一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法，涉及环境功能材料制备技术，具体涉及一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料。该利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料的原料按重量份计为：再生纳米玻璃粉800～850kg、乙醇3000～3500kg、硬脂酸150～200kg。先将废玻璃进行清洗，烘干后加入粉碎机进行粉碎成300目左右的细粉；进入研磨机研磨成为100‑300纳米的玻璃超细粉；在1号反应釜中，先加入水，边搅拌边加入浓硫酸，最后加入纳米玻璃粉，常温反应1小时后过滤出水分及灰分(酸水沉淀清澈后抽出补加一定量硫酸循环使用)；在2号反应釜中，先加入乙醇和硬脂酸，边搅拌便加入酸洗纳米玻璃粉，升温到60～65℃反应3小时，过滤出乙醇(可循环使用)后，在120℃左右进行固化、烘干5小时，得透明改性超疏水防污自洁玻璃纳米材料。

【技术实现步骤摘要】
一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法本专利技术涉及环境功能材料制备
一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法。
技术介绍
废玻璃根据其来源可分成日用废玻璃(器皿玻璃、灯泡玻璃)和工业废玻璃(平板玻璃、玻璃纤维)。回收的废玻璃经分类、清洗后，一部分废玻璃经挑选后可直接重新应用，如制镜和做玻璃饰面材料等。据保守估计，废玻璃占生活垃圾中的5％，每年约3000余万吨。每回收1吨废玻璃可节约100公斤燃料，一个玻璃瓶被重新利用所节省的能量，可使灯泡亮4小时。由此看来废玻璃回收所带来的社会效益和经济效益将是十分可观的。对于废玻璃的循环再利用不但可为环保部门节省处置成本，节省土地，还能够减少对环境的污染。权威机构称，当所用碎玻璃含量占配合料总量的60％时，可减少6％～22％的空气污染。面对这样有前途的产业，国内外的各种研究机构和企业已经对废玻璃的回收利用做了大量的研究。其中废玻璃经粉碎、预成型、加热焙烧后，可做成各种建筑材料，如玻璃马赛克、玻璃饰面砖、玻璃质人造石材、泡沫玻璃、微晶玻璃、玻璃器皿、人造彩砂、玻璃微珠、彩色玻璃球、玻璃陶瓷制品、高温黏合剂等。随着技术的成熟和科技投入的加大，利用废玻璃的领域不断扩大，同时品种也有所增加。但这些废玻璃再利用的附加值均不是很高。由于超疏水材料具有普通材料不可比拟的防水、防污和自洁性，越来越受到人们的广泛关注。为此，将废玻璃粉碎、研磨后改性成为透明超疏水材料市场潜力十分可观。国际上通常将水接触角在150°以上、滚动角小于10°的表面称为超疏水表面。受荷叶表面的超疏水性质即“荷叶效应”的启发并经过一段时间深入研究，人们发现材料表面的超疏水性质是材料表面的化学组成及表面结构共同作用的结果。超疏水表面通常需要经由两步获得：(1)在材料的表面构筑粗糙结构；(2)在粗糙表面上接枝低表面能的试剂。基于这两条基本原则，许多方法被用来构建超疏水表面，其中最常用的制备手段有：溶胶-凝胶法、模板法、电化学方法、等离子溅射法、合成新的具有特殊结构纳米粒子和在自然条件下形成具有二元结构高分子膜等。研究表明，通过控制物质的表面能，可以使表面获得超疏水性能。目前大部分的研究都是仿照荷叶表面的特殊微纳结构，构造特殊表面达到超疏水的目的。玻璃粉体表面存在着难以除去的脂肪酸的酯基，所以必须要先进行酸洗。再用超底表面能的硬脂酸进行包裹，硬化后粉体接触角可达155～160°，滚动角小于1～3°，表面达到超疏水。而且，我们可以将超疏水纳米玻璃材料，加入到各种树脂中，直接倒入喷涂机中进行喷涂。经干燥后即可得固体膜。此超疏水涂层，在管道输送中、卫浴产品、及汽车挡风玻璃上都有应用前景。这种方法简单而高效。超疏水涂料是一种具有特殊性能的新型涂料，拥有超疏水性能的表面，水滴在它上面几乎不沾。此外，这种涂料还可以防腐，防冰，防雾。在现有的管道运输中存在着运输的粘滞力，极大地降低了运输效率，增加了运输的能源耗费量，如果使用具有超疏水表面的管道进行运输，将极大地提高运输效率并且可以节约能源。目前国内外研究超疏水的报道越来越多，制备超疏水涂层的方法也越来越多，国外已有公司研发出超疏水涂料在市场上销售。然而，国内尚无同类产品的生产商。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对我国国情，提出了一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法。既可以有效减少各种废布对环境的污染，又可以生产防水防污自洁涂料。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为，一种利用废玻璃生产超疏水防污白洁材料及其制备方法，其特征在于，其原料按重量份计为：再生纳米玻璃粉800～850kg、乙醇3000～3500kg、硬脂酸150～200kg。