本发明专利技术公开了一种由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙保温隔热涂料，该保温隔热涂料按照以下各个原料的质量份数配置而成：硅酸钙粉50份，填料15~40份，粘结剂10~35份，二氧化硅气凝胶10‑20份，聚氨酯预聚体8‑15份，固化剂4‑8份，添加剂0.5‑2份，本发明专利技术主要所用原料为工业废弃物粉煤灰提炼而得到的硅酸钙渣，原料易得且价格便宜，能耗低，工艺简单，不仅可以充分利用二次资源，创造废弃物利用新途径，而且也丰富了保温材料的品种，所制得的硅酸钙保温隔热涂料具有良好的附着力和保温隔热性能，相比于装饰类涂料，其所具备了涂料和保温隔热材料的双重性能，是一种极具发展潜力的绿色建材。
【技术实现步骤摘要】
一种由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙保温隔热涂料及其制备工艺
本专利技术涉及一种硅酸钙保温隔热涂料及其制备工艺，属于工业废弃物资源化
技术介绍
粉煤灰是我国当前排放量巨大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，粉煤灰排放量逐年增加，仅在2015年已经达到6.2亿吨，巨量的粉煤灰不仅污染环境，而且造成资源浪费，如何让对其进行综合利用，变废为宝已经变得极为重要。利用高铝粉煤灰提取氧化铝是对粉煤灰高附加值回收再利用的重要途径之一，但将产生新的残渣。如果能够利用粉煤灰提炼氧化铝后产生的废渣制备硅酸钙保温隔热涂料，则将消除粉煤灰提铝后产生残渣造成的二次污染。硅酸钙具有强度高、耐热性好、保温隔热效果好、放火阻燃、耐老化等良好的使用性能，制备保温材料具有独特的优势。硅酸钙是一种难溶性物资，粘聚性低，限制了其在涂料中的应用。目前对硅酸钙保温材料的研究：专利CN105036791A公布了一种耐高温硅酸钙保温材料及其制备方法，利用总比重占30％-45％的5CaO·6SiO·5H2O和55％-70％的6CaO·6SiO·5H2O均匀混合形成适用于650-800℃的硅酸钙保温材料。专利CN103319118B公布了一种利用硅酸钙渣、粉煤灰和脱硫石膏等原料按照一定配比制备保温隔热板的方法。专利CN103641446A涉及到了一种利用硅酸钙渣生产陶瓷砖的方法。专利CN103964801A利用硅钙渣和粉煤灰为主要原料通过一定配比，压制而成一种免烧砖或砌块。但是就目前现状来看，国内对利用硅酸钙制备保温隔热涂料的方向研究较少，研究成果更少，仍停留在起步阶段。国外这类保温隔热涂料的研究开展较早，已有60多年的历史，而上世纪末，美国出现了将陶瓷保温隔热涂料应用于金属表面涂层，尤其在燃气轮机和柴油机上应用的隔热涂层，也取得了较好的效果。总的来说，使用工业废渣硅酸钙粉制备保温隔热涂料，是物尽其用，对环境保护、节能减耗具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于克服现有技术的不足而提供一种利用硅酸钙渣等工业废弃物制备的硅酸钙保温隔热涂料及其制备工艺，所制备的硅酸钙保温隔热涂料能够很好的应用于现代建筑需求，有良好的保温性能，而且生产成本低，制备工艺简单，具有良好的发展前景。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙保温隔热涂料，按照各个原料的质量份数配置而成：优选的，所述硅酸钙粉由高铝粉煤灰提炼氧化铝后产生的工业固体废弃物，经干燥至恒重后磨细制成，所述硅酸钙粉细度120目通过率大于90％。优选的，所述填料为二水石膏或者腻子粉；所述粘结剂为水玻璃、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、建筑801胶水中的一种或几种，浓度5％wt～15％wt，所述添加剂为抗水剂、抗氧化剂中的一种或多种。优选的，所述二氧化硅气凝胶制备方法是采用下述步骤来实现的：a、二氧化硅溶胶制备：将硅溶胶加水稀释成SiO2浓度5％wt-10％wt的硅溶胶水溶液，用15％wt的氨水将硅溶胶水溶液pH调到10.5-10.8，然后加入50％wt的硝酸使硅溶胶水溶液缩聚，在温度30-45℃下陈化48-72h；b、溶剂置换：使用乙醇置换步骤a中陈化后的溶胶中的水；c、超临界或常压干燥：将步骤b得到的凝胶进行超临界或常压干燥，获得二氧化硅气凝胶。优选的，所述聚氨酯预聚体制备方法是采用下述步骤来实现的：①将碳化二亚胺改性异氰酸酯与聚醚多元醇在反应器中与有机溶剂混合后加入催化剂，所述碳化二亚胺改性异氰酸酯中的-NCO与聚醚多元醇的-OH的摩尔比为0.8-0.9∶1，所述聚醚多元醇的官能度为2-3，分子量为1000-1500，所述有机溶剂为丁酮、乙酸乙酯中的一种或多种，所述有机溶剂的用量为碳化二亚胺改性异氰酸酯与聚醚多元醇质量总和的80％-120％，所述催化剂为辛酸亚锡，所述催化剂的用量为碳化二亚胺改性异氰酸酯与聚醚多元醇质量总和的0.5％-1％；②反应器中通入氮气加热搅拌反应，加热温度为60-72℃，反应时间为1.5-2.5h后密封保存备用；优选的，所述固化剂为异氰酸酯固化剂。所述的由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙保温隔热涂料的制备方法，由以下步骤制成：步骤1)、原料制备；步骤2)、选料；步骤3)、配料与搅拌混合：按照配合比设计称取干燥磨细后的硅酸钙粉，将硅酸钙粉和填料，干混均匀成为混合料A，将按照配合比设计量配制好的粘结剂，逐渐加入混合料A中并搅拌均匀制得组分A；步骤4)、按照配合比设计称取聚氨酯预聚体、二氧化硅气凝胶和固化剂，将聚氨酯预聚体和二氧化硅气凝胶混合搅拌均匀成混合料B后，加入固化剂搅拌均匀制得组分B；步骤5)、将步骤3)制得的组分A与步骤4)制得的组分B混合并加入添加剂搅拌均匀。