一种超细粉煤灰有色涂料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涂料，特别涉及以超细粉煤灰为填料的有色涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002]涂料是保护和装饰物体表面的涂装材料，能以不同的施工工艺涂布于物体表面，形成粘附牢固，具有一定强度、连续的固态薄膜。涂料的作用主要有三个方面:保护作用、装饰作用和特殊功能作用。它能够保护和装饰各种交通工具、家用电器、桥梁、建筑物和军工产品等，延缓湿气、水分、酸雾、盐雾、腐蚀性气体微生物和紫外线等对物品的侵蚀和破坏。因此，涂料是一种同国民经济和人们生活密切相关的精细化工材料。
[0003]填料是填充于基体中，增加容量、降低成本的一类物质。填料是涂料中的重要添加剂。其在主要有两个方面的作用:(I)从经济角度考虑，通过加入价格较低的填料，可以达到增加容量、降低成本的目的。在考虑材料的生产成本和性能基本保持不变的情况下，填料填充量有最大值，在最大填充量的范围内，随着填充量的不断增加，产品的最终成本将不断下降。(2)从产品角度考虑，通过加入合适的填料，可以起到一些改性作用，如改善橡胶的加工性能、物理力学性能、耐化学性能等。在涂料中常用的填料为轻质碳酸钙、滑石粉和瓷粉等，在一定的细度下，可提高遮盖力、流平性、耐磨等性能。
[0004]根据粉煤灰的物理化学性质、显微结构，经气流粉碎后的粉煤灰在颜色和特性上能达到作为涂料填料的基本特性，这是对粉煤灰高精细利用的探索，并对降低涂料的制备成本也具有很大的价值。实验研宄表明超细粉煤灰能达到作为涂料填料的基本特性，通过粉煤灰与天然氧化铁红颜料的实验比较，甚至，可将粉煤灰替代部分颜料用于涂料中。除此之外，粉煤灰硬的粒子提供了不溶性和化学惰性，其硬度和致密度给予涂层很好的机械强度，而且化学惰性意味着其具有较高的抗化学性，在许多暴晒环境下，提高了涂层的抗化学性。
[0005]粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，成本较其他填料更加低廉，加之，自2004年以来，由于国际石油价格不断上涨，而我国又是世界上第二大石油进口国，以有机颜、填料为基础的涂料工业便首当其冲，若深入开发粉煤灰使其广泛应用于合成涂料中，既降低的生产产品的成本，又一定程度上处理了工业废渣。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对已有技术方案的不足，提供了一种用超细粉煤灰作为填料的有色涂料的制备方法。
[0007]本发明的技术方案是:一种超细粉煤灰有色涂料的制备方法，依次包括如下步骤:
[0008]A、制备超细粉煤灰:将粉煤灰高温灼烧以去除粉煤灰中残余炭，然后用气流粉碎机将粉煤灰粉碎至0.5微米，颜色变为淡粉红色；
[0009]B、配制颜料、填料:称取80g水依次加入杀菌剂0.4g、防冻剂4g、润湿剂0.2g、分散剂1.4g和消泡剂0.Sg，搅拌均匀，然后在胶体磨研磨的条件下逐渐加入钛白粉85g和超细粉煤灰40g、硫酸钡15g ；
[0010]C、配制基料:取水40g、纯丙乳液120g边搅拌边加入消泡剂0.2g、醇酯十二成膜助剂6g和pH值调节剂将基料pH值调至9?10 ;
[0011]D配制涂料、将配制好的颜料和填料加入到基料中，搅拌一段时间后，加入碱溶胀型增稠剂1g?16g和聚氨酯增稠剂4g?Sg，搅拌至不起漩涡为止即得超细粉煤灰有色涂料。
[0012]本发明制备出的超细粉煤灰有色涂料具有储存稳定、耐水性、耐碱性、耐温变性、附着力强、低成本等性质。具体特性是:①置放三个月的涂料，打开瓶盖后发现涂料并没有出现明显的沉降与分层现象，没有产生腐蚀及腐败味。涂料能从瓶子中很均匀流畅的倒出。与置放前相比并没有明显的变化。②实验中，经过96h浸泡后，拿出样板拭去面板上的水，经前后对比，发现三块试板并无明显脱落及掉粉等现象。说明超细粉煤灰涂料和原涂料一样具有很好的耐水性。③实验中，在试板边缘约1mm处有少量起泡现象，宄其原因可能是在封板的时候封的不完全，以至碱溶液可以渗入到石棉水泥板中，从而导致的。而另外两块试板均无此现象，说明具有良好的耐碱性能。④耐温变性实验的结果显示，用粉煤灰为填料的涂料与原样涂料相比较并没有出现性能上的下降，其涂膜并没有出现粉化、开裂等现象。⑤利用放大镜观察实验测试的试板，发现粉煤灰为填料的涂料附着力良好，并无明显的大块脱落现象，在25个小方格中，仅有I个小方格有脱落现象。做平行实验，在有的试板上完全没有脱落现象。从而表明以粉煤灰为填料的涂料具有很好的附着力。⑥本发明中使用的粉煤灰成本低廉，容易获得，并且，粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，如果得到广泛推广，将对工业废渣的处理提供了绿色环保的新途径。
【附图说明】
[0013]图1是粉煤灰涂料的配方设计基本程序；图2是粉煤灰涂料的制备流程图；图3是储存稳定性照片；图4是耐碱性检测图片；图5是两种涂料对比照片。
