本发明属于防水化涂料技术领域。具体涉及一种碱性耐火材料的防水化涂料及其制备方法。
背景技术：
碱性耐火材料是指以方镁石或方钙石(或二者兼具)为主要物相组成的耐火材料。碱性耐火材料虽具有耐高温性优和抗碱性熔渣侵蚀性强等优点，但其抗水化性能差，极易吸收外界环境中的水分而粉化损毁。因此，开发防水化涂料以隔绝碱性耐火材料与外界环境的接触进而形成保护具有重要的意义。
目前，碱性耐火材料的防水化涂料主要包括丙烯酸类涂料和聚氨酯类涂料。
采用丙烯酸类涂料作为碱性耐火材料的防水化涂料，其温度适应性好，防水性和防渗透性强，但丙烯酸与碱性耐火材料基体结合较弱，易产生结构剥落。
采用聚氨酯类涂料作为碱性耐火材料的防水化涂料，其结合性能虽较好，但毒性较大，尤其高温条件下易挥发，环境污染大。
技术实现要素：
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种成本低、工艺简单和无环境污染的碱性耐火材料的防水化涂料的制备方法，用该方法制备的碱性耐火材料的防水化涂料的分散性好和结合性强。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：
第一步、在35～40℃水浴条件下，按聚乙二醇400∶正硅酸乙酯∶冰乙酸∶乙醇的质量比为(10～15)∶(25～30)∶(1～2)∶100，将聚乙二醇400、正硅酸乙酯、冰乙酸和乙醇置入容器中，超声分散20～25分钟，制得混合液。
第二步、按膨润土∶广西白泥∶粉煤灰∶氧化硅纤维的质量比为(1.0～1.5)∶(1～2)∶(2～5)∶1，将膨润土、广西白泥、粉煤灰和氧化硅纤维加入行星球磨机中，球磨至粒度≤40μm，制得混合料。
第三步、按所述混合料∶所述混合液的质量比为100∶(20～25)，向所述混合料中加入所述混合液，先超声分散5～10分钟，再搅拌10～15分钟，制得碱性耐火材料的防水化涂料。
所述聚乙二醇400为工业纯。
所述正硅酸乙酯为工业纯。
所述冰乙酸为工业纯。
所述乙醇为工业纯。
所述膨润土的主要化学成分是：al2o3含量为25～30wt％，sio2含量为60～65wt％，mgo含量≤2wt％，fe2o3含量≤1wt％。
所述广西白泥的主要化学成分是：al2o3含量为40～45wt％，sio2含量为45～50wt％，fe2o3含量≤1wt％。
所述粉煤灰的主要化学成分是：al2o3含量为35～40wt％，sio2含量为50～55wt％，fe2o3含量≤1wt％。
所述氧化硅纤维的长度为0.1～0.3mm，氧化硅纤维的直径为10～40μm。
由于采取上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本发明选用膨润土、广西白泥和工业固体废弃物资源—粉煤灰等为主要原料，成本低廉，不仅实现固体废弃物的回收利用，且显著降低了碱性耐火材料的防水化涂料的制备成本。
2、本发明仅通过对原料组分的混合、搅拌等处理方法，制备工艺简单和生产成本低。
3、本发明选用无机材料为原料，大幅减少有机物组分的使用，制备过程中无毒害组分形成，无环境污染。
4、本发明利用无机原料组分自身的流动性和正硅酸乙酯醇解产生的“-si-o-”四面体空间结构形成包覆，提升防水化涂料的分散性，增强其结合强度。
本发明所制备的碱性耐火材料的防水化涂料，经测定：110℃×24h热处理后粘结强度为0.4～0.7mpa。
因此，本发明具有成本低、工艺简单和无环境污染的特点；所制备的碱性耐火材料的防水化涂料分散性好和结合性强。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的物料统一描述如下，实施例中不再赘述：
所述聚乙二醇400为工业纯。
所述正硅酸乙酯为工业纯。
所述冰乙酸为工业纯。
所述乙醇为工业纯。
所述膨润土的主要化学成分是：al2o3含量为25～30wt％，sio2含量为60～65wt％，mgo含量≤2wt％，fe2o3含量≤1wt％。
所述广西白泥的主要化学成分是：al2o3含量为40～45wt％，sio2含量为45～50wt％，fe2o3含量≤1wt％。
所述粉煤灰的主要化学成分是：al2o3含量为35～40wt％，sio2含量为50～55wt％，fe2o3含量≤1wt％。
所述氧化硅纤维的长度为0.1～0.3mm，氧化硅纤维的直径为10～40μm。
实施例1
一种碱性耐火材料的防水化涂料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤如下：
