本发明涉及一种涂料，尤其是涉及整体憎水硅酸钙绝热喷涂料及其制造方法。
背景技术：
：在全球金融危机的影响下，能源问题已成为一个突出的矛盾。我国因经济高速发展而使能源与环保问题的矛盾更加突出。建筑节能主要是降低能源消耗，同时减少环境污染。我国目前是世界上最大的建筑市场，每年新增约有20亿平方米建筑，其中95％以上是高能耗建筑，若不采取节能措施，到2020年全国能源将有50％消耗在建筑上，将给国家经济和能源带来巨大损失。政府相继以法律及文件的形式出台了专项政策，大力推动建筑节能工作，建筑节能已成为我国能源可持续发展的战略决策。因此建筑节能必须与社会经济可持续发展、生态环境保护等协调发展，我们需要对建筑材料的保温隔热性能、实用价值、材料的稳定性是使用寿命、工艺技术的可靠性、生态环保性和可循环利用等方面进行重点研究开发。在建筑和工业中采用良好的保温技术与材料，往往能起到事半功倍的效果。普通绝热耐火材料在包装、存储、运输、施工及使用过程中常会遇到湿度大、雨淋及浸水等工况，而一旦吸湿吸水，除失去了原来的保温隔热效果外，还将降低材料的机械性能。现市场上的保温材料分为硬质绝热材料、纤维绝热材料等，这些材料存在安装施工比较困难的问题，且保温层之间存在间隙，极大影响保温效果。长期以来，国内外大多采用增加外裹层、表面刷涂料等技术防止保温板的吸湿吸水。随着我国经济建设发展的需求，现有的保温绝热材料已满足不了市场的需求。而整体憎水硅酸钙绝热喷涂料消除了现市面上保温材料的弊端，保温性能优异，在施工方面进行技术革新，采用喷涂设备进行，操作简单，减少人工成本，且整体憎水性能优越，不存在缝隙，完全密封。技术实现要素：本发明的目的在于提供整体憎水硅酸钙绝热喷涂料及其制造方法，该涂料涂料由硅酸钙材料、增强纤维和粘结性材料复合而成，为a级不燃材料、强度高、施工简单、保温性能好、耐火极限长等优点。为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：整体憎水硅酸钙绝热喷涂料，其特征在于：按重量份数计算，其组成为:其中，憎水剂采用有机硅化合物，凝胶材料为白乳胶与墙纸粉的混合物，增强纤维为玻璃纤维与碳纤维的混合物，阻燃材料为磷酸铵与氯化锑的混合物；如权利要求1所述的整体憎水硅酸钙绝热喷涂料的制造方法，其特征在于包括如下步骤：(1)废料回收：收集石英尾砂、废弃混凝土及锆渣作为硅质原料；(2)原料预处理：a、采用球磨方法处理石英尾砂及废弃混凝土；b、采用水洗方法处理锆渣；c、采用振动磨方法处理生石灰；(3)硅酸钙合成：首先向反应釜注入定量水，再将所述步骤(2)中的原料加入到反应釜中，启动搅拌器；搅拌20min后，开始有规律的升温，直至升温至220-250℃；然后恒温恒压反应3-5.5h，反应过程中添加矿化剂；反应结束后，获得硅酸钙；(4)改性处理：将硅酸钙分散处理制得硅酸钙悬浊液，硅酸钙悬浊液投放到高温炉中，升温至155-175℃；然后加入改性剂，经搅拌、过滤、干燥及粉碎后得到活化硅酸钙粉料；(5)造粒：将硅酸钙进行造粒，造粒后干燥，制得硅酸钙颗粒；(6)憎水处理：将硅酸钙颗粒加入到渗透处理炉中，渗透处理炉内预先加入有机硅化合物；然后将渗透处理炉升温至180-200℃，渗透处理12h；自然降温后获得憎水硅酸钙颗粒；(7)涂料合成：将硅酸钙颗粒、凝胶材料、增强纤维及阻燃材料混合后搅拌均匀，制得硅酸钙涂料；优选后，所述步骤(2)a中球磨方法处理石英尾砂及废弃混凝土的具体步骤为：首先将石英尾砂及废弃混凝土加入到球磨机中，再将球磨机密封；然后对球磨机抽负压至0.01-0.1pa，并通入放电介质；开启电源，控制电压为12-20kv，频率为20-30khz，球磨机开始作业，球磨20-30min。优选后，所述步骤(2)c中振动磨方法处理生石灰的具体步骤为：首先将生石灰加入到振动磨机中，用振动磨机将生石灰磨成细粉，细粉过200目筛，最后用热水消化细粉。优选后，所述(3)中有规律的升温过程具体为：首先以4-6℃/min升温至130℃，并控制搅拌速率为800-1500r/min；然后以2-3℃/min升温至240℃，压力升高至1.7-2.4mpa，搅拌速率下降至550-700r/min。