一种改性工业无机粉和含改性工业无机粉的复合材料

摘要

本发明公开了一种改性工业无机粉和含改性工业无机粉的复合材料，该改性工业无机粉包含以下原料：无机废渣粉100份；丙烯酸聚合物乳液3～40份或/和可再分散性乳胶粉1～10份；聚醚类聚氨酯3～30份。本发明的改性工业无机粉可替代传统填料，不仅回收利用了废弃物资源，降低了堆放处置成本，而且还可以带来一定的经济效益。本发明的含改性工业无机粉的复合材料的韧性和耐冲击性等力学性能优异、耐水性能优异、耐化学腐蚀、耐微生物，制造时一次成型即可，不需蒸压、养护，可广泛用于铺设公路路面、人行道路面、路沿石、桥梁等，而添加有弹性聚合物的复合材料可用于铺设跑道、运动地板等。

权利要求

1.一种改性工业无机粉，其特征在于：包含以下质量份的原料：无机废渣粉100份；

丙烯酸聚合物乳液3～40份或/和可再分散性乳胶粉1～10份；

聚醚类聚氨酯3～30份；

所述的无机废渣粉为尾矿尾砂粉、硫酸渣粉、煤矸石粉、瓷渣粉、铬渣粉、钛渣粉、电镀渣粉、赤泥粉、废石粉、城建废土、水泥弃块粉中的至少一种；

所述的改性工业无机粉通过以下方法制备得到：将丙烯酸聚合物乳液或/和可再分散性乳胶粉、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入无机废渣粉，充分混合均匀，干燥。

2.根据权利要求1所述的改性工业无机粉，其特征在于：所述的丙烯酸聚合物乳液的固含量为35％～55％。

3.根据权利要求1所述的改性工业无机粉，其特征在于：所述的聚醚类聚氨酯的固含量为10％～48％。

4.一种含权利要求1～3中任意一项所述改性工业无机粉的复合材料，其特征在于：包含以下质量份的原料：改性工业无机粉100份；纤维0～3份；甲基纤维素0～1份；颜料0～5份；活性无机粉末20～60份；

或者，改性工业无机粉100份；纤维0～3份；甲基纤维素0～1份；颜料0～5份；弹性聚合物3～60份；

或者，改性工业无机粉100份；纤维0～3份；甲基纤维素0～1份；颜料0～5份；丙烯酸聚合物乳液3～60份；聚醚聚氨酯1～50份。

5.根据权利要求4所述的含改性工业无机粉的复合材料，其特征在于：所述的纤维为聚乙烯醇纤维。

6.根据权利要求4所述的含改性工业无机粉的复合材料，其特征在于：所述的活性无机粉末为粒化电炉磷渣粉、粒化水淬锰渣粉、粒化水淬钢渣粉、粒化煤渣粉、粒化水淬铜渣粉、粒化水淬镁还原渣粉、粒化镍渣粉、水泥中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的含改性工业无机粉的复合材料，其特征在于：所述的活性无机粉末的比表面积不小于410m2/kg。

8.根据权利要求4所述的含改性工业无机粉的复合材料，其特征在于：所述的弹性聚合物为弹性印花浆、弹性发泡浆中的至少一种。

说明书

一种改性工业无机粉和含改性工业无机粉的复合材料

技术领域

[0001] 本发明涉及一种改性工业无机粉和含改性工业无机粉的复合材料，属于复合材料技术领域。

背景技术

[0002] 随着现代工业迅猛发展，各工业企业在生产过程中会产生大量的废渣，如电镀行业会产生电镀渣、制瓷行业会产生瓷渣、制硫酸或亚硫酸行业会产生硫酸渣，且废渣的排放量与日俱增，不仅需要占用大量土地来堆放，而且还会对环境造成极大的危害。其实，只需要对工业废渣进行加工处理，完全可以将其转换成有用的原料，不仅可以解决废渣常规处理所存在的环境污染问题，而且还可以带来显著的经济效益。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种改性工业无机粉和含改性工业无机粉的复合材料。