第一步、在35～40℃水浴条件下，按聚乙二醇400∶正硅酸乙酯∶冰乙酸∶乙醇的质量比为(10～12)∶(25～27)∶(1～2)∶100，将聚乙二醇400、正硅酸乙酯、冰乙酸和乙醇置入容器中，超声分散20～25分钟，制得混合液。
第二步、按膨润土∶广西白泥∶粉煤灰∶氧化硅纤维的质量比为(1.0～1.2)∶(1～2)∶(2～4)∶1，将膨润土、广西白泥、粉煤灰和氧化硅纤维加入行星球磨机中，球磨至粒度≤40μm，制得混合料。
第三步、按所述混合料∶所述混合液的质量比为100∶(20～22)，向所述混合料中加入所述混合液，先超声分散5～10分钟，再搅拌10～15分钟，制得碱性耐火材料的防水化涂料。
本实施例制备的碱性耐火材料的防水化涂料，经测定：110℃×24h热处理后粘结强度为0.4～0.6mpa。
实施例2
一种碱性耐火材料的防水化涂料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤如下：
第一步、在35～40℃水浴条件下，按聚乙二醇400∶正硅酸乙酯∶冰乙酸∶乙醇的质量比为(11～13)∶(26～28)∶(1～2)∶100，将聚乙二醇400、正硅酸乙酯、冰乙酸和乙醇置入容器中，超声分散20～25分钟，制得混合液。
第二步、按膨润土∶广西白泥∶粉煤灰∶氧化硅纤维的质量比为(1.1～1.3)∶(1～2)∶(2～4)∶1，将膨润土、广西白泥、粉煤灰和氧化硅纤维加入行星球磨机中，球磨至粒度≤40μm，制得混合料。
第三步、按所述混合料∶所述混合液的质量比为100∶(21～23)，向所述混合料中加入所述混合液，先超声分散5～10分钟，再搅拌10～15分钟，制得碱性耐火材料的防水化涂料。
本实施例制备的碱性耐火材料的防水化涂料，经测定：110℃×24h热处理后粘结强度为0.4～0.6mpa。
实施例3
一种碱性耐火材料的防水化涂料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤如下：
第一步、在35～40℃水浴条件下，按聚乙二醇400∶正硅酸乙酯∶冰乙酸∶乙醇的质量比为(12～14)∶(27～29)∶(1～2)∶100，将聚乙二醇400、正硅酸乙酯、冰乙酸和乙醇置入容器中，超声分散20～25分钟，制得混合液。
第二步、按膨润土∶广西白泥∶粉煤灰∶氧化硅纤维的质量比为(1.2～1.4)∶(1～2)∶(3～5)∶1，将膨润土、广西白泥、粉煤灰和氧化硅纤维加入行星球磨机中，球磨至粒度≤40μm，制得混合料。
第三步、按所述混合料∶所述混合液的质量比为100∶(22～24)，向所述混合料中加入所述混合液，先超声分散5～10分钟，再搅拌10～15分钟，制得碱性耐火材料的防水化涂料。
本实施例制备的碱性耐火材料的防水化涂料，经测定：110℃×24h热处理后粘结强度为0.5～0.7mpa。
实施例4
一种碱性耐火材料的防水化涂料及其制备方法。本实施例所述制备方法的具体步骤如下：
第一步、在35～40℃水浴条件下，按聚乙二醇400∶正硅酸乙酯∶冰乙酸∶乙醇的质量比为(13～15)∶(28～30)∶(1～2)∶100，将聚乙二醇400、正硅酸乙酯、冰乙酸和乙醇置入容器中，超声分散20～25分钟，制得混合液。
第二步、按膨润土∶广西白泥∶粉煤灰∶氧化硅纤维的质量比为(1.3～1.5)∶(1～2)∶(3～5)∶1，将膨润土、广西白泥、粉煤灰和氧化硅纤维加入行星球磨机中，球磨至粒度≤40μm，制得混合料。
第三步、按所述混合料∶所述混合液的质量比为100∶(23～25)，向所述混合料中加入所述混合液，先超声分散5～10分钟，再搅拌10～15分钟，制得碱性耐火材料的防水化涂料。
本实施例制备的碱性耐火材料的防水化涂料，经测定：110℃×24h热处理后粘结强度为0.5～0.7mpa。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本具体实施方式选用膨润土、广西白泥和工业固体废弃物资源—粉煤灰等为主要原料，成本低廉，不仅实现固体废弃物的回收利用，且显著降低了碱性耐火材料的防水化涂料的制备成本。
2、本具体实施方式仅通过对原料组分的混合、搅拌等处理方法，制备工艺简单和生产成本低。
3、本具体实施方式选用无机材料为原料，大幅减少有机物组分的使用，制备过程中无毒害组分形成，无环境污染。
4、本具体实施方式利用无机原料组分自身的流动性和正硅酸乙酯醇解产生的“-si-o-”四面体空间结构形成包覆，提升防水化涂料的分散性，增强其结合强度。
本具体实施方式所制备的碱性耐火材料的防水化涂料，经测定：110℃×24h热处理后粘结强度为0.4～0.7mpa。
因此，本具体实施方式具有成本低、工艺简单和无环境污染的特点；所制备的碱性耐火材料的防水化涂料分散性好和结合性强。