不大于500目。

按上述方案，所述氧化铝的粒径不大于300目。

按上述方案，所述水玻璃模数为2.3～2.5。

按上述方案，所述氢氧化钠颗粒不大于300目。

按上述方案，所述氢氧化钙颗粒不大于300目。

上述应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料的制备方法，将上述原料搅拌均匀后所得混合浆料，即为应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料。

上述应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)按重量份数计，称取氢氧化钙1～6份、偏高岭土0.3～2份、氧化铝0.3～2份、水玻璃1～3份、氢氧化钠0.3～1份、水0.3～1份，备用；

(2)将步骤(1)称取的水、水玻璃和氢氧化钠混合超声1～2h，静置12～24h，得到混合料；

(3)将步骤(2)所得混合料与步骤(1)称取的偏氢氧化钙、偏高岭土和氧化铝充分搅拌混合2～3小时，形成混合浆料，即为应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料。

上述超低能耗装饰面涂料应用于建筑垃圾再生制品的方法，将本发明所述超低能耗装饰面涂料均匀涂刷或喷射在建筑垃圾制品的表面上，干燥后即在建筑垃圾制品表面形成装饰面。优选地，将本发明所述超低能耗装饰面涂料均匀涂刷或喷射在建筑垃圾制品的表面上后，常温放置3～5天或者在60～100℃的养护箱里放置2～3天，再进行干燥。针对本发明所述超低能耗装饰面涂料的组成及其性能，理想的装饰面厚度为150-200μm左右。

本发明首先利用偏高岭土、氧化铝、激活剂(水玻璃与氢氧化钠)在水的作用下发生链式反应形成铝-氧-硅无机高分子链，得到三维网络结构，而使涂料自身就有很好的网络结构，具有很好的致密性。而且，更为关键的是，本发明在前述三维网格结构的优越性基础上，创造性的添加了氢氧化钙，该氢氧化钙和空气中的二氧化碳反应产生碳酸钙，既白又硬，而且起到很好的助凝作用，氢氧化钙提供的Ca²⁺离子和可溶性[SiO4]^4-反应形成硅酸钙溶胶，有利于提高涂料和建筑垃圾制品之间的界面结合强度，从而保证涂料与建筑垃圾再生制品具有良好的结合性，而且随着时间的推移粘结强度会越来越高，结实耐用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明所述超低能耗装饰面涂料在常温下即可凝固，施工工艺简单，只需喷涂或涂刷即可，并且该涂料与建筑垃圾制品界面粘结良好，具有良好的装饰效果和耐久性，可用于建筑垃圾制品的建筑装饰材料领域。

2)本发明所述超低能耗装饰面涂料适用于建筑垃圾再生制品的表面装饰，涂层无裂纹，所得装饰面表面光滑、色泽白皙清透，装饰后制品仍然具有良好的机械性能，抗压强度达到40MPa以上，满足市场需求。

3)本发明所述的超低能耗装饰面涂料制备、应用方法简单，原料的混合浆料在常温或60～100℃下干燥后即在建筑垃圾制品表面形成一层装饰面，无需高温烧结，具有工艺简单、成本低、节约能源、保护环境等优点。

4)本发明所述超低能耗装饰面涂料用于建筑垃圾再生制品的装饰面，具有环保、高强、强粘结、低导热的特点，可以显著提升建筑垃圾再生制品的感官性能和表面性能，拓宽建筑垃圾的应用渠道和应用附加值，应用前景广泛。

附图说明

图1为建筑垃圾再生制品涂覆超低能耗装饰面涂料前的外观图。

图2为建筑垃圾再生制品涂覆超低能耗装饰面涂料后的外观图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料，其原料按重量份数计包括：氢氧化钙1份、偏高岭土0.3份、氧化铝0.3份、水玻璃1份、氢氧化钠0.3份、水0.3份。将上述原料搅拌均匀后所得混合浆料，即为应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料。

上述超低能耗装饰面涂料的应用于建筑垃圾再生制品的方法，具体包括如下步骤：

(1)按重量份数计，氢氧化钙1份、偏高岭土0.3份、氧化铝0.3份、水玻璃1份、氢氧化钠0.3份、水0.3份；

(2)将步骤(1)称取的水玻璃和氢氧化钠混合超声1h，静置24h；

(3)将步骤(2)所得混合料与步骤(1)中所称取的偏高岭土、氧化铝和氢氧化钙充分搅拌混合3小时，形成混合浆料；

(4)将混合浆料涂刷或喷射到建筑垃圾制品表面上，常温放置3天或者在60℃的养护箱里放置2天进行干燥，即在建筑垃圾制品表面形成一种装饰面。

所得到的装饰面表面光滑、色泽白灰清透、无裂纹，装饰后建筑垃圾再生制品仍然具有良好的机械性能，抗压强度达到52MPa；装饰面和建筑垃圾制品之间的界面结合良好，涂层不易脱落、开裂。

