一种改性针状硅灰石粉及其制备方法和应用、管道防腐环氧粉末涂料技术

本发明专利技术提供了一种改性针状硅灰石粉及其制备方法和应用、管道防腐环氧粉末涂料，涉及改性硅灰石技术领域。本发明专利技术提供的改性针状硅灰石粉的制备方法，包括以下步骤：将硅灰石依次进行粗破碎、陶瓷干法球磨，得到硅灰石粗粉；将所述硅灰石粗粉进行气流粉碎，得到硅灰石细粉；将所述硅灰石细粉和水混合，将所得浆料依次进行偶联剂改性和表面活性剂改性，得到改性硅灰石细粉；将所述改性硅灰石细粉进行除磁，得到改性针状硅灰石粉。本发明专利技术通过陶瓷干法球磨和气流粉碎联用，降低了硅灰石粉的磁性且能保持硅灰石的针状结构；偶联剂改性和表面活性剂改性提高了硅灰石的加工性能和补强效果；用于管道防腐环氧粉末涂料中能显著提升漆膜的防腐性能和附着力。

【技术实现步骤摘要】
一种改性针状硅灰石粉及其制备方法和应用、管道防腐环氧粉末涂料
本专利技术涉及改性硅灰石
，具体涉及一种改性针状硅灰石粉及其制备方法和应用、管道防腐环氧粉末涂料。
技术介绍
管道防腐用涂料主要有溶剂型涂料、高固体份涂料、水性工业漆以及粉末涂料。其中，粉末涂料由于可以实现一次喷涂厚涂，以及几乎0-Voc的排放等优势，在管道领域的应用最为广泛。环氧树脂由于具有优异的防腐性能和附着力，成为管道防腐粉末涂料领域的主要产品。由于大部分的管道都属于埋地管道，且在有些时候由于施工需要，要穿越部分山体，因此对漆膜的附着力要求非常高。硅灰石由于本身特有的针状结构，在堆积过程中容易形成互相交叉的立体结构，能够形成更加紧密的涂层，对漆膜附着力的提升非常明显，而且硅灰石的针状结构保持越完整，对漆膜的附着力提升越明显。目前，管道防腐环氧粉末涂料基本以硅灰石为主要填料，然而硅灰石本身的硬度较高，对于其研磨工艺提出了更高的要求。现有技术中硅灰石的研磨工艺主要有雷蒙磨、环辊磨和立磨。然而上述研磨工艺均为采用金属材质进行机械研磨，硅灰石的针状结构很难保持完整且易引入氧化铁等磁性物质杂质，从而影响漆膜的附着力和防腐蚀性能。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种改性针状硅灰石粉及其制备方法和应用、管道防腐环氧粉末涂料。本专利技术提供的制备方法能够保持硅灰石的针状结构完整且不易引入磁性杂质，作为管道防腐环氧粉末涂料的制备原料防腐性能优异。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：r>本专利技术提供了一种改性针状硅灰石粉的制备方法，包括以下步骤：将硅灰石依次进行粗破碎和陶瓷干法球磨，得到硅灰石粗粉；将所述硅灰石粗粉进行气流粉碎，得到硅灰石细粉；将所述硅灰石细粉和水混合，将所得浆料依次进行偶联剂改性、表面活性剂改性和除磁，得到改性针状硅灰石粉。优选的，所述陶瓷干法球磨利用的研磨机的筒体为全陶瓷内衬；所述陶瓷干法球磨的研磨介质为陶瓷球，所述陶瓷球的填充率为25～41％；所述陶瓷球的粒径为10～45mm。优选的，所述陶瓷球为小陶瓷球、中陶瓷球、大陶瓷球和超大陶瓷球的混合物；所述小陶瓷球的粒径为10～19mm，填充率为10～15％；所述中陶瓷球的粒径为20～29mm，填充率3～6％；所述大陶瓷球的粒径为30～39mm，填充率为2～5％；所述超大陶瓷球的粒径为40～45mm，填充率为10～15％。优选的，所述硅灰石粗粉的粒度为40～80μm；所述硅灰石细粉的粒度为4.5～5.5μm。优选的，所述浆料的固含量为50～80％。优选的，所述偶联剂改性利用的偶联剂包括3-环己基-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、3,4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和双(二辛基焦磷酸酯)羟乙酸酯钛酸酯中的一种或几种；所述偶联剂的质量为硅灰石细粉质量的0.4～1.2％；所述偶联剂改性的温度为65～75℃，时间为20～35min。优选的，所述表面活性剂改性利用的表面活性剂包括硬脂酸钠和/或聚乙二醇；所述表面活性剂的质量为硅灰石细粉质量的0.4～1.0％；所述表面活性剂改性的温度为75～85℃，时间为10～15min。本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备的改性针状硅灰石粉，所述改性针状硅灰石粉的长径比为1：(10～21)，磁性物质含量≤5ppm。本专利技术提供了上述技术方案改性针状硅灰石粉在管道防腐环氧粉末涂料中的应用。本专利技术提供了一种管道防腐环氧粉末涂料，包括以下质量份数的组分：环氧树脂100份，上述技术方案所述改性针状硅灰石粉50～70份；云母10～14份，固化剂20～30份，钛白粉5～7份，流平剂1～1.4份，聚乙烯醇缩丁醛0.8～1.2份，2-甲基咪唑0.6～1份，安息香0.3～0.5份。本专利技术提供了一种改性针状硅灰石粉的制备方法，包括以下步骤：将硅灰石依次进行粗破碎和陶瓷干法球磨，得到硅灰石粗粉；将所述硅灰石粗粉进行气流粉碎，得到硅灰石细粉；将所述硅灰石细粉和水混合，将所得浆料依次进行偶联剂改性和表面活性剂改性，得到改性硅灰石细粉；将所述改性硅灰石细粉进行除磁，得到改性针状硅灰石粉。