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一种环保型干粉内墙涂料的制备,环保型干粉内墙涂料既可以实现高炉矿渣微粉的高附加值利用
2019年06月06日    阅读量:218    新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

0 引言

溶剂型涂料虽具有优异的综合性能,但它在生产及施工过程中会产生大量的挥发性有机化合物(VOC),这些有毒有害物质不仅可通过呼吸进入体内,还可经过人体接触或皮肤吸收后导致中毒等疾病,进而造成大气污染和人体的永久性伤害,故该类涂料的环保性能差,必将面临被淘汰的命运。随着我国国民经济的发展,对环境和产品环保性能的要求越来越高,水性涂料随之产生,即用水作为分散介质取代有机溶剂。


相比溶剂型涂料,这在很大程度上减少了 VOC 的排放,然而为了确保产品的综合性能,往往还是需要在配方中添加一定量的助剂(例如:芳香烃、卤代烃、酮、醛等),这些助剂的添加提高了产品的综合性能,但却不同程度地导致了 VOC 的排放,对环境和人体也造成了一定程度的伤害中国化工网okmart.com。由此可见,开发和研究零 VOC 的环保涂料势在必行。


粒化高炉矿渣是炼铁过程中排出的固体废渣经水淬急冷后的产物,处于热力学不稳定状态。该物质的形成过程决定了硅氧四面体聚合度低,Si—O 键的相对数量少,化学活性较高,加之在硅酸盐玻璃体中还有部分由 Al3+替代 Si4+而形成的比 SiO44-四面体活性更高的AlO45-四面体。另外,在网络体之外,还存在比“四配位体”活性更高的“六配位体”,在网络空隙中还存在着活性很高的 AlO+复合离子。


因此,作为这种聚合度很低的不完整网络体,该玻璃体具有很好的活性。粒化高炉矿渣主要就是玻璃体结构,因此具有很大的潜在活性,正是由于这一特性,该物质经粉磨至一定细度后,其潜在活性得以发挥,常被作为胶凝材料配制各种强度的混凝土以及制备硅酸盐水泥,这是高炉矿渣微粉目前的主要用途。


本文创新性地以高炉矿渣微粉为主要原料,并添加钛白粉、灰钙粉、可再分散乳胶粉等材料,经充分搅拌均匀后,可制备一种环保型干粉内墙涂料,使用时加入适量的水充分调和后即可涂饰和批刮。以高炉矿渣微粉为主要原料制备的干粉内墙涂料,不仅可以提高高炉矿渣微粉的利用附加值,为高炉矿渣开拓新的用途,而且与常规涂料相比,还具有黏结力牢固、涂层不脱落、耐碱、耐水、耐擦洗等特点,可以真正做到纯无机、零 V O C 、环保无毒,是一种绿色安全的建材产品。


1 试验部分

1 . 1 原材料

高炉矿渣微粉:选用符合 G B / T 1 8 0 4 6 —2 0 0 8《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》规定的 S 1 0 5 级矿渣粉,比表面积≥ 5 0 0 m 2/ k g ,具有一定的白度,其主要成分见表 1 。

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高炉矿渣微粉的主要化学组成

钛白粉:选用锐钛型钛白粉。

灰钙粉:选用的灰钙粉是一种混合型活性填料,细度为 4 0 0 目,是由氧化钙、氢氧化钙和少量碳酸钙按照一定比例混合而成的干粉状粉体。

保水剂:选用细度为 1 0 0 目的羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素中的任 1 种或 2 种。

消泡剂:选用干粉消泡剂。

可再分散乳胶粉:选用苯乙烯- 丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉、醋酸乙烯- 乙烯乳胶粉中的任 1 种或 2种。

1 . 2 试验方法

1 . 2 . 1 干粉内墙涂料的基本配方

利用高炉矿渣微粉制备环保型干粉内墙涂料的基本配方见表 2 。

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干粉内墙涂料的基本配方

1 . 2 . 2 环保型干粉内墙涂料的制备

按照表 2 的组成和质量分数配比称量,将各种原料分别加入到混合机中,经充分搅拌均匀,即可制得环保型干粉内墙涂料。

1 . 2 . 3 试验方法

环保型干粉内墙涂料的施工性、可操作时间、柔韧性、干燥时间、对比率、游离甲醛含量、可溶性重金属含量等技术性能的试验方法均依据 J G / T 4 4 5 —2 0 1 4 《无机干粉建筑涂料》进行试验测试。

V O C 的测试依据 G B 1 8 5 8 2 —2 0 0 8 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》中附录 A 规定的方法进行测试。


2 结果及讨论

1)以高炉矿渣微粉为主要原料制备的环保型干粉内墙涂料,各项性能指标均达到 J G / T 4 4 5 —2 0 1 4 规定的无机干粉内墙涂料 I 型的标准要求,见表 3 。

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干粉内墙涂料的技术性能要求

2)本文制备的环保型干粉内墙涂料以高炉矿渣微粉为主要原料,该产品的制备可使得高炉矿渣得到资源的合理利用,降低涂料的制备成本,同时提高高炉矿渣微粉的附加值,为高炉矿渣粉的资源化利用开拓了一条新的途径。

3)制备的环保型干粉内墙涂料产品是一种无机干粉状涂料,不同于常规的涂料,施工时加水充分调和后即可涂饰和批刮。除此之外,该产品也具有腻子粉的功能,可作为内墙腻子进行找平,产品兼具腻子和涂料的双重特性。

4)环保型干粉内墙涂料为固体粉末,相比常规涂料,其贮存期长,运输方便,且无任何有机挥发物,真正做到了零 V O C 排放,绿色环保,且具有黏结力牢固、涂层不脱落、耐碱、耐水、耐擦洗等特点。


3 结语

本文以高炉矿渣微粉为主要原料制备的环保型干粉内墙涂料与常规涂料相比,真正做到了零 V O C 排放。环保型干粉内墙涂料既可以实现高炉矿渣微粉的高附加值利用,降低产品的成本,又具有牢固的黏结力、涂层不脱落、耐碱、耐水、耐擦洗、环保无毒等特点。除此之外,该产品为干粉状,贮存期长,且便于运输。在施工现场,视加水量的多少,既可涂饰,也可批刮,是一种绿色环保的新型涂料产品。


以高炉矿渣微粉为主要原料,并添加钛白粉、灰钙粉、可再分散乳胶粉等材料,经充分搅拌均匀后,制得了一种具有牢固黏结力、涂层不脱落、耐碱、耐水、耐擦洗、环保无毒、零 VOC 的干粉内墙涂料。

一种环保型干粉内墙涂料的制备

马娇丽 1,胡 婷 2,马小翠 1,彭艳华 1,周 会 1

(1.上海宇培特种建材有限公司,上海 201804;2.上海大学,上海 200444)


标签:行业资讯原料动态化工应用技术中心精细化学品化工原料染料及颜料
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