一种涂料用无机再生填料及其制备方法和应用

摘要

一种涂料用无机再生填料，通过包括以下步骤的方法制得：（1）选取废弃烧结材料，其颜色为红色，采用分级破碎的方式，先将废弃烧结材料进行一级粗破，获得粒径≤20mm的颗粒；（2）接着将粒径≤20mm的颗粒采用反击破碎方式进行二级破碎，获得粒径≤5mm颗粒；（3）选取破碎后粒径≤5mm的颗粒，加入表面活性剂进行超细粉磨处理5~10min；（4）粉磨后再采用负压气流筛分的方式，收集颗粒粒径≤20μm的红色细粉，即为涂料用再生无机填料。该涂料用无机再生填料以废弃烧结粘土材料为原料制成，对建筑废弃物进行了资源化利用，节约了土地资源。还公开了上述涂料用无机再生填料的制备方法及其作为颜色填料和体质填料的应用。

权利要求

1.一种涂料用无机再生填料，其特征是通过包括以下步骤的方法制备获得：（1）选取废弃烧结材料，其颜色为红色，采用分级破碎的方式，先将废弃烧结材料进行一级粗破，获得粒径≤20mm的颗粒；

（2）接着将粒径≤20mm的颗粒采用反击破碎方式进行二级破碎，获得粒径≤5mm颗粒；

（3）选取破碎后粒径≤5mm的颗粒，加入表面活性剂进行超细粉磨处理5~10min；

（4）粉磨后再采用负压气流筛分的方式，收集颗粒粒径≤20μm的红色细粉，即为涂料用再生无机填料。

2.根据权利要求1所述的涂料用无机再生填料，其特征是：步骤（3）中所述的表面活性剂为三乙醇胺、聚合醇胺、乙二醇和二乙二醇中的一种或几种，其用量为粒径≤5mm的颗粒总质量的0.08~0.15%。

3.根据权利要求1所述的涂料用无机再生填料，其特征是：步骤（3）中加入表面活性剂采用搅拌式球磨机进行超细粉磨处理5~10min。

4.根据权利要求1所述的涂料用无机再生填料，其特征是：步骤（4）中所述涂料用再生无机填料的成分包括SiO2、Al2O3和Fe2O3，其可见光谱波长范围为610～640nm。

5.权利要求1-4任一项所述的涂料用无机再生填料的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）选取废弃烧结材料，其颜色为红色，采用分级破碎的方式，先将废弃烧结材料进行一级粗破，获得粒径≤20mm的颗粒；

（2）接着将粒径≤20mm的颗粒采用反击破碎方式进行二级破碎，获得粒径≤5mm颗粒；

（3）选取破碎后粒径≤5mm的颗粒，加入表面活性剂进行超细粉磨处理5~10min；

（4）粉磨后再采用负压气流筛分的方式，收集颗粒粒径≤20μm的红色细粉，即为涂料用再生无机填料。

6.根据权利要求5所述的涂料用无机再生填料的制备方法，其特征是： 步骤（3）中所述的表面活性剂为三乙醇胺、聚合醇胺、乙二醇和二乙二醇中的一种或几种，其用量为粒径≤

5mm的颗粒总质量的0.08~0.15%。

7.根据权利要求5所述的涂料用无机再生填料的制备方法，其特征是：步骤（3）中加入表面活性剂采用搅拌式球磨机进行超细粉磨处理5~10min。

8.权利要求1-4任一项所述的无机再生填料作为涂料原料中的颜色填料和体质填料的应用。

说明书

一种涂料用无机再生填料及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明属于无机填料技术领域，具体涉及一种涂料用无机再生填料及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 氧化铁红色填料是一种量大而面广的无机颜色填料，其在颜色填料领域销售量仅次于钛白粉，是涂料工业中的一种重要原材料。其制备方法主要有湿法和干法两种，其中湿法制备需要通过一系列的化学反应生成Fe2O3沉淀；干法制备需要经过化学反应、水洗、高温煅烧等工艺制得氧化铁红。由于氧化铁红的制备工艺复杂，生产过程中的化学反应会导致二次污染，生产成本相对较高，因此寻找一种工艺简单、无毒无害、能够替代氧化铁红用于生产涂料的填料非常必要。

[0003] 随着我国经济建设和社会发展向前推进，大量建筑物由于达到使用年限、三旧改造、经济开发等需要被拆除，产生了大量建筑废弃物，其中废弃烧结粘土材料产生量非常巨大。目前废弃烧结粘土材料的再生利用除了废弃填埋，一般只用作工程回填料、路面砖骨料等，资源化利用等级较低。由于建筑废弃物处理成本高，市场资源化利用积极性不高，大量的建筑废弃物只能作堆放处理，占用了大量土地资源，对周边环境带来严重的影响。如何促进建筑废弃物再生利用，进一步提高建筑废弃物资源综合利用率是当今社会迫切需要解决的问题。

