一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料及制备方法，由废红砖粉40‑85份、偏高岭土15‑30份、高炉矿渣粉20‑35份、天然沸石粉1‑3份、纳米二氧化硅0.5‑1份、纳米三氧化二铝0.3‑0.5份、空心微珠2‑5份、可再分散性乳胶粉1‑2份、聚乙烯醇短纤维0.1‑0.2份、纳米凹凸棒石粉1‑2份、粉状硅酸钠15‑40份、灰钙2‑5份、无机颜料0‑5份，按重量份数计量加入到干粉混料机搅拌20分钟，然后将搅拌均匀的粉体包装、密封得到干粉涂料。它健康环保，不结块，储存稳定性高，常温固化，涂层粘结强度很高但不发脆，不泛碱、不开裂，具有超强耐候性、抗菌耐污性、耐擦洗性、防火阻燃性等优异性能,内外墙均可涂装，使用方便，艺术可塑性强，质感独特，色彩自然，永不褪色，寿命长久。

A kind of red brick powder based mineral polymer inorganic dry powder texture coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料及制备方法
本专利技术涉及用于建筑内外墙装饰的无机干粉涂料领域，具体为一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料及制备方法。
技术介绍
无机干粉建筑涂料，在发达国家已经广泛代替有机涂料、水性涂料和瓷砖应用于建筑物的内、外墙装饰。它是以无机胶凝材料为主要粘结剂，以聚合物材料作为主要添加剂，配以优质矿物骨料、填料和天然矿物精制而成的干粉涂料，省去了为达到涂料性能而添加的各种液态化工有害成膜、分散、润湿、流平、防腐防霉等助剂。现场施工时加水搅拌均匀即可使用，易刮批，省工省料，施涂后形成装饰涂层，色泽鲜艳亮丽，永不褪色，因此可获得极好的质感及艺术装饰效果，具有透气、耐久、防水、健康环保等功能，是最新的环保涂料。目前国内无机干粉建筑涂料主要可分为以下几类：⑴是纯可再分散胶粉体系的干粉涂料，此类涂料的性能很大程度上取决于胶粉，但是可再分散胶粉与乳液之间的成膜差异，固化条件高，导致在粘结强度、耐洗刷性能、耐老化性能方面效果较差，因此此类涂料未能大规模的应用。⑵是可再分散胶粉与石膏、熟石灰、水泥等无机粉料组成的干粉涂料，防水性、粘结性、耐洗刷性和耐老化性能都有了很大程度的改善和提高，具有抗冻、防霉菌等优点，但组份里的大量水泥、石灰会产生可溶性盐，使用后容易泛碱、返白，使得深色涂层上出现了浅色斑点，颜色发花，即所谓的白化现象。且保存和使用过程中容易抱团、结块，使用过程中流动性差，容易出现沉降和后增稠现象，固化后涂膜缺陷难掩盖，最后造成涂料粘结性降低，甚至变得无粘性，上墙后脱粉现象严重。⑶是地质聚合物类型的无机干粉涂料。地质聚合物（Geopolymer）是一种无机聚合铝硅酸盐矿物聚合材料，属于非金属材料。在20世纪70年代末期最早由法国科学家J.Davidovits教授正式提出并命名。由于其特殊的缩聚三维网络结构类似沸石笼状结构，材料的各项性能来自于［—Si—O—Al—O—］n骨架，结构决定性能，水泥是硅钙体系，地质聚合物是硅铝体系，地球上的绝大部分石头属于硅铝体系。地质聚合物材料的性能与陶瓷类似但不需要烧结成型。地质聚合物材料具有比高分子材料更高的硬度、热稳定性和抗氧化能力。与普通硅酸盐水泥相比较，地质聚合物具有以下特点：快凝早强、抗压抗折强度高、耐高温、耐磨性好、抗酸碱腐蚀性强、抗渗性能优良、抗冻融性强、耐久性好、良好的界面结合能力等优点。特别是在固结粘土细沙上的能力，在低温下抗冻的能力，和在特殊环境下受酸碱腐蚀的能力，普遍超出同标号水泥三倍以上。且地质聚合物在制备过程的能耗很低（是传统水泥能耗的30%，陶瓷的1/20，钢的1/70，塑料的1/150），二氧化碳排放量少（是传统硅酸盐水泥的1/5），可以说是一种无污染的“绿色”环保材料。地质聚合物的形成主要是利用碱性激发剂来激发硅铝源材料，而无机涂料的很多原材料都具有潜在的硅铝活性，如废红砖粉、偏高岭土、纳米二氧化硅、凹凸棒粘土粉等。