【技术实现步骤摘要】
基于前驱物法制备空心玻璃微珠的产业化方法
本专利技术属于空心玻璃微珠制备
,具体涉及采用前驱物法制备空心玻璃微珠的方法,生产的空心玻璃微珠可广泛应用于涂料、玻璃钢、油气田开采,以及环氧/不饱和树脂,腈类、酚醛、丙烯酸等涂料,以及油墨、胶粘剂、密封胶、乳化炸药等产品的生产。
技术介绍
空心玻璃微珠是一种中空的微米级球型颗粒,其具有密度低、强度高、导热系数低、隔音、熔点高、稳定性强、流动性好等优异特性,正因这一系列的优点使其成为一种优良的改性材料,赋予基材多种功能,因此被广泛应用于石油、军工、建材、汽车、塑料、油漆、炸药等行业。目前,已实现产业化的空心玻璃微珠制备技术主要有软化学法、固相粉末法和液相雾化法。美国3M公司的生产方法为固相粉末法,如专利US4391646、US3365315、WO2017/040900A1中所述,制备的空心玻璃微珠性能高且化学稳定性好,但工艺复杂、漂浮率低、能耗高;PQ公司的生产方法为液相雾化法,如专利US3794503、US3796777中所述,工艺简单、能耗低、漂浮率高,但原料受限,且制备的空心玻璃微珠强度低、易结块;软化学法制备的空心玻璃微珠性能介于固相粉末法和软化学法之间,工艺简单,但存在燃料所占成本比例过大、易结块等缺点。国内相关企业及研究机构,为提高空心玻璃微珠(HGMs)强度、漂浮率,在表面改性等方面进行了工艺或配方的改进,但仍存在原料成本高、工艺复杂、粒径分布宽、强度低等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,而提 ...
【技术保护点】
1.一种基于前驱物法制备空心玻璃微珠的产业化方法,其特征在于采用以下工艺、步骤:/n1)料浆的制备:准确称量基本原料各组份、稳定分散剂和表面活性剂;其中基本原料各组份质量之和按100%计算时各组份含量为:石英59.10~61.55%,硼砂13.50~15.30%,碳酸钙18.75~21.25%,碳酸钠3.10~3.90%,硫酸钠0.22~0.82%,磷酸钠0.40~1.25%;所述的稳定分散剂为聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠、聚乙二醇中的一种或几种按任意比例混合,所述的表面活性剂为氟碳表面活性剂或有机硅表面活性剂;将占基本原料总质量37~45%的水及一定量的稳定分散剂、表面活性剂混合并球磨,制备出高固相含量稳定分散的料浆;所述的稳定分散剂占料浆质量的0.1~0.5%,所述的表面活性剂占料浆质量的0.05~0.2%;/n2)前驱物的制备:将步骤1)制备的混合料浆经送料泵输送至喷雾造粒设备制备出空心玻璃微珠前驱物——粒径为1~100μm、含水率3~5%的实心球;/n3)空心玻璃微珠的制备:将步骤2)制备的空心玻璃微珠前驱物经送粉设备输送至烧结设备中完成玻化,然后经气流输送至冷却塔中经低温循环风完成 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于前驱物法制备空心玻璃微珠的产业化方法,其特征在于采用以下工艺、步骤:
1)料浆的制备:准确称量基本原料各组份、稳定分散剂和表面活性剂;其中基本原料各组份质量之和按100%计算时各组份含量为:石英59.10~61.55%,硼砂13.50~15.30%,碳酸钙18.75~21.25%,碳酸钠3.10~3.90%,硫酸钠0.22~0.82%,磷酸钠0.40~1.25%;所述的稳定分散剂为聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠、聚乙二醇中的一种或几种按任意比例混合,所述的表面活性剂为氟碳表面活性剂或有机硅表面活性剂;将占基本原料总质量37~45%的水及一定量的稳定分散剂、表面活性剂混合并球磨,制备出高固相含量稳定分散的料浆;所述的稳定分散剂占料浆质量的0.1~0.5%,所述的表面活性剂占料浆质量的0.05~0.2%;
2)前驱物的制备:将步骤1)制备的混合料浆经送料泵输送至喷雾造粒设备制备出空心玻璃微珠前驱物——粒径为1~100μm、含水率3~5%的实心球;
3)空心玻璃微珠的制备:将步骤2)制备的空心玻璃微珠前驱物经送粉设备输送至烧结设备中完成玻化,然后经气流输送至冷却塔中经低温循环风完成强化过程,并通过收集设备收集空心玻璃微珠产品;
4)表面改性:将步骤3)收集的空心玻璃微珠产品与表面改性剂通过干法连续式粉体表面改性设备完成包覆过程,制得表面改性空心玻璃微珠;所述表面改性剂是指能与玻璃表面硅羟基形成化学键合、氢键或物理吸附作用的改性剂。
2.如权利要求1所述的基于前驱物法制备空心玻璃微珠的产业化方法,其特征在于:在步骤2)中,喷雾造粒设备工艺参数为:离心转速9500~16500rpm、入口温度280~425℃、出口温度100~155℃。
3.如权利要求2所述的所述的基于前驱物法制备空心玻璃微珠的产业化方法,其特征在于:在步骤3)中,所述的烧结设备由负压系统、多组分配气系统、加热系统组合构成;所述的低温循环风强化,是指采用室温空气进行骤冷。
4.如权利要求1、2或3所述的基于前驱物法制备空心玻璃微珠的产业化方法,其特征在于:基本原料各组份质量之...
【专利技术属性】
技术研发人员:许传华,刘亚辉,汪俊,汪光辉,柳雷,彭丽芬,
申请(专利权)人:中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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