优选后，所述步骤(4)中改性剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸钠及十二烷基苯磺酸钠的一种或多种。优选后，所述步骤(4)中硅酸钙与改性剂的质量之比(10-16)：1。优选后，所述步骤(5)中硅酸钙造粒过程为：首先将硅酸钙粉料加入中螺杆挤出机中，关闭进口；然后将螺旋挤出机加热，并通入氮气；螺旋挤出机基础硅酸钙，硅酸钙经风扇冷却后加入切粒机中，在切粒机中被切成硅酸钙颗粒。优选后，所述步骤(6)在渗透之前需要对渗透处理炉进行抽真空，抽至其内部压力为0.1-0.35pa。由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：本发明为整体憎水硅酸钙绝热喷涂料及其制造方法，该涂料涂料由硅酸钙材料、增强纤维和粘结性材料复合而成，为a级不燃材料、强度高、施工简单、保温性能好、耐火极限长等优点。其具体有益效果表现为以下几点：1、涂料的憎水机理是利用有机硅化合物与无机硅酸盐材料之间较强的化学亲和力，来有效的改变硅酸盐材料的表面特性，使之达到憎水效果。该涂料整体憎水性能优越，且该憎水性能受周围环境影响较小，十分持久；该涂料兼具有保温隔热功能，集合了多种建筑材料的优点，实用价值高，材料稳定，使用寿命长，节能环保。2、本发明的硅质原料由废料回收得到，一方面实现了对废料的回收利用，解决了石英尾砂、废弃混凝土及锆渣等废料过多的问题，避免这类废料污染环境，具有节能环保的优点；另一方面，上述废料售价低廉，降低了制造成本，使涂料产生巨大的经济效益。3、硅质原料与钙质原料经预处理后性能得以改善，具体表现为：a、采用水洗的方法处理锆渣后，锆渣中的二氧化硅呈良好的非晶态，锆渣中含有纳米级别的二氧化硅超微隐晶质粒子，这些纳米级别的隐晶质粒子的存在使得锆渣中二氧化硅具有很高活性。b、石英尾砂采用球磨处理后，比表面积增大，颗粒粒度大大减小。c、废弃混凝土中包括有托贝莫莱石球磨后，细小的托贝莫莱石晶体可以作为新的水热反应体系的晶种，促进新的反应的进行。4、通过改性剂对硅酸钙进行改性，降低了硅酸钙离子的表面能，提升了硅酸钙粒子的冲击强度、弯曲强度、拉伸强度等物理参数；这些改性填补了硅酸钙分子之间的空隙，优化了硅酸钙的憎水性能。5、造粒用于配合憎水处理，在造粒过程中，通入氮气，使得挤出的硅酸钙颗粒中包含有孔隙；使得有机硅化合物能够渗透至硅酸钙颗粒的内表面，从而生成牢固的网状硅氧烷薄膜，达到硅酸钙整体憎水的目的。6、阻燃材料赋予了该涂料阻燃功能，具有防火、隔热及保温的作用。具体实施方式本发明为整体憎水硅酸钙绝热喷涂料，按重量份数计算，其组成为:其中，憎水剂采用有机硅化合物，凝胶材料为白乳胶与墙纸粉的混合物，增强纤维为玻璃纤维与碳纤维的混合物，阻燃材料为磷酸铵与氯化锑的混合物；整体憎水硅酸钙绝热喷涂料的制造方法，包括如下步骤：(1)废料回收：收集石英尾砂、废弃混凝土及锆渣作为硅质原料；(2)原料预处理：a、采用球磨方法处理石英尾砂及废弃混凝土：首先将石英尾砂及废弃混凝土加入到球磨机中，再将球磨机密封；然后对球磨机抽负压至0.01-0.1pa，并通入放电介质；开启电源，控制电压为12-20kv，频率为20-30khz，球磨机开始作业，球磨20-30min。b、采用水洗方法处理锆渣；c、采用振动磨方法处理生石灰：首先将生石灰加入到振动磨机中，用振动磨机将生石灰磨成细粉，细粉过200目筛，最后用热水消化细粉。(3)硅酸钙合成：首先向反应釜注入定量水，再将所述步骤(2)中的原料加入到反应釜中，启动搅拌器；搅拌20min后，以4-6℃/min升温至130℃，并控制搅拌速率为800-1500r/min；然后以2-3℃/min升温至240℃，压力升高至1.7-2.4mpa，搅拌速率下降至550-700r/min。恒温恒压反应3-5.5h，反应过程中添加矿化剂；反应结束后，获得硅酸钙；(4)改性处理：将硅酸钙分散处理制得硅酸钙悬浊液，硅酸钙悬浊液投放到高温炉中，升温至155-175℃；然后加入改性剂，改性剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸钠及十二烷基苯磺酸钠的一种或多种；经搅拌、过滤、干燥及粉碎后得到活化硅酸钙粉料；其中，硅酸钙与改性剂的质量之比(10-16)：1。