【具体实施方式】
[0014]根据本发明制备的超细粉煤灰有色涂料可通过下例来说明其作为涂料的优良特性。具体方法是:
[0015]A、制备超细粉煤灰:将粉煤灰高温灼烧以去除粉煤灰中残余炭，然后用气流粉碎机将粉煤灰粉碎，粉煤灰粉碎后的粒径应大约为0.5微米。在这个过程中会粉煤灰出现了一个变色现象，既在粉碎前粉煤灰为深灰色，即使在500°C灼烧后颜色的变化也不大。而在气流粉碎后，粉煤灰经500°C灼烧后，颜色变为淡粉红色；
[0016]B、配制颜料、填料:称取80g水依次加入杀菌剂(K-10SG) 0.4g、防冻剂(EG) 4g、润湿剂(X_405)0.2g、分散剂(DL-101A) 1.4g和消泡剂(NXZ)0.8g，搅拌均匀，然后在胶体磨研磨的条件下逐渐加入钛白粉85g和超细粉煤灰40g、硫酸钡15g ;
[0017]C、配制基料:取水40g、纯丙乳液120g边搅拌边加入各种助剂，其中消泡剂0.2g、醇酯十二成膜助剂6g、pH值调节剂(AMP-95)将基料pH值调至9?10左右；
[0018]D配制涂料、将配制好的颜料和填料加入到基料中，搅拌一段时间后，加入碱溶胀型增稠剂(ASE-60) 1g?16g和聚氨酯增稠剂(PE-625)4g?8g，搅拌至不起漩涡为止即得超细粉煤灰有色涂料。
[0019]首先将粉煤灰高温灼烧以去除粉煤灰中残余炭，然后用气流粉碎机将粉煤灰粉碎，粉煤灰粉碎后的粒径应大约为0.5微米，在这个过程中会粉煤灰出现了一个变色现象，既在粉碎前粉煤灰为深灰色，即使在500°C灼烧后颜色的变化也不大，而在气流粉碎后，粉煤灰经500°C灼烧后；
[0020]洗刷好实验中所用到的各种玻璃器皿，烘干待用；同时还要检查实验所用设备，准备好实验所用各种助剂；依照超细粉煤灰有色涂料的配方，经过一系列的操作，制备出成品O
[0021 ] 本发明方法中的杀菌剂为K-10SG、防冻剂为EG、润湿剂为X-405、分散剂为DL-101A、消泡剂为NXZ、pH值调节剂AMP-95。
[0022]对超细粉煤灰有色涂料成品进行各项性能检测:置放三个月的涂料，打开瓶盖后发现涂料并没有出现明显的沉降与分层现象，没有产生腐蚀及腐败味(附图3)。在经过96h浸泡后，拿出样板拭去面板上的水，经前后对比，发现三块试板并无明显脱落及掉粉等现象。说明超细粉煤灰涂料和原涂料一样具有很好的耐水性。实验中，在试板边缘约1mm处有少量起泡现象，而另外两块试板均无此现象，说明具有良好的耐碱性能(附图4)。耐温变性实验的结果显示，用粉煤灰为填料的涂料与原样涂料相比较并没有出现性能上的下降，其涂膜并没有出现粉化、开裂等现象。利用放大镜观察附着力实验测试的试板，发现粉煤灰为填料的涂料附着力良好，并无明显的大块脱落现象。涂膜外观实验中，，以粉煤灰为填料的涂料除在颜色上发生变化外，在外观和涂膜质量上并没有明显变化(附图5)。并且施工性检测合格。
[0023]其各项性能检测结果符合建筑标准，能够作为建筑用涂料来使用，并且由于其成本降低，比其他产品更有市场竞争有优势。
【主权项】
1.一种超细粉煤灰有色涂料的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤: A、制备超细粉煤灰:将粉煤灰高温灼烧以去除粉煤灰中残余炭，然后用气流粉碎机将粉煤灰粉碎至0.5微米，颜色变为淡粉红色； B、配制颜料、填料:称取80g水依次加入杀菌剂0.4g、防冻剂4g、润湿剂0.2g、分散剂1.4g和消泡剂0.Sg，搅拌均匀，然后在胶体磨研磨的条件下逐渐加入钛白粉85g和超细粉煤灰40g、硫酸钡15g; C、配制基料:取水40g、纯丙乳液120g边搅拌边加入消泡剂0.2g、醇酯十二成膜助剂6g和pH值调节剂将基料pH值调至9?10 ; D配制涂料、将配制好的颜料和填料加入到基料中，搅拌一段时间后，加入碱溶胀型增稠剂1g?16g和聚氨酯增稠剂4g?Sg，搅拌至不起漩涡为止即得超细粉煤灰有色涂料。
2.根据权利要求1所述的超细粉煤灰有色涂料的制备方法，其特征在于，所述的杀菌剂为K-10SG、防冻剂为EG、润湿剂为X-405、分散剂为DL-101A、消泡剂为NXZ、pH值调节剂AMP-95o
【专利摘要】本发明公开了一种超细粉煤灰有色涂料的制备方法。它是将粉煤灰粉碎至0.5毫米，在水中依次加入杀菌剂、防冻剂、润湿剂、分散剂和消泡剂并搅拌均匀，然后在胶体磨研磨的条件下逐渐加入钛白粉和超细粉煤灰、硫酸钡；另在水和纯丙乳液中边搅拌边加入消泡剂、醇酯十二成膜助剂和pH值调节剂将基料pH值调至9～10；再将配制好的颜料和填料加入到基料中，搅拌一段时间后，加入碱溶胀型增稠剂和聚氨酯增稠剂，搅拌至不起漩涡为止即得。所得涂料能达到建筑涂料标准。
【IPC分类】C09D133-00, C09D7-12
【公开号】CN104789069
【申请号】CN201510201342
【发明人】张海军, 罗洁, 杨剑, 廖蓉, 王亚举, 黄胜
【申请人】西南科技大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月24日