专利名称：一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法
技术领域：
本发明涉及一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法。
背景技术：
中国光伏发电产业近五年发展迅猛，太阳能硅片切割设备投入近三年成几倍及几十倍的投入运行，其中切割砂浆的需求量已经达到约800—1000吨/天。在太阳能硅片线切割过程中，整个机理是利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒逐步截断，因此切割砂浆的主要特性具有良好的流动性，碳化硅颗粒能够在切割砂浆体系中均勻稳定的分散，均勻地包覆在高速运动中的钢线表面，均勻平稳的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同时及时带走切割热和破碎颗粒，保证硅片的表面质量。随着整个太阳能行业的发展，在太阳能硅片线切割中大量使用碳化硅砂料，而再生回收技术大量引入同时，在每一次回收过程约有20% — 25%的切割后的碳化硅微砂，将不能再回收使用而作为废弃物处理。不利于环境控制和造成企业成本的增加，为了适应未来市场需求及价格的竞争发展需要，整个行业都在为如何利再生砂的使用和降低切割成本而不停地寻找新的途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法。实现本发明的技术方案是一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法；称取一定量的多种结构的丙烯酸酯类单体与硅片线切割后碳化硅微粒，使用单体共聚接枝合成方法制成耐磨共聚树脂和涂料复配基料，再添加一定量的表面活性剂、消泡剂来改善复配基料的使用特性；— .耐磨共聚树脂的组成成份比选用由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺单体中的三种或多种组成的复合单体，各组成部分的成份比为复合单体100份
引发剂0. 35 - 0. 65份
乙醇120 450份
碳化硅微粒(粒径D500. 2um -- 6um)5 200份二.合成工艺路线a.称取乙醇总量3/4用于溶解羟甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺复合单体，边搅拌边加入至乙醇中，使其充份溶解；
b.称取其余复合单体，其中溶入引发剂总量的4/5 ；c.将上述两种溶液混合均勻，称取此混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到75°C 80°C出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3 5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入占复合单体总量一半的碳化硅微粒；d.在上述C.条件下经过3 5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1 2小时内并保持回流条件下完成添加过程；e.继续保持回流温度条件下，再经3 5时后将剩余的1/4醇和剩余1/5引发剂混合液追加到合成装置中，控制时间在20 45分钟内加完；f.继续反应1. 5 2. 5小时后，停止加热搅拌冷却至30°C 40°C时出料；
三.耐磨涂料的组成配比
含碳化硅微粉共聚树酯5 30份
醋酸乙酯5 60份
乙醇3 10份
丁醇3 20份
染料适量(约占全部胶液总量的0.5% 3% )
颜料适量(约占全部胶液总量的0% 20% )
硅粉(粒径< 0. 2um)适量(约占全部胶液总量的0% 2.0%)
表面活性剂适量(约占全部胶液总量的0.01% 0. 5% )
消泡剂适量(约占全部胶液总量的0.01% 0. 5% )
上述耐磨涂料；在涂层厚度20um , IOOum时，烘干温度；60°C 80°C，烘干时间；2 10分钟，温度条件下12 - 24小时；
四.复配基料的组成配比
含碳化硅微粉共聚树脂5 30份
醋酸乙酯10 60份
乙醇3 10份
丁醇3 10份
氨基酚醛树脂2 40份
上述耐磨复配基料主要用于耐温、Ii更基材的表面耐磨高温固化场合，在涂层厚度50um300um时，烘干温度；120°C --300°C，烘干时间；10 30分钟。
上述一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法的
所用废弃的碳化硅微粉粒径为D50 (0. 2um 6um)。 上述一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法在合成工艺路线中所述碳化硅微粒加入方法c.称取混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到78°C出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3. 5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入单体总量一半的碳化硅微粒。
上述一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法的合成工艺路线中所述碳化硅微粒加入方法d.在上述c条件下经过3 5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1. 0小时内并保持回流条件下完成添加过程；上述一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法在整个合成工艺路线中，在单体共聚时将共聚树脂接枝到碳化硅微粉表面形成单体共聚高分子与碳化硅微粉组成一个共聚体。本发明具有积极的效果(1)本发明取代常规用标准碳化硅微粒来做耐磨涂料填充料的混配方式，使用本发明可充分利用再生资源和特殊微粒粒径与表面结构来改性涂料结构，从而降低产品成本和减少废弃碳化硅微粉引发的环境污染，是一种绿色环保产品； (2)本发明采用粒径D50(0. 2um 6um)的碳化硅微粒与多种单体合成共聚制成耐磨共聚树脂，基本上可将所有废弃的碳化硅微分都加以利用，适用范围广；C3)本发明在整个合成工艺路线中将碳化硅微粉在单体共聚时将共聚树脂接枝到碳化硅微粉表面形成单体共聚高分子与碳化硅微粉组成一个共聚体，合成效果好，产品稳定，具有较高的实用性。
