一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法

摘要

本发明涉及一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法，称取一定量的多种丙烯酸酯类单体、硅片线切割后碳化硅微粒、氨基树脂、表面活性剂、消泡剂；通过一定的共聚接枝合成方法和工艺过程，配制成耐磨共聚树脂和涂料复配基料。本发明取代常规用标准碳化硅微粒来做耐磨涂料填充料的混配方式；使用本发明可充分利用再生资源和特殊微粒粒径与表面结构来改性涂料结构，从而降低产品成本和减少废弃碳化硅微粉引发的环境污染，是一种绿色环保产品。所制成的耐磨涂料具有非常好的再分散和复配能力、耐磨牢度、防静电及耐晒性和高防潮特性，并与各种金属和非金属材料之间有良好的粘接牢度。

权利要求

1.一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法；其特征在于：一.共聚树脂的组成成份比：选用由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺 、丙烯酰胺单体中的三种或多种组成的复合单体，各组成部分的成份比为：二.共聚合成工艺：

a.称取乙醇总量3/4用于溶解羟甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺复合单体,边搅拌边加入至乙醇中,使其充分溶解；

b.称取其余单体, 其中溶入引发剂总量的4/5；

c.将上述两种溶液混合均匀,称取此混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中,加热开动搅拌器, 冷凝回流系统,待混合溶液温度达到75℃~80℃出现回流时,开始计时,在维持回流温度的条件下用3.5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入占单体总量一半的碳化硅微粒；

d.在上述c.条件下经过3.5小时后,将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1.0小时内并保持回流条件下完成添加过程；

e.继续保持回流温度条件下，再经3.0小时后将剩余的1/4乙醇和剩余1/5引发剂混合液追加到合成装置中，控制时间在30分钟内加完；

f.继续反应2.0小时后，停止加热搅拌冷却至35℃时出料。

2.一种耐磨涂料的制备方法，其特征在于：其中含碳化硅微粉共聚树脂是采用如权利要求1中所制备出的耐磨共聚树脂，耐磨涂料的组成配比：上述耐磨涂料在涂层厚度60μm时, 烘干温度为76℃, 烘干时间为5分钟。

3.一种耐磨涂料复配基料的制备方法，其特征在于：组成配比为：上述耐磨复配基料主要用于耐温、硬基材的表面耐磨高温固化场合，在涂层厚度

150μm时, 烘干温度为135℃, 烘干时间为20分钟。

说明书

一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共

聚树脂的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法。

背景技术

[0002] 中国光伏发电产业近五年发展迅猛，太阳能硅片切割设备投入近三年成几倍及几十倍的投入运行，其中切割砂浆的需求量已经达到约800---1000吨/天。

[0003] 在太阳能硅片线切割过程中，整个机理是利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒逐步截断，因此切割砂浆的主要特性具有良好的流动性，碳化硅颗粒能够在切割砂浆体系中均匀稳定的分散，均匀地包覆在高速运动中的钢线表面，均匀平稳的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同时及时带走切割热和破碎颗粒，保证硅片的表面质量。

[0004] 随着整个太阳能行业的发展，在太阳能硅片线切割中大量使用碳化硅砂料，而再生回收技术大量引入同时，在每一次回收过程约有20％一25％的切割后的碳化硅微砂，将不能再回收使用而作为废弃物处理。不利于环境控制和造成企业成本的增加，为了适应未来市场需求及价格的竞争发展需要，整个行业都在为如何利再生砂的使用和降低切割成本而不停地寻找新的途径。

发明内容

[0005] 本发明的目的是：提供一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法。

[0006] 实现本发明的技术方案是：一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法；称取一定量的多种结构的丙烯酸酯类单体与硅片线切割后碳化硅微粒，使用单体共聚接枝合成方法制成耐磨共聚树脂和涂料复配基料，再添加一定量的表面活性剂、消泡剂来改善复配基料的使用特性；

[0007] 一.耐磨共聚树脂的组成成份比：

[0008] 选用由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺单体中的三种或多种组成的复合单体，各组成部分的成份比为：

[0009] 复合单体 100份

[0010] 引发剂 0.35～～～0.65份[0011] 乙醇 120～～～450份

[0012] 碳化硅微粒(粒径D500.2um～～～6um) 5～～～200份

[0013] 二.合成工艺路线：

[0014] a.称取乙醇总量3/4用于溶解羟甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺复合单体，边搅拌边加入至乙醇中，使其充份溶解；

[0015] b.称取其余复合单体，其中溶入引发剂总量的4/5；

[0016] c.将上述两种溶液混合均匀，称取此混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到75℃～80℃出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3～5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入占复合单体总量一半的碳化硅微粒；