本专利技术通过陶瓷干法球磨和气流粉碎联用，机械研磨过程中由于研磨介质和腔体的磨损而引入金属杂质引起的硅灰石粉磁性的降低，而且，气流粉碎能够避免机械研磨过程中对于硅灰石针状结构的破坏，使最终的改性针状硅灰石粉保持高长径比(1：10以上)；通过偶联剂改性，偶联剂与硅灰石表面的羟基结合形成氢键，结合力较强、包覆效果好；表面活性剂改性能够提高对硅灰石的进一步包覆效果，同时能提高改性针状硅灰石粉在水中的溶解度以及与管道防腐环氧粉末涂料中其他组分的相容性；偶联剂改性和表面活性剂改性能够提高硅灰石的加工性能和补强效果。本专利技术制备的改性针状硅灰石粉应用于管道防腐环氧粉末涂料中时与普通硅灰石产品相比，能显著提升漆膜的防腐蚀性能和附着力。而且，本专利技术提供的制备方法操作简单，适宜工业化生产。本专利技术制备的改性针状硅灰石粉的磁性物质含量≤5ppm，长径比为(10～21)：1，保证了硅灰石针状结构的完整性且磁性低。本专利技术提供的管道防腐环氧粉末涂料附着力强、磁性低、耐冲击性能高、防腐性能好。如本专利技术实施例结果所示：本专利技术提供的管道防腐环氧粉末涂料的水煮附着力为1，48h附着力为1，磁性物质含量为3.2～5.7ppm，28天阴极剥离为3～4mm，耐10J冲击后无针孔。附图说明图1为实施例1制备改性针状硅灰石粉的工艺流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种改性针状硅灰石粉的制备方法，包括以下步骤：将硅灰石依次进行粗破碎和陶瓷干法球磨，得到硅灰石粗粉；将所述硅灰石粗粉进行气流粉碎，得到硅灰石细粉；将所述硅灰石细粉和水混合，将所得浆料依次进行偶联剂改性、表面活性剂改性和除磁，得到改性针状硅灰石粉。在本专利技术中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。本专利技术将硅灰石依次进行粗破碎和陶瓷干法球磨，得到硅灰石粗粉。在本专利技术中，所述硅灰石优选为硅灰石精矿；所述硅灰石中二氧化硅的含量优选≥51wt％，更优选为51～51.7wt％。本专利技术对于所述硅灰石的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的硅灰石即可。所述粗破碎前，本专利技术优选将所述硅灰石依稀进行水洗和干燥。本专利技术对于所述水洗的次数没有特殊限定，能够将硅灰石表面的尘土清洗干净即可。在本专利技术中，所述干燥的方式优选为晾干。本专利技术对于所述粗破碎的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的粗破碎方式即可；在本专利技术的实施例中，所述粗破碎的方式优选为两段鄂氏破碎。在本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性针状硅灰石粉的制备方法，包括以下步骤：/n将硅灰石依次进行粗破碎和陶瓷干法球磨，得到硅灰石粗粉；/n将所述硅灰石粗粉进行气流粉碎，得到硅灰石细粉；/n将所述硅灰石细粉和水混合，将所得浆料依次进行偶联剂改性、表面活性剂改性和除磁，得到改性针状硅灰石粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性针状硅灰石粉的制备方法，包括以下步骤：
将硅灰石依次进行粗破碎和陶瓷干法球磨，得到硅灰石粗粉；
将所述硅灰石粗粉进行气流粉碎，得到硅灰石细粉；
将所述硅灰石细粉和水混合，将所得浆料依次进行偶联剂改性、表面活性剂改性和除磁，得到改性针状硅灰石粉。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷干法球磨利用的研磨机的筒体为全陶瓷内衬；
所述陶瓷干法球磨的研磨介质为陶瓷球，所述陶瓷球的填充率为25～41％；
所述陶瓷球的粒径为10～45mm。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷球为小陶瓷球、中陶瓷球、大陶瓷球和超大陶瓷球的混合物；
所述小陶瓷球的粒径为10～19mm，填充率为10～15％；
所述中陶瓷球的粒径为20～29mm，填充率3～6％；
所述大陶瓷球的粒径为30～39mm，填充率为2～5％；
所述超大陶瓷球的粒径为40～45mm，填充率为10～15％。


4.根据权利要求1、3或4所述的制备方法，其特征在于，所述硅灰石粗粉的粒度为40～80μm；
所述硅灰石细粉的粒度为4.5～5.5μm。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浆料的固含量为50～80％。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偶联剂改性利用的偶联剂包括3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永华，肖毓秀，邹检生，张翔，伍林伟，宋波，
申请(专利权)人：江西广源化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西;36