具体实施例方式下面通过配制含碳化硅微粉共聚树脂具体阐述本发明的制作方法— .共聚树脂的组成成份比甲基丙烯酸甲酯47. 5份丙烯酸丁酯41. 5份甲基丙烯酸乙酯2. 5份丙烯酸2. 0份N-羟甲基丙烯酰胺4. 7份丙烯酰胺1. 8份引发剂4. 5份乙醇300份碳化硅微粒(粒径D5OO. 5um ;3um) 180份二 .共聚合成工艺a.称取乙醇总量3/4用于溶解羟甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺复合单体，边搅拌边加入至乙醇中，使其充份溶解；b.称取其余单体，其中溶入引发剂总量的4/5 ；c.将上述两种溶液混合均勻，称取此混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到75°C 80°C出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3. 5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入占单体总量一半的碳化硅微粒；d.在上述C.条件下经过3. 5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1.0小时内并保持回流条件下完成添加过程；e.继续保持回流温度条件下，再经3. 0小时后将剩余的1/4醇和剩余1/5引发剂混合液追加到合成装置中，控制时间在30分钟内加完；f.继续反应2. 0小时后，停止加热搅拌冷却至35°C时出料； 三.耐磨涂料的组成配比
25份(48%固含量) 50份 10份 15份 0份 0份
0. 15 份 0. 25 份 0. 15 份
上述耐磨涂料；在涂层厚度60um时，烘干温度；76°C，烘干时间；5分钟。 四.复配基料的组成配比 碳化硅微粉共聚树脂25份
醋酸乙酯35份
乙醇5份
丁醇10份
氨基酚醛树脂25份
上述耐磨复配基料主要用于耐温、硬基材的表面耐磨高温固化场合，在涂层厚度 150um时，烘干温度；i:35°C，烘干时间；20分钟。 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
含碳化硅微粉共聚树脂
醋酸乙酯
乙醇
丁醇
染料
颜料
硅粉(粒径< 0. 2um) 表面活性剂消泡剂
权利要求
1. 一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法；其特征在于称取一定量的多种结构的丙烯酸酯类单体与硅片线切割后碳化硅微粒，使用单体共聚接枝合成方法制成耐磨共聚树脂和涂料复配基料，再添加一定量的表面活性剂、消泡剂来改善复配基料的使用特性；一.耐磨共聚树脂的组成成份比选用由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、 丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺单体中的三种或多种组成的复合单体，各组成部分的成份比为复合单体100份引发剂0. ；35 0. 65份乙醇120 450份碳化硅微粒(粒径D500. 2um 6um) 5 200份二.合成工艺路线a.称取乙醇总量3/4用于溶解羟甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺复合单体，边搅拌边加入至乙醇中，使其充份溶解；b.称取其余复合单体，其中溶入引发剂总量的4/5;c.将上述两种溶液混合均勻，称取此混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到75°C 80°C出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3 5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入占复合单体总量一半的碳化硅微粒；d.在上述c.条件下经过3 5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1 2小时内并保持回流条件下完成添加过程；e.继续保持回流温度条件下，再经3 5时后将剩余的1/4醇和剩余1/5引发剂混合液追加到合成装置中，控制时间在20 45分钟内加完；f.继续反应1.5 2. 5小时后，停止加热搅拌冷却至30°C 40°C时出料；三.耐磨涂料的组成配比5 30份 5 60份 3 10份 3 20份含碳化硅微粉共聚树酯醋酸乙酯乙醇丁醇染料颜料硅粉(粒径< 0. 2um) 表面活性剂消泡剂上述耐磨涂料；在涂层厚度20um 间；2 10分钟，温度条件下12 ' 四.复配基料的组成配比 含碳化硅微粉共聚树脂适量(约占全部胶液总量的0.5% 3%) 适量(约占全部胶液总量的0% 20%) 适量(约占全部胶液总量的0% 2.0% ) 适量(约占全部胶液总量的0.01% 0.5% ) 适量(约占全部胶液总量的0.01% 0.5% ) IOOum时，烘干温度；60°C 80°C，烘干时 24小时；5 30份醋酸乙酯乙醇丁醇氨基酚醛树脂10 60份 3 10份 3 10份 40份上述耐磨复配基料主要用于耐温、硬基材的表面耐磨高温固化场合，在涂层厚度50um 300um时，烘干温度；120°C300°C，烘干时间；10 30分钟。
2.根据权利要求1所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法，其特征在于所用废弃的碳化硅微粉粒径为D50(0. 2um 6um)。
3.根据权利要求1或2所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法，其特征在于在合成工艺路线中所述碳化硅微粒加入方法c.称取混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到78°C出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用4小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入单体总量一半的碳化硅微粒。
4.根据权利要求1或2所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法，其特征在于合成工艺路线中所述碳化硅微粒加入方法d.在上述c条件下经过3 5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1. 0小时内并保持回流条件下完成添加过程；
5.根据权利要求1或2所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法，其特征在于在整个合成工艺路线中，在单体共聚时将共聚树脂接枝到碳化硅微粉表面形成单体共聚高分子与碳化硅微粉组成一个共聚体。
全文摘要
本发明涉及一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法，称取一定量的多种丙烯酸酯类单体、硅片线切割后碳化硅微粒、氨基树脂、表面活性剂、消泡剂；通过一定的共聚接枝合成方法和工艺过程，配制成耐磨共聚树脂和涂料复配基料。本发明取代常规用标准碳化硅微粒来做耐磨涂料填充料的混配方式；使用本发明可充分利用再生资源和特殊微粒粒径与表面结构来改性涂料结构，从而降低产品成本和减少废弃碳化硅微粉引发的环境污染，是一种绿色环保产品。所制成的耐磨涂料具有非常好的再分散和复配能力、耐磨牢度、防静电及耐晒性和高防潮特性，并与各种金属和非金属材料之间有良好的粘接牢度。
文档编号C08F220/58GK102229693SQ20101029685
公开日2011年11月2日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者励征 申请人:蒙特集团(香港)有限公司