本专利技术与传统涂料相比有以下优点：1、本专利技术主要所用原料为工业废弃物粉煤灰提炼而得到的硅酸钙渣，原料易得且价格便宜，能耗低，工艺简单；2、本专利技术所值得的硅酸钙保温隔热涂料具有良好的附着力，方格完好率可达到100％，具有良好的保温隔热性能。相比于装饰类涂料，其所具备了涂料和保温隔热材料的双重性能，是一种极具发展潜力的绿色建材。附图说明图1为本专利技术工艺流程图；图2为本专利技术实施例1的附着力检测效果图；图3为本专利技术对比实施例1的附着力检测效果图。具体实施方式下面结合实例对本专利技术做进一步说明：实施例1：步骤1)、原料制备：将由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙粉在105℃干燥至恒重，再将干燥后的硅酸钙粉进行磨细，细度120目通过率大于90％；二氧化硅气凝胶制备方法是采用下述步骤来实现的：a、二氧化硅溶胶制备：将硅溶胶加水稀释成SiO2浓度8％wt的硅溶胶水溶液，用15％wt的氨水将硅溶胶水溶液pH调到10.5，然后加入50％wt的硝酸使硅溶胶水溶液缩聚，在温度30℃下陈化48h；b、溶剂置换：使用丁酮置换步骤a中陈化后的溶胶中的水；c、超临界或常压干燥：将步骤b得到的凝胶进行超临界CO2干燥，获得二氧化硅气凝胶；聚氨酯预聚体制备方法是采用下述步骤来实现的：①将碳化二亚胺改性异氰酸酯(牌号：BASFLupranateMM103C)与聚醚多元醇(分子量为1000，官能度为3)在反应器中与丁酮混合后加入辛酸亚锡，其中碳化二亚胺改性异氰酸酯中的-NCO与聚醚多元醇的-OH的摩尔比为0.9∶1，丁酮的用量为碳化二亚胺改性异氰酸酯与聚醚多元醇质量总和的100％，辛酸亚锡的用量为碳化二亚胺改性异氰酸酯与聚醚多元醇质量总和的0.5％；②反应器中通入氮气加热搅拌反应，加热温度为70℃，反应2h后密封保存备用；步骤2)、选料：步骤1)中制备的硅酸钙粉5g，腻子粉(工业级)1.5g，羟甲基纤维素钠(浓度15％wt)1g，建筑801胶水(浓度15％wt)1g，步骤1)中制备的二氧化硅气凝胶1.5g，步骤1)中制备的聚氨酯预聚体1g，固化剂(拜耳3100固化剂)0.5g，抗水剂(尤恩化工UN-03)0.1g，抗氧化剂(巴斯夫Irganox1135)0.05g。步骤3)、配料与搅拌混合：将硅酸钙粉和二水石膏，干混均匀成为混合料A，将配制好的羟甲基纤维素钠(浓度15％)和建筑801胶水逐渐加入混合料A中并搅拌均匀制得组分A；步骤4)、将聚氨酯预聚体和二氧化硅气凝胶混合搅拌均本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙保温隔热涂料，其特征在于：该保温隔热涂料按照各个原料的质量份数配置而成：硅酸钙粉 50份；填料 15~40份；粘结剂 10~35份；二氧化硅气凝胶 10‑20份；聚氨酯预聚体 8‑15份；固化剂 4‑8份；添加剂 0.5‑2份。
【技术特征摘要】
1.一种由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙保温隔热涂料，其特征在于：该保温隔热涂料按照各个原料的质量份数配置而成：硅酸钙粉50份；填料15~40份；粘结剂10~35份；二氧化硅气凝胶10-20份；聚氨酯预聚体8-15份；固化剂4-8份；添加剂0.5-2份。2.根据权利要求1所述的一种由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙保温隔热涂料，其特征在于所述硅酸钙粉由高铝粉煤灰提炼氧化铝后产生的工业固体废弃物，经干燥至恒重后磨细制成，所述硅酸钙粉细度120目通过率大于90%。3.根据权利要求1所述的一种由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙保温隔热涂料，其特征在于所述填料为二水石膏或者腻子粉；所述粘结剂为水玻璃、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、建筑801胶水中的一种或几种，浓度5%wt~15%wt，所述添加剂为抗水剂、抗氧化剂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的残渣制备的硅酸钙保温隔热涂料，其特征在于所述二氧化硅气凝胶制备方法是采用下述步骤来实现的：a、二氧化硅溶胶制备：将硅溶胶加水稀释成SiO2浓度5%wt-10%wt的硅溶胶水溶液，用15%wt的氨水将硅溶胶水溶液pH调到10.5-10.8，然后加入50%wt的硝酸使硅溶胶水溶液缩聚，在温度30-45℃下陈化48-72h；b、溶剂置换：使用丁酮或乙醇置换步骤a中陈化后的溶胶中的水；c、超临界或常压干燥：将步骤b得到的凝胶进行超临界或常压干燥，获得二氧化硅气凝胶。5.根据权利要求1所述的一种由工业废弃物粉煤灰提铝后产生的...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪潇，金彪，徐卓越，张小婷，杨欢，王继娜，杨留栓，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：河南,41
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