但是目前国内的地质聚合物涂料多属于功能性涂料，如防火涂料、防腐涂料等。由于地质聚合物材料具有脆性大，易开裂，易泛碱的弱点，这限制了它在无机干粉涂料领域的快速发展。这也是一个值得研究的问题。红砖是以粘土，页岩，煤矸石等为原料，经粉碎，混合捏练后以人工或机械压制成型，经干燥后在900℃左右的温度下以氧化焰烧制而成的烧结型建筑砖块，属于无机非金属材料，其主要成份是石英、长石与赤铁矿。废红砖为红砖生产中的废砖块以及建筑物拆除后产生的废红砖，是一种常见的建筑工业固体废弃物。据统计，过去50年，我国至少生产了200亿立方黏土红砖制品，未来50年大都将转化为建筑垃圾。现在我国废红砖的年产出量基本在5200万吨左右。如此大量的废红砖作为建筑垃圾被丢弃或填埋，既占用土地，还污染环境，如何有效地资源化综合利用废弃的红砖，变废为宝，是一个值得研究的问题。将废红砖破碎后作为混凝土、砂浆的骨料，代替部分天然碎石和砂，是目前国内外对其进行资源化利用的一个主要途径，而磨细废红砖粉中含有大量的具有潜在活性的SiO2和Al2O3，可以代替部分价格昂贵的活性硅铝质矿物掺合料，用来制备地质聚合物，不仅降低了价格，而且也为废红砖的合理利用提供了新的途径。如今墙面装饰涂料的发展已涉入多元化、时尚化、个性化、最重要的是健康化。人们对含甲醛等有害物质的家装材料可以说是深恶痛绝，在未来的建筑涂料市场中，绿色、无机、环保健康的理念必将深入人心，而只有真正绿色环保的，质朴自然的，性能优异的无机生态涂料才是大众的最佳选择。
技术实现思路
为了克服上述现有无机干粉涂料产品技术中的不足，一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料应势而生，适时而至。本专利技术的涂料选用的是无毒无害的天然生态型无机矿物原料，巧妙利用了废红砖粉的颜色、潜在活性的硅铝组分和替代细骨料的潜力，引用地质聚合物技术，制成以硅铝基地质聚合物为成膜物，以废红砖粉作为主要颜填料的一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料。本专利技术的涂料从源头上杜绝污染和毒害，不含任何有害物质，健康环保，它不结块，储存稳定性高，分散性和流动性强，常温固化，涂层粘结强度很高但不发脆，不泛碱、不开裂，具有超强耐候性、抗菌耐污性、耐擦洗性、防火阻燃性等优异性能和突出的净化空气、防水透气的功能，内外墙均可涂装，使用方便，使用时加水搅拌成泥即可使用，可直接在合适的基材上施工，不需要底漆，适用于各种施工工具，艺术可塑性强，质感独特，色彩自然，永不褪色，寿命长久。本专利技术的涂料已经有四年多的项目应用实践了，客户反馈良好。本专利技术的目的是这样实现的：一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料，其特征在于：由废红砖粉40-85份、偏高岭土15-30份、高炉矿渣粉20-35份、天然沸石粉1-3份、纳米二氧化硅0.5-1份、纳米三氧化二铝0.3-0.5份、空心微珠2-5份、可再分散性乳胶粉1-2份、聚乙烯醇短纤维0.1-0.2份、纳米凹凸棒石粉1-2份、粉状硅酸钠15-40份、灰钙2-5份、无机颜料0-5份，按重量份数加入到干粉混料机搅拌20分钟，然后将搅拌均匀的粉体包装、密封得到干粉涂料。所述的废红砖粉为红砖生产中的废砖块以及建筑物拆除后产生的废红砖中分拣出来的不含杂质的纯红砖块经过破碎、磁选、轻物质处理、研磨、筛分、烘干制备的粉状材料，其技术指标为：含水量≤0.5wt%；SiO2和Al2O3含量之和≥80wt%；Fe2O3含量≥8wt%；粒径：200目的粉体占50wt%-66wt%，120目的粉体占34wt%-50wt%；亚甲蓝值≤0.5。研究结果表明，粉磨可从物理角度极大地激发废红砖粉中SiO2和Al2O3潜在的化学活性，且粒径越小，比表面积和表面能越大，活性越大，再掺一定量的碱性激发剂可以使废红砖粉的活性得到最大程度的激发，废红砖粉中的活性SiO2和Al2O3能与碱性激发剂反应生成地质聚合物，能与灰钙中的Ca(OH)2发生水化反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，具有优良的成膜性能、能使涂料形成优异连续的涂膜，成膜物为钙铝黄长石和地质聚合物，提高耐擦洗性、附着力、增加抗折抗压强度和表面硬度。