[0004] 一种改性工业无机粉，包含以下质量份的原料：

[0005] 无机废渣粉100份；

[0006] 丙烯酸聚合物乳液3～40份或/和可再分散性乳胶粉1～10份；

[0007] 聚醚类聚氨酯3～30份。

[0008] 所述的无机废渣粉为尾矿尾砂粉、硫酸渣粉、煤矸石粉、瓷渣粉、铬渣粉、钛渣粉、电镀渣粉、赤泥粉、废石粉、城建废土、水泥弃块粉中的至少一种。

[0009] 所述的丙烯酸聚合物乳液的固含量为35％～55％。

[0010] 所述的聚醚类聚氨酯的固含量为10％～48％。

[0011] 上述改性工业无机粉的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸聚合物乳液或/和可再分散性乳胶粉、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入无机废渣粉，充分混合均匀，干燥，得到包覆改性的工业无机粉。

[0012] 一种含上述改性工业无机粉的复合材料，包含以下质量份的原料：

[0013] 改性工业无机粉100份；纤维0～3份；甲基纤维素0～1份；颜料0～5份；活性无机粉末20～60份；

[0014] 或者，改性工业无机粉100份；纤维0～3份；甲基纤维素0～1份；颜料0～5份；弹性聚合物3～60份；

[0015] 或者，改性工业无机粉100份；纤维0～3份；甲基纤维素0～1份；颜料0～5份；丙烯酸聚合物乳液3～60份；聚醚聚氨酯1～50份。

[0016] 所述的纤维为聚乙烯醇纤维。

[0017] 所述的活性无机粉末为粒化电炉磷渣粉、粒化水淬锰渣粉、粒化水淬钢渣粉、粒化煤渣粉、粒化水淬铜渣粉、粒化水淬镁还原渣粉、粒化镍渣粉、水泥中的至少一种。

[0018] 所述的活性无机粉末的比表面积不小于410m2/kg。

[0019] 所述的弹性聚合物为弹性印花浆、弹性发泡浆中的至少一种。

[0020] 本发明的有益效果是：

[0021] 1)本发明的改性工业无机粉可以替代传统的填料，不仅回收利用了废弃物资源，降低了堆放处置成本，而且还可以带来一定的经济效益；

[0022] 2)本发明采用丙烯酸聚合物乳液、可再分散性乳胶粉、聚醚类聚氨酯对有毒有害的工业废渣(如铬渣、电镀渣)进行包覆改性，使得有毒有害物质难以渗出，解决了普通填埋处理存在的污染地下水的问题；

[0023] 3)本发明的含改性工业无机粉的复合材料的韧性和耐冲击性等力学性能优异、耐水性能优异、耐化学腐蚀、耐微生物，制造时一次成型即可，不需蒸压、养护，可广泛用于铺设公路路面、人行道路面、路沿石、桥梁等，而添加有弹性聚合物的复合材料可用于铺设跑道、运动地板等。

[0024] 4)本发明的含改性工业无机粉的复合材料成型得到的型材，可以部分代替塑料型材、石膏型材和金属型材。

具体实施方式

[0025] 一种改性工业无机粉，包含以下质量份的原料：

[0026] 无机废渣粉100份；

[0027] 丙烯酸聚合物乳液3～40份或/和可再分散性乳胶粉1～10份；

[0028] 聚醚类聚氨酯3～30份。

[0029] 优选的，所述的无机废渣粉为尾矿尾砂粉、硫酸渣粉、煤矸石粉、瓷渣粉、铬渣粉、钛渣粉、电镀渣粉、赤泥粉、废石粉、城建废土、水泥弃块粉中的至少一种。

[0030] 优选的，所述的丙烯酸聚合物乳液的固含量为35％～55％。

[0031] 优选的，所述的聚醚类聚氨酯的固含量为10％～48％。

[0032] 上述改性工业无机粉的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酸聚合物乳液或/和可再分散性乳胶粉、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入无机废渣粉，充分混合均匀，干燥，得到包覆改性的工业无机粉。

[0033] 一种含上述改性工业无机粉的复合材料，包含以下质量份的原料：

[0034] 改性工业无机粉100份；纤维0～3份；甲基纤维素0～1份；颜料0～5份；活性无机粉末20～60份；

[0035] 或者，改性工业无机粉100份；纤维0～3份；甲基纤维素0～1份；颜料0～5份；弹性聚合物3～60份；

[0036] 或者，改性工业无机粉100份；纤维0～3份；甲基纤维素0～1份；颜料0～5份；丙烯酸聚合物乳液3～60份；聚醚聚氨酯1～50份。

[0037] 优选的，所述的纤维为聚乙烯醇纤维。

[0038] 优选的，所述的活性无机粉末为粒化电炉磷渣粉、粒化水淬锰渣粉、粒化水淬钢渣粉、粒化煤渣粉、粒化水淬铜渣粉、粒化水淬镁还原渣粉、粒化镍渣粉、水泥中的至少一种。

