[发明专利]用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的多功能涂料及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的多功能涂料及方法。

背景技术

具备良好机械性能与多种功能的新涂料开发一直备受关注。传统技术通过添加人工合成的铁红来实现防锈功能，以有毒物质的添加来防止生物侵蚀。大洋多金属结核-结壳浸出渣为锰结核与富钴结壳经氨浸、酸浸提取有价金属后形成的硅酸盐固体废弃物。大量研究表明大洋多金属结核-结壳浸出渣为纳米结构，并含有大量的铁锰类矿物，具有良好的防锈、防腐功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的多功能涂料，该涂料具有防锈、防生物侵蚀、微波吸收等多种功能。

本发明的另一个目的在于提供一种以大洋多金属结核-结壳浸出渣为主要功能填料制备多功能涂料的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的多功能涂料，该涂料是将经研磨过筛后的大洋多金属结核-结壳浸出渣、锌黄、云母粉和NiFe₂O₄包覆的粉煤灰空心微珠复合粉体按照以下配比添加到环氧树脂溶液中混合球磨，形成混合浆料，

大洋多金属结核-结壳浸出渣    19wt％～38wt％

锌黄    2wt％～8wt％

云母粉  2wt％～8wt％

NiFe₂O₄包覆的粉煤灰空心微珠复合粉体  10wt％～20wt％

环氧树脂溶液  余量

然后向该混合浆料中添加环氧树脂固化剂固化后超声分散得到的，其中环氧树脂固化剂的添加量为混合浆料的6wt％～9wt％。

本发明所述的大洋多金属结核-结壳浸出渣为硅酸盐固体废弃物，包括锰结核经氨浸工艺提取有价金属后产生的浸出渣——氨浸渣和富钴结壳经酸浸工艺提取有价金属后产生的浸出渣——酸浸渣。两种浸出渣既可以单独使用，也可以配合使用，配合比例可以是任意的。本发明所述的NiFe₂O₄包覆的粉煤灰空心微珠复合粉体是利用柠檬酸溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备的具有“核壳”结构的粉体，其中的核为粉煤灰空心微珠，壳是反尖晶石型结构的NiFe₂O₄。

所述环氧树脂溶液中是将环氧树脂溶解在甲苯和丁醇的混合溶剂中形成的溶液，三者的配比为：

环氧树脂  21wt％～27wt％

甲苯      40wt％～47wt％

丁醇      31wt％～36wt％

其中，所述环氧树脂为601型、604型、607型或609型环氧树脂，其环氧当量为300～500。

所述环氧树脂固化剂是含有以下成分的混合溶液：

聚酰胺    30wt％～50wt％

乙醇      25wt％～35wt％

丁醇      25wt％～35％wt

其中，聚酰胺的胺值为200～300。乙醇与丁醇作为聚酰胺固化促进剂，可以显著地提高其固化效果。

经研磨过筛后的大洋多金属结核-结壳浸出渣、锌黄、云母粉和NiFe₂O₄包覆的粉煤灰空心微珠复合粉体的粒度均小于200目。

一种用大洋多金属结核-结壳浸出渣制备的多功能涂料的方法，包括以下步骤：

(1)将大洋多金属结核-结壳浸出渣、锌黄、云母粉和NiFe₂O₄包覆的粉煤灰空心微珠复合粉体分别充分研磨打散后过筛，然后将过筛后的各物料按照以下配比混合均匀后添加到环氧树脂溶液中，

大洋多金属结核-结壳浸出渣  19wt％～38wt％

锌黄    2wt％～8wt％

云母粉  2wt％～8wt％

NiFe₂O₄包覆的粉煤灰空心微珠复合粉体  10wt％～20wt％

环氧树脂溶液  余量

搅拌均匀后超声分散20～40min，接着球磨4～6h，得到混合浆料；

(2)向球磨后的混合浆料中加入环氧树脂固化剂，固化30min后，再超声分散10～30min，得到多功能涂料。

所述环氧树脂溶液是将环氧树脂溶解在甲苯和丁醇的混合溶剂中形成的溶液，三者的配比为：

环氧树脂    21wt％～27wt％

甲苯        40wt％～47wt％

丁醇        31wt％～36wt％