[0004] 目前建筑废弃物的再生利用在无机填料技术领域还没有相关的研究，而废弃烧结粘土材料是一种经过高温烧结的无机材料，其含有一定量的Fe2O3而显红色，具有化学惰性、无有害物质、耐磨、轻质、耐高温等特点。利用废弃烧结粘土材料制备的红色无机再生涂料，将其用作制备涂料，可同时兼具体质填料和颜色填料的功能。但目前还未有人进行这个方面的研究。

发明内容

[0005] 本发明的第一个目的是提供一种涂料用无机再生填料，该涂料用无机再生填料以废弃烧结材料为原料制成，对建筑废弃物进行了资源化利用，节约了土地资源。

[0006] 本发明的第二个目的在于提供给上述涂料用无机再生填料的制备方法，该制备方法工艺简洁，成本低。

[0007] 本发明的第三个目的在于提供上述涂料用无机再生填料作为颜色填料和体质填料的应用。

[0008] 本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种涂料用无机再生填料，通过包括以下步骤的方法制备获得：（1）选取废弃烧结材料，其颜色为红色，采用分级破碎的方式，先将废弃烧结材料进行一级粗破，获得粒径≤20mm的颗粒；
（2）接着将粒径≤20mm的颗粒采用反击破碎方式进行二级破碎，获得粒径≤5mm颗粒；
（3）选取破碎后粒径≤5mm的颗粒，加入表面活性剂进行超细粉磨处理5~10min；
（4）粉磨后再采用负压气流筛分的方式，收集颗粒粒径≤20μm的红色细粉，即为涂料用再生无机填料。

[0009] 步骤（3）中所述的表面活性剂优选为三乙醇胺、聚合醇胺、乙二醇和二乙二醇中的一种或几种，其用量为粒径≤5mm的颗粒总质量的0.08~0.15%。

[0010] 废弃烧结材料在粉磨过程中添加表面活性剂，可以使无机再生填料颗粒带负电性，减少团聚，减少粉磨时间，提高粉磨效率，同时降低设备损耗。

[0011] 步骤（3）中加入表面活性剂优选采用搅拌式球磨机进行超细粉磨处理5~10min。

[0012] 步骤（4）中所述涂料用再生无机填料的成分包括SiO2、Al2O3和Fe2O3，其可见光谱波长范围为610～640nm。

[0013] 本发明的第二个目的是通过以下技术方案来实现的：上述涂料用无机再生填料的制备方法，包括以下步骤：（1）选取废弃烧结材料，其颜色为红色，采用分级破碎的方式，先将废弃烧结材料进行一级粗破，获得粒径≤20mm的颗粒；
（2）接着将粒径≤20mm的颗粒采用反击破碎方式进行二级破碎，获得粒径≤5mm颗粒；
（3）选取破碎后粒径≤5mm的颗粒，加入表面活性剂进行超细粉磨处理5~10min；
（4）粉磨后再采用负压气流筛分的方式，收集颗粒粒径≤20μm的红色细粉，即为涂料用再生无机填料。

[0014] 在该涂料用无机再生填料的制备方法中：步骤（3）中所述的表面活性剂优选为三乙醇胺、聚合醇胺、乙二醇和二乙二醇中的一种或几种，其用量为粒径≤5mm的颗粒总质量的0.08~0.15%。

[0015] 步骤（3）中加入表面活性剂优选采用搅拌式球磨机进行超细粉磨处理5~10min。

[0016] 本发明的第三个目的是通过以下技术方案来实现的：上述涂料用无机再生填料作为颜色填料和体质填料的应用。

[0017] 本发明中的涂料用无机再生填料为一种红色细粉，由建筑废弃物经过破碎、粉磨和筛分处理后制备获得，将其用作制备涂料，可同时兼具体质填料和颜色填料的功能。

[0018] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：（1）本发明无机再生填料用于制备涂料中的填料，可兼具颜色填料和体质填料的功能；
（2）本发明涂料用无机再生填料作为颜色填料，含有一定量的Fe2O3而显红色，可部分或全部替代氧化铁红粉作为涂料填料用，且其耐久性好，不易褪色；
（3）本发明涂料用无机再生填料作为体质填料，可降低涂料体系成本，增加涂膜厚度，具有耐磨、分散性好、吸油量低、化学惰性的优点；
（4）本发明涂料用无机再生填料仅通过物理方式即可制备而成，且工艺简单，技术成熟；
（5）本发明提供的涂料用无机再生填料的制备方法是通过将废弃烧结材料进行破碎、超细粉磨、筛分的工艺，并在废弃烧结材料进行超细粉磨时加入单组份或多组分复合表面活性剂，最终得到一种涂料用无机再生填料，其同时兼具颜色填料和体质填料的功能，且制备工艺简单，具有节能利废的效果。