(5)造粒：首先将硅酸钙粉料加入中螺杆挤出机中，关闭进口；然后将螺旋挤出机加热，并通入氮气；螺旋挤出机基础硅酸钙，硅酸钙经风扇冷却后加入切粒机中，在切粒机中被切成硅酸钙颗粒；造粒后干燥，制得硅酸钙颗粒；(6)憎水处理：将硅酸钙颗粒加入到渗透处理炉中，渗透处理炉内预先加入有机硅化合物；渗透之前对渗透处理炉进行抽真空，抽至其内部压力为0.1-0.35pa。然后将渗透处理炉升温至180-200℃，渗透处理12h；自然降温后获得憎水硅酸钙颗粒；(7)涂料合成：将硅酸钙颗粒、凝胶材料、增强纤维及阻燃材料混合后搅拌均匀，制得硅酸钙涂料；下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：实施例1：根据上述步骤(1)-(3)制备硅酸钙，称取100g硅酸钙与8g硅烷偶联剂，将硅酸钙与硅烷偶联剂投入高温炉中，，升温至155℃改性；改性后对硅酸钙进行造粒，获得硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒加入到渗透处理炉中，渗透处理炉内预先加入有11g有机硅化合物；渗透前，抽真控至内部压力为0.2pa。然后将渗透处理炉升温至180℃，渗透处理12h；自然降温后获得憎水硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒与13g凝胶材料、6g增强纤维及2.1g阻燃材料混合后制得硅酸钙涂料。取10g制得的硅酸钙涂料作为检测样品1，分别检测硅酸钙涂料的密度、吸水率、憎水率、导热系数、抗压强度、线收缩率、耐火极限及防火等级，表征结果如表1所示：表1样品1的表征结果实施例2：根据上述步骤(1)-(3)制备硅酸钙，称取100g硅酸钙与9g铝酸酯偶联剂，将硅酸钙与铝酸酯偶联剂投入高温炉中，升温至160℃改性；改性后对硅酸钙进行造粒，获得硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒加入到渗透处理炉中，渗透处理炉内预先加入有11g有机硅化合物；渗透前，抽真控至内部压力为0.3pa。然后将渗透处理炉升温至185℃，渗透处理12h；自然降温后获得憎水硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒与14g凝胶材料、6g增强纤维及2.5g阻燃材料混合后制得硅酸钙涂料。取10g制得的硅酸钙涂料作为检测样品2，分别检测硅酸钙涂料的密度、吸水率、憎水率、导热系数、抗压强度、线收缩率、耐火极限及防火等级，表征结果如表2所示：表2样品2的表征结果样品2密度(kg/m3)1245吸水率(％)0.85憎水率(％)98.99导热系数(w/m·k)0.057抗压强度(mpa)1.06线收缩率(％)1.79耐火极限(h)3.4h防火等级a级实施例3：根据上述步骤(1)-(3)制备硅酸钙，称取100g硅酸钙、9g钛酸酯偶联剂与硬脂酸钠的混合物，将硅酸钙与该混合物投入高温炉中，升温至160℃改性；改性后对硅酸钙进行造粒，获得硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒加入到渗透处理炉中，渗透处理炉内预先加入有14g有机硅化合物；渗透前，抽真控至内部压力为0.3pa。然后将渗透处理炉升温至190℃，渗透处理12h；自然降温后获得憎水硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒与15g凝胶材料、7g增强纤维及2.8g阻燃材料混合后制得硅酸钙涂料。取10g制得的硅酸钙涂料作为检测样品3，分别检测硅酸钙涂料的密度、吸水率、憎水率、导热系数、抗压强度、线收缩率、耐火极限及防火等级，表征结果如表3所示：表3样品3的表征结果样品3密度(kg/m3)1215吸水率(％)0.98憎水率(％)98.56导热系数(w/m·k)0.049抗压强度(mpa)1.08线收缩率(％)1.81耐火极限(h)3.3h防火等级a级实施例4：根据上述步骤(1)-(3)制备硅酸钙，称取100g硅酸钙、9g硬脂酸钠与十二烷基苯磺酸钠的混合物，将硅酸钙与该混合物投入高温炉中，升温至170℃改性；改性后对硅酸钙进行造粒，获得硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒加入到渗透处理炉中，渗透处理炉内预先加入有15g有机硅化合物；渗透前，抽真控至内部压力为0.1pa。