本专利技术所用的废本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料，其特征在于：它以硅铝基地质聚合物为成膜物，以废红砖粉作为主要颜填料，由废红砖粉40-85份、偏高岭土15-30份、高炉矿渣粉20-35份、天然沸石粉1-3份、纳米二氧化硅0.5-1份、纳米三氧化二铝0.3-0.5份、空心微珠2-5份、可再分散性乳胶粉1-2份、聚乙烯醇短纤维0.1-0.2份、纳米凹凸棒石粉1-2份、粉状硅酸钠15-40份、灰钙2-5份、无机颜料0-5份，按重量比例加入到干粉混料机搅拌20分钟，然后将搅拌均匀的粉体包装、密封得到干粉涂料。/n

【技术特征摘要】
1.一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料，其特征在于：它以硅铝基地质聚合物为成膜物，以废红砖粉作为主要颜填料，由废红砖粉40-85份、偏高岭土15-30份、高炉矿渣粉20-35份、天然沸石粉1-3份、纳米二氧化硅0.5-1份、纳米三氧化二铝0.3-0.5份、空心微珠2-5份、可再分散性乳胶粉1-2份、聚乙烯醇短纤维0.1-0.2份、纳米凹凸棒石粉1-2份、粉状硅酸钠15-40份、灰钙2-5份、无机颜料0-5份，按重量比例加入到干粉混料机搅拌20分钟，然后将搅拌均匀的粉体包装、密封得到干粉涂料。


2.根据权利要求1所述的一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料，其特征在于：所述的废红砖粉为红砖生产中的废砖块以及建筑物拆除后产生的废红砖中分拣出来的不含杂质的纯红砖块经过破碎、磁选、轻物质处理、研磨、筛分、烘干制备的粉状材料，其技术指标为：含水量≤0.5wt%；SiO2和Al2O3含量之和≥80wt%；Fe2O3含量≥8wt%；粒径：200目的粉体占50wt%-66wt%，120目的粉体占34wt%-50wt%；亚甲蓝值≤0.5；
根据权利要求1所述的一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料，其特征在于：所述的偏高岭土是指经过600℃~900℃高温煅烧后的高岭土粉经研磨、筛分制备的粒径至少为1250目的粉体；
根据权利要求1所述的一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料，其特征在于：所述的高炉矿渣粉为市售的S95型磨细矿渣；
根据权利要求1所述的一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料，其特征在于：所述的天然沸石粉为市售的一种无机化工材料，其技术指标为：天然沸石含量≥50wt%，吸氨值大于100mg当量/100g的沸石矿物质经破碎、研磨、筛分、烘干制备的粒径至少为1000目的粉体；
根据权利要求1所述的一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料，其特征在于：所述的纳米二氧化硅为市售的一种无机化工材料，其技术指标为：平均粒径15±5nm，二氧化硅含量≥99.5wt%，松装密度≤0.12g/cm3；
根据权利要求1所述的一种废红砖粉基矿物聚合物无机干粉质感涂料，其特征在于：所述的纳米三氧化二铝为市售的一种无机化工材料，其技术指标为：平均粒径10-20nm，Al2O3含量≥99.9wt%，松装密度0.1-0.2g/cm3，烧失量＜0.5%，比表面积110±10m...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐汉波，
申请(专利权)人：原生泰科技发展北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11