进一步，一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法，其原料按重量份计为：再生玻璃粉800kg、乙醇3000kg、硬脂酸150kg。作为优选，所述的一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料的再生纳米玻璃粉为100～300纳米。制备如上所述一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法，包括以下步骤：a.先将废玻璃进行清洗，烘干后加入粉碎机进行粉碎成300目左右的细粉；b.再进入研磨机研磨成为100-300纳米的玻璃超细粉；c.在1号反应釜中，先加入水2500kg边搅拌边加入浓硫酸100kg，最后加入纳米玻璃粉850～900kg，常温反应1小时后过滤出水分及灰分(酸水沉淀清澈后抽出补加一定量疏酸循环使用)得再生纳米玻璃粉；d.在2号反应釜中，先加入乙醇3000～3500kg，边搅拌边加入硬脂酸150～200kg，最后加入再生纳米玻璃粉800～850kg，升温到60-65℃反应3小时，过滤出乙醇后，在120℃左右进行固化、烘干5小时，得改性透明超疏水纳米玻璃材料。e.将100kg改性透明超疏水玻璃微珠加入到500kg水(油)聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等各类树脂中，再配上一定量的色浆和稀释剂及固化剂，得各类超疏水防污自洁漆面漆。可广泛用于外墙涂料、内墙涂料、高速公路反光涂料、家具面漆、汽车面漆等领域。不仅具有防污自洁性、还具有反光作用。本专利技术具备以下优点：1.变废为宝，降低成本；2.防污自洁纳米玻璃粉的超疏水改性；3.添加到各种面漆、涂料具有防水、防污、自洁等性能；4.制备方法简单合理，可以保障产品质量，且易于操作、装置投入较低。具体实施方式为了便于工业化生产，下面通过具体的实施例对本专利技术做进一步的详细描述。实施例1：一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法，其原料按重量份计为：再生纳米玻璃粉800kg、乙醇3000kg、硬脂酸150kg。制备如上所述的利用废玻璃生产超疏水防污自洁纳米材料，包括以下步骤：a.先将废玻璃进行清洗，烘干后加入粉碎机进行粉碎成300目左右的细粉；b.再进入研磨机研磨成为100纳米的玻璃超细粉；c.酸洗工艺：在1号反应釜中，先加入水2500kg边搅拌边加入浓硫酸100kg，最后加入100纳米玻璃粉850kg，常温反应1小时后过滤出水分及灰分(酸水沉淀清澈后抽出补加一定量硫酸循环使用)得再生纳米玻璃粉；d.改性工艺：在2号反应釜中，先加入乙醇3000kg，边搅拌边加入硬脂酸150kg，最后加入再生纳米玻璃粉800kg，升温到60-65℃反应3小时，过滤出乙醇后(乙醇可循环使用)，在120℃左右进行固化、烘干5小时，得改性透明超疏水纳米玻璃材料。经测试：其接触角为155°、滚动角为8°，水在上面直接弹跳。e.将100kg改性透明超疏水纳米玻璃材料加入到900kg水(油)聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等各类树脂中，再配上一定量的色浆和稀释剂及固化剂，得各类超疏水防污自洁面漆。可广泛用于家具面漆、汽车面漆等领域。不仅具有防污自洁性、还具有反光作用。实施例2：一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法，其原料按重量份计为：再生纳米玻璃粉850kg、乙醇3200kg、硬脂酸180kg。制备如上所述的利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法，其特征在于，其原料按重量份计为：再生纳米玻璃粉800～850kg、乙醇3000～3500kg、硬脂酸150～200kg。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料及其制备方法，其特征在于，其原料按重量份计为：再生纳米玻璃粉800～850kg、乙醇3000～3500kg、硬脂酸150～200kg。


2.根据权利要求1所述的一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料，其特征在于，其原料按重量份计为：再生纳米玻璃粉800～850kg、乙醇3000～3500kg、硬脂酸150～200kg。


3.根据权利要求要求1或2所述的一种利用废玻璃生产超疏水防污自洁材料，其特征在于，所述的再生纳米玻璃酸洗过程为：在1号反应釜中，先加入水2500kg边搅拌边加入浓硫酸100kg，最后加入纳米玻璃粉850～900kg，常...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚伟，王耀，陈晓磊，
申请(专利权)人：龚伟，
类型：发明
国别省市：四川;51