附图说明

[0019] 图1为本发明涂料用无机再生填料的制备方法工艺流程图。

具体实施方式

[0020] 以下将结合具体实施例对本发明进行详细描述。

[0021] 实施例1如图1所示，本实施例提供的涂料用无机再生填料，通过包括以下步骤的方法制备获得：
（1）将废弃烧结材料进行处理，清除表面粘结砂浆或附着灰尘，使用颚式破碎机破碎成粒径≤20mm的颗粒，颜色为红色；
（2）使用反击式破碎机对步骤（1）中粒径≤20mm的颗粒进行二级破碎，获得粒径≤5mm的颗粒；
（3）称取步骤（2）中粒径≤5mm的颗粒，同时加入三乙醇胺单组分液体表面活性剂，其用量为粒径≤20mm的颗粒总质量的0.10%，采用立式搅拌球磨机进行超细粉磨，粉磨时间为
10min；
（4）步骤（3）中超细粉磨完成后，采用负压气流筛分机进行筛分收集，最终得到粒径≤
20μm的红色细粉，即为涂料用再生无机填料。

[0022] 实施例2如图1所示，本实施例提供的涂料用无机再生填料，通过包括以下步骤的方法制备获得：
（1）将废弃烧结材料进行处理，清除表面粘结砂浆或附着灰尘，使用颚式破碎机破碎成粒径≤20mm的颗粒，颜色为红色；
（2）使用反击式破碎机对步骤（1）中粒径≤20mm的颗粒进行二级破碎，获得粒径≤5mm的颗粒；
（3）称取步骤（2）中粒径≤5mm的颗粒，同时加入由三乙醇胺、聚合醇胺、乙二醇、二乙二醇等复合而成的表面活性剂，其用量为粒径≤5mm的颗粒总质量的0.10%，采用立式搅拌球磨机进行超细粉磨，粉磨时间为10min；
（4）步骤（3）中超细粉磨完成后，采用负压气流筛分机进行筛分收集，最终得到粒径≤
20μm的红色细粉，即为涂料用再生无机填料。

[0023] 实施例3如图1所示，本实施例提供的涂料用无机再生填料，通过包括以下步骤的方法制备获得：
（1）将废弃烧结材料进行处理，清除表面粘结砂浆或附着灰尘，使用颚式破碎机破碎成粒径≤20mm的颗粒，颜色为红色；
（2）使用反击式破碎机对步骤（1）中粒径≤20mm的颗粒进行二级破碎，获得粒径≤5mm的颗粒；
（3）称取步骤（2）中粒径≤5mm的颗粒，同时加入聚合醇胺单组分液体表面活性剂，其用量为粒径≤5mm的颗粒总质量的0.15%，采用立式搅拌球磨机进行超细粉磨，粉磨时间为
10min；
（4）步骤（3）中超细粉磨完成后，采用负压气流筛分机进行筛分收集，最终得到粒径≤
20μm的红色细粉，即为涂料用再生无机填料。

[0024] 实施例4如图1所示，本实施例提供的涂料用无机再生填料，通过包括以下步骤的方法制备获得：
（1）将废弃烧结材料进行处理，清除表面粘结砂浆或附着灰尘，使用颚式破碎机破碎成粒径≤20mm的颗粒，颜色为红色；
（2）使用反击式破碎机对步骤（1）中粒径≤20mm的颗粒进行二级破碎，获得粒径≤5mm的颗粒；
（3）称取步骤（2）中粒径≤5mm的颗粒，同时加入乙二醇单组分液体表面活性剂，其用量为粒径≤5mm的颗粒总质量的0.08%，采用立式搅拌球磨机进行超细粉磨，粉磨时间为5min；
（4）步骤（3）中超细粉磨完成后，采用负压气流筛分机进行筛分收集，最终得到粒径≤
20μm的红色细粉，即为即为涂料用再生无机填料。

[0025] 实施例5依据GB/T 16399-1996 《粘土化学分析方法》，分析可知，通过上述实施例1~4制得的涂料中无机再生填料按质量百分含量包括：65～70%的SiO2，10～15%的Fe2O3，10～15%的Al2O3，少量K2O，CaO和MgO；且其可见光谱波长范围为610～640nm。

[0026]上述实施例通过将废弃烧结材料进行分级、超细粉磨、筛分的工艺，并在废弃烧结材料进行超细粉磨时加入单组分或多组分复合表面活性剂，最终得到一种涂料用无机再生填料，制成的涂料用无机再生涂料同时兼具颜色填料和体质填料的功能。