实施例2

一种应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料，其原料按重量份数计包括：氢氧化钙2份、偏高岭土0.6份、氧化铝0.6份、水玻璃1.5份、氢氧化钠0.5份、水0.5份。将上述原料搅拌均匀后所得混合浆料，即为应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料。

上述超低能耗装饰面涂料的应用于建筑垃圾再生制品的方法，具体包括如下步骤：

(1)按重量份数计，氢氧化钙2份、偏高岭土0.6份、氧化铝0.6份、水玻璃1.5份、氢氧化钠0.5份、水0.5份；

(2)将步骤(1)称取的水玻璃和氢氧化钠混合超声1h，静置24h；

(3)将步骤(2)所得混合料与步骤(1)中所称取的偏高岭土、氧化铝和氢氧化钙充分搅拌混合3小时，形成混合浆料；

(4)将混合浆料涂刷或喷射到建筑垃圾制品表面上，常温放置3天或者在60℃的养护箱里放置2天进行干燥，即在建筑垃圾制品表面形成一种装饰面。

所得到的装饰面表面光滑、色泽白灰清透、无裂纹；装饰后建筑垃圾再生制品仍然具有良好的机械性能，抗压强度达到46MPa；装饰面和建筑垃圾制品之间的界面结合良好，涂层不易脱落、开裂。

实施例3

一种应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料，其原料按重量份数计包括：氢氧化钙4份、偏高岭土1.5份、氧化铝1.5份、水玻璃2份、氢氧化钠0.8份、水0.8份。将上述原料搅拌均匀后所得混合浆料，即为应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料。

上述超低能耗装饰面涂料的应用于建筑垃圾再生制品的方法，具体包括如下步骤：

(1)按重量份数计，氢氧化钙4份、偏高岭土1.5份、氧化铝1.5份、水玻璃2份、氢氧化钠0.8份、水0.8份；

(2)将步骤(1)称取的水玻璃和氢氧化钠混合超声1h，静置24h；

(3)将步骤(2)所得混合料与步骤(1)中所称取的偏高岭土、氧化铝和氢氧化钙充分搅拌混合3小时，形成混合浆料；

(4)将混合浆料涂刷或喷射到建筑垃圾制品表面上，常温放置3天或者在60℃的养护箱里放置2天进行干燥，即在建筑垃圾制品表面形成一种装饰面。

所得到的装饰面表面光滑、色泽白灰清透、无裂纹，装饰后建筑垃圾再生制品仍然具有良好的机械性能，抗压强度达到50MPa；装饰面和建筑垃圾制品之间的界面结合良好，涂层不易脱落、开裂。

实施例4

一种应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料，其原料按重量份数计包括：氢氧化钙6份、偏高岭土2份、氧化铝2份、水玻璃3份、氢氧化钠1份、水1份。将上述原料搅拌均匀后所得混合浆料，即为应用于建筑垃圾再生制品的超低能耗装饰面涂料。

上述超低能耗装饰面涂料的应用于建筑垃圾再生制品的方法，具体包括如下步骤：

(1)按重量份数计，氢氧化钙6份、偏高岭土2份、氧化铝2份、水玻璃3份、氢氧化钠1份、水1份；

(2)将步骤(1)称取的水玻璃和氢氧化钠混合超声1h，静置24h；

(3)将步骤(2)所得混合料与步骤(1)中所称取的偏高岭土、氧化铝和氢氧化钙充分搅拌混合3小时，形成混合浆料；

(4)将混合浆料涂刷或喷射到建筑垃圾制品表面上，常温放置3天或者在60℃的养护箱里放置2天进行干燥，即在建筑垃圾制品表面形成一种装饰面。

所得到的装饰面表面光滑、色泽白灰清透、无裂纹；装饰后建筑垃圾再生制品仍然具有良好的机械性能，抗压强度达到45MPa；装饰面和建筑垃圾制品之间的界面结合良好，涂层不易脱落、开裂。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。