[0039] 优选的，所述的活性无机粉末的比表面积不小于410m2/kg。

[0040] 优选的，所述的弹性聚合物为弹性印花浆、弹性发泡浆中的至少一种。

[0041] 上述含改性工业无机粉的复合材料的制备方法包括以下步骤：

[0042] 将改性工业无机粉、纤维、甲基纤维素、颜料和活性无机粉末混合均匀，加水调制成浆料，涂覆或灌注在模具内，干燥固化后脱模，得到板材或型材；

[0043] 或者，将改性工业无机粉、纤维、甲基纤维素、颜料和弹性聚合物混合均匀，加水调制成浆料，涂覆或灌注在模具内，干燥固化后脱模，得到塑胶跑道或运动地板；

[0044] 或者，将改性工业无机粉、纤维、甲基纤维素、颜料、丙烯酸聚合物乳液和聚醚类聚氨酯混合均匀，加水调制成膏状，模压成具有柔韧性的块材、板材、型材。

[0045] 优选的，上述含改性工业无机粉的复合材料除了可以涂覆、灌注在模具中成型外，也可以压制成型。

[0046] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。

[0047] 实施例1：

[0048] 一种改性工业无机粉，包含以下质量份的原料：硫酸渣粉：100份；丙烯酸聚合物乳液：3份；聚醚类聚氨酯：10份。

[0049] 上述改性工业无机粉的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸聚合物乳液、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入硫酸渣粉，充分混合均匀，干燥，得到包覆改性的工业无机粉。

[0050] 一种含改性工业无机粉的复合材料，包含以下质量份的原料：上述改性工业无机粉：100份；聚乙烯醇纤维：1份；甲基纤维素：0.5份；颜料：2份；粒化水淬钢渣粉：30份。

[0051] 上述含改性工业无机粉的复合材料的制备方法包括以下步骤：将改性工业无机粉、聚乙烯醇纤维、甲基纤维素、颜料和粒化水淬钢渣粉混合均匀，加水调制成浆料，灌注在模具内，干燥固化后脱模，得到板材。

[0052] 实施例2：

[0053] 一种改性工业无机粉，包含以下质量份的原料：瓷渣粉：100份；可再分散性乳胶粉：10份；聚醚类聚氨酯：15份。

[0054] 上述改性工业无机粉的制备方法包括以下步骤：将可再分散性乳胶粉、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入瓷渣粉，充分混合均匀，干燥，得到包覆改性的工业无机粉。

[0055] 一种含改性工业无机粉的复合材料，包含以下质量份的原料：上述改性工业无机粉：100份；聚乙烯醇纤维：1.5份；甲基纤维素：1份；粒化电炉磷渣粉：20份。

[0056] 上述含改性工业无机粉的复合材料的制备方法包括以下步骤：将改性工业无机粉、聚乙烯醇纤维、甲基纤维素和粒化电炉磷渣粉混合均匀，加水调制成浆料，涂覆在模具内，干燥固化后脱模，得到板材。

[0057] 实施例3：

[0058] 一种改性工业无机粉，包含以下质量份的原料：铬渣粉：100份；丙烯酸聚合物乳液：30份；聚醚类聚氨酯：3份。

[0059] 上述改性工业无机粉的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸聚合物乳液、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入铬渣粉，充分混合均匀，干燥，得到包覆改性的工业无机粉。

[0060] 一种含改性工业无机粉的复合材料，包含以下质量份的原料：上述改性工业无机粉：100份；聚乙烯醇纤维：3份；甲基纤维素：0.8份；颜料：3份；粒化镍渣粉：40份。

[0061] 上述含改性工业无机粉的复合材料的制备方法包括以下步骤：将改性工业无机粉、聚乙烯醇纤维、甲基纤维素、颜料和粒化镍渣粉混合均匀，加水调制成浆料，灌注在模具内，干燥固化后脱模，得到板材。