然后将渗透处理炉升温至200℃，渗透处理12h；自然降温后获得憎水硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒与15g凝胶材料、7g增强纤维及3.0g阻燃材料混合后制得硅酸钙涂料。取10g制得的硅酸钙涂料作为检测样品4，分别检测硅酸钙涂料的密度、吸水率、憎水率、导热系数、抗压强度、线收缩率、耐火极限及防火等级，表征结果如表4所示：表4样品4的表征结果样品4密度(kg/m3)1224吸水率(％)1.00憎水率(％)99.01导热系数(w/m·k)0.059抗压强度(mpa)1.01线收缩率(％)1.92耐火极限(h)3.5h防火等级a级实施例5：根据上述步骤(1)-(3)制备硅酸钙，称取100g硅酸钙、7g十二烷基苯磺酸钠，将硅酸钙与十二烷基苯磺酸钠投入高温炉中，升温至175℃改性；改性后对硅酸钙进行造粒，获得硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒加入到渗透处理炉中，渗透处理炉内预先加入有15g有机硅化合物；渗透前，抽真控至内部压力为0.15pa。然后将渗透处理炉升温至200℃，渗透处理12h；自然降温后获得憎水硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒与16g凝胶材料、8g增强纤维及3.9g阻燃材料混合后制得硅酸钙涂料。取10g制得的硅酸钙涂料作为检测样品5，分别检测硅酸钙涂料的密度、吸水率、憎水率、导热系数、抗压强度、线收缩率、耐火极限及防火等级，表征结果如表5所示：表5样品5的表征结果样品5密度(kg/m3)1269吸水率(％)0.83憎水率(％)98.99导热系数(w/m·k)0.057抗压强度(mpa)1.15线收缩率(％)1.87耐火极限(h)3.5h防火等级a级对照例1:根据上述步骤(1)-(3)制备硅酸钙，称取100g硅酸钙，对硅酸钙进行造粒，获得硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒加入到渗透处理炉中，渗透处理炉内预先加入有12g有机硅化合物；渗透前，抽真控至内部压力为0.2pa。然后将渗透处理炉升温至200℃，渗透处理12h；自然降温后获得憎水硅酸钙颗粒，硅酸钙颗粒与16g凝胶材料、8g增强纤维及3.9g阻燃材料混合后制得硅酸钙涂料。取10g制得的硅酸钙涂料作为检测样品6，分别检测硅酸钙涂料的密度、吸水率、憎水率、导热系数、抗压强度、线收缩率、耐火极限及防火等级，表征结果如表6所示：表6样品6的表征结果对照例2：根据上述步骤(1)-(3)制备硅酸钙，称取100g硅酸钙、7g硅烷偶联剂，将硅酸钙与硅烷偶联剂投入高温炉中，升温至175℃改性；改性后，将硅酸钙颗粒与16g凝胶材料、8g增强纤维及3.9g阻燃材料混合后制得硅酸钙涂料。取10g制得的硅酸钙涂料作为检测样品7，分别检测硅酸钙涂料的密度、吸水率、憎水率、导热系数、抗压强度、线收缩率、耐火极限及防火等级，表征结果如表7所示：表7样品7的表征结果样品5密度(kg/m3)1195吸水率(％)8.26憎水率(％)90.25导热系数(w/m·k)0.058抗压强度(mpa)0.58线收缩率(％)1.95耐火极限(h)3.2h防火等级a级对照例3：根据上述步骤(1)-(3)制备硅酸钙，称取100g硅酸钙，将硅酸钙颗粒与16g凝胶材料、8g增强纤维及3.9g阻燃材料混合后制得硅酸钙涂料。取10g制得的硅酸钙涂料作为检测样品8，分别检测硅酸钙涂料的密度、吸水率、憎水率、导热系数、抗压强度、线收缩率、耐火极限及防火等级，表征结果如表8所示：表8样品8的表征结果样品5密度(kg/m3)1186吸水率(％)15.26憎水率(％)84.59导热系数(w/m·k)0.065抗压强度(mpa)0.42线收缩率(％)2.52耐火极限(h)2.9h防火等级a级以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。当前第1页12