[0017] d.在上述c.条件下经过3～5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1～2小时内并保持回流条件下完成添加过程；

[0018] e.继续保持回流温度条件下，再经3～5时后将剩余的1/4醇和剩余1/5引发剂混合液追加到合成装置中，控制时间在20～45分钟内加完；

[0019] f.继续反应1.5～2.5小时后，停止加热搅拌冷却至30℃～40℃时出料；

[0020] 三.耐磨涂料的组成配比：

[0021] 含碳化硅微粉共聚树酯 5～30份

[0022] 醋酸乙酯 5～60份

[0023] 乙醇 3～10份

[0024] 丁醇 3～20份

[0025] 染料 适量(约占全部胶液总量的0.5％～3％)[0026] 颜料 适量(约占全部胶液总量的0％～20％)[0027] 硅粉(粒径＜0.2um) 适量(约占全部胶液总量的0％～2.0％)[0028] 表面活性剂 适量(约占全部胶液总量的0.01％～0.5％)

[0029] 消泡剂 适量(约占全部胶液总量的0.01％～0.5％)

[0030] 上述耐磨涂料；在涂层厚度20um～～～100um时，烘干温度；60℃～～～80℃，烘干时间；2～～10分钟，温度条件下12～～～24小时；

[0031] 四.复配基料的组成配比：

[0032] 含碳化硅微粉共聚树脂 5～30份

[0033] 醋酸乙酯 10～60份

[0034] 乙醇 3～10份

[0035] 丁醇 3～10份

[0036] 氨基酚醛树脂 2～40份

[0037] 上述耐磨复配基料主要用于耐温、硬基材的表面耐磨高温固化场合，在涂层厚度50um～～～300um时，烘干温度；120℃～～～300℃，烘干时间；10～～～30分钟。

[0038] 上述一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法的所用废弃的碳化硅微粉粒径为D50(0.2um～～～6um)。

[0039] 上述一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法在合成工艺路线中所述碳化硅微粒加入方法c.称取混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到78℃出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3.5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入单体总量一半的碳化硅微粒。

[0040] 上述一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法的合成工艺路线中所述碳化硅微粒加入方法d.在上述c条件下经过3～5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1.0小时内并保持回流条件下完成添加过程；

[0041] 上述一种用太阳能硅片线切割后废弃碳化硅微粉来制作耐磨共聚树脂的方法在整个合成工艺路线中，在单体共聚时将共聚树脂接枝到碳化硅微粉表面形成单体共聚高分子与碳化硅微粉组成一个共聚体。

[0042] 本发明具有积极的效果：(1)本发明取代常规用标准碳化硅微粒来做耐磨涂料填充料的混配方式，使用本发明可充分利用再生资源和特殊微粒粒径与表面结构来改性涂料结构，从而降低产品成本和减少废弃碳化硅微粉引发的环境污染，是一种绿色环保产品；(2)本发明采用粒径D50(0.2um～～～6um)的碳化硅微粒与多种单体合成共聚制成耐磨共聚树脂，基本上可将所有废弃的碳化硅微分都加以利用，适用范围广；(3)本发明在整个合成工艺路线中将碳化硅微粉在单体共聚时将共聚树脂接枝到碳化硅微粉表面形成单体共聚高分子与碳化硅微粉组成一个共聚体，合成效果好，产品稳定，具有较高的实用性。

具体实施方式

[0043] 下面通过配制含碳化硅微粉共聚树脂具体阐述本发明的制作方法：

[0044] 一.共聚树脂的组成成份比：

[0045] 甲基丙烯酸甲酯 47.5份

[0046] 丙烯酸丁酯 41.5份

[0047] 甲基丙烯酸乙酯 2.5份

[0048] 丙烯酸 2.0份

[0049] N-羟甲基丙烯酰胺 4.7份

[0050] 丙烯酰胺 1.8份

[0051] 引发剂 4.5份

[0052] 乙醇 300份

[0053] 碳化硅微粒(粒径D500.5um～～～3um)180份

[0054] 二.共聚合成工艺：

[0055] a.称取乙醇总量3/4用于溶解羟甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺复合单体，边搅拌边加入至乙醇中，使其充份溶解；

[0056] b.称取其余单体，其中溶入引发剂总量的4/5；

[0057] c.将上述两种溶液混合均匀，称取此混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到75℃～80℃出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3.5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入占单体总量一半的碳化硅微粒；

[0058] d.在上述c.条件下经过3.5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1.0小时内并保持回流条件下完成添加过程；

[0059] e.继续保持回流温度条件下，再经3.0小时后将剩余的1/4醇和剩余1/5引发剂混合液追加到合成装置中，控制时间在30分钟内加完；