[0062] 实施例4：

[0063] 一种改性工业无机粉，包含以下质量份的原料：钛渣粉：100份；丙烯酸聚合物乳液：40份；聚醚类聚氨酯：20份。

[0064] 上述改性工业无机粉的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸聚合物乳液、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入钛渣粉，充分混合均匀，干燥，得到包覆改性的工业无机粉。

[0065] 一种含改性工业无机粉的复合材料，包含以下质量份的原料：上述改性工业无机粉：100份；聚乙烯醇纤维：2份；甲基纤维素：0.5份；颜料：2.5份；弹性印花浆：10份。

[0066] 上述含改性工业无机粉的复合材料的制备方法包括以下步骤：将改性工业无机粉、聚乙烯醇纤维、甲基纤维素、颜料和弹性印花浆混合均匀，加水调制成浆料，灌注在模具内，干燥固化后脱模，得到运动地板。

[0067] 实施例5：

[0068] 一种改性工业无机粉，包含以下质量份的原料：电镀渣粉：100份；可再分散性乳胶粉：10份；聚醚类聚氨酯：5份。

[0069] 上述改性工业无机粉的制备方法包括以下步骤：将再分散性乳胶粉、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入电镀渣粉，充分混合均匀，干燥，得到包覆改性的工业无机粉。

[0070] 一种含改性工业无机粉的复合材料，包含以下质量份的原料：上述改性工业无机粉：100份；聚乙烯醇纤维：1.5份；甲基纤维素：1份；弹性发泡浆：15份。

[0071] 上述含改性工业无机粉的复合材料的制备方法包括以下步骤：将改性工业无机粉、聚乙烯醇纤维、甲基纤维素和弹性发泡浆混合均匀，加水调制成浆料，涂覆或灌注在模具内，干燥固化后脱模，得到运动跑道。

[0072] 实施例6：

[0073] 一种改性工业无机粉，包含以下质量份的原料：赤泥粉：100份；可再分散性乳胶粉：5份；聚醚类聚氨酯：30份。

[0074] 上述改性工业无机粉的制备方法包括以下步骤：将可再分散性乳胶粉、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入赤泥粉，充分混合均匀，干燥，得到包覆改性的工业无机粉。

[0075] 一种含改性工业无机粉的复合材料，包含以下质量份的原料：上述改性工业无机粉：100份；聚乙烯醇纤维：1份；甲基纤维素：0.5份；颜料：5份；丙烯酸聚合物乳液：50份；聚醚聚氨酯：10份。

[0076] 上述含改性工业无机粉的复合材料的制备方法包括以下步骤：将改性工业无机粉、聚乙烯醇纤维、甲基纤维素、颜料、丙烯酸聚合物乳液和聚醚聚氨酯混合均匀，加水调制成浆料，涂覆在模具内，干燥固化后脱模，得到型材。

[0077] 实施例7：

[0078] 一种改性工业无机粉，包含以下质量份的原料：城建废土：100份；丙烯酸聚合物乳液：10份；可再分散性乳胶粉：1份；聚醚类聚氨酯：15份。

[0079] 上述改性工业无机粉的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸聚合物乳液、可再分散性乳胶粉、聚醚类聚氨酯混合均匀，再加入城建废土，充分混合均匀，干燥，得到包覆改性的工业无机粉。

[0080] 一种含改性工业无机粉的复合材料，包含以下质量份的原料：上述改性工业无机粉：100份；聚乙烯醇纤维：3份；甲基纤维素：0.7份；颜料：2份；丙烯酸聚合物乳液：15份；聚醚聚氨酯：50份。

[0081] 上述含改性工业无机粉的复合材料的制备方法包括以下步骤：将改性工业无机粉、聚乙烯醇纤维、甲基纤维素、颜料、丙烯酸聚合物乳液和聚醚聚氨酯混合均匀，加水调制成浆料，灌注在模具内，干燥固化后脱模，得到型材。

[0082] 测试例：

[0083] 对实施例1～7制备的复合材料进行性能测试，测试结果如表1～3所示：

[0084] 表1实施例1～3的复合材料的性能测试结果

[0085]

[0086] 表2实施例4～5的复合材料的性能测试结果

[0087]

[0088] 表3实施例6～7的复合材料的性能测试结果

[0089]

[0090] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。