[发明专利]一种具有阻燃与防锈性能的高附着力涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有阻燃与防锈性能的高附着力涂料及其制备方法，属于固废资源利用领域。该涂料包括丙烯酸树脂、高氯化聚乙烯树脂、催化‑发泡‑成炭剂、分散剂、矿物油、抗沉剂、钢渣微粉、尾矿渣微粉、氧化石墨烯。所述钢渣微粉为热闷渣微粉、风淬渣微粉、铁水脱硫渣微粉、铸余渣微粉、转炉热泼渣微粉、转炉滚筒渣微粉、电炉热泼渣微粉、电炉滚筒渣微粉中的一种或多种。本发明不仅降低了现有防锈涂料生产成本30％左右，而且提高了防锈涂料的高附着力与阻燃性，实现了防锈、高附着力与阻燃性在涂料领域的一体化，大幅增强了防锈涂料市场竞争力与应用范围；拓展了钢渣与尾矿渣的高附加值应用，实现“以废增效”的新思路。

技术领域

本发明属于固废资源利用领域，具体涉及一种具有阻燃与防锈性能的高附着力涂料及其制备方法。

背景技术

钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物，约占炼钢产量的15％～20％，主要成分是CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、MgO、P₂O₅、MnO、SO₃和少量游离氧化钙，其中CaO(35.0％～55.0％)、Fe₂O₃(10.0％～35.0％)、Al₂O₃(2.0％～12.0％)的含量较高。尾矿渣是选矿厂对金属矿石选别后留下的残余脉石、矿砂，其通常占矿石总量的50％～90％，主要成分是SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO、CaO、NaO、K₂O等，以及含有少量有色金属或稀有金属，其中SiO₂(45.0％～65.0％)、Al₂O₃(30.0％～40.0％)、Fe₂O₃(2.0％～8.0％)的含量较高。目前大量钢渣与尾矿渣的堆存，不仅占用宝贵土地，而且还会对周围环境和地下水造成污染，因此如何大规模、高附加值的利用钢渣与尾矿渣，实现环境减负，企业增效，是一个迫切需要解决的问题。

涂料主要由基料、溶剂、颜填料、助剂配制而成，其中颜填料不仅可以起到着色与填充作用，而且可以有效改善涂料的贮存稳定性与漆膜的相关性能，如提高涂膜的耐久性、耐热性、耐磨性，以及降低涂膜的收缩性。防锈涂料使用的颜填料主要分为防锈颜填料、着色颜填料与体质颜填料，上述三种颜填料在防锈涂料中起到的作用各不相同，即防锈颜填料主要起到增强防锈涂料的耐腐蚀性，从而提高防锈涂料的使用寿命；着色颜填料主要起到着色的作用，从而实现防锈涂料具有特定的颜色；体质颜填料主要起到填充的作用，从而提高防锈涂料的固体含量与遮盖率。目前主要的涂料颜填料主要包括氧化铁、云母氧化铁、氧化铬、氧化锌、氧化钛、立德粉、碳酸钙、滑石、纳米黏土等，然而上述填颜料中均含有大量的铬、锌、铅等重金属氧化物，并且在使用过程中随颜填料一同进入涂料中，从而导致严重的环境污染问题。面对上述问题，钢渣含有较高的Fe₂O₃具有防锈性能、尾矿渣含有较高的Al₂O₃具有阻燃性能、钢渣与尾矿渣含有较高的CaO、SiO₂是体质颜填料的必需组分。因此，将钢渣与尾矿渣作为颜填料，同时利用可以提供阴极保护与提高附着力的石墨烯制备具有阻燃与防锈性能的高附着力涂料，实现固废资源的循环利用，促进企业增效。

发明内容

为了解决现有技术不能大规模、高附加值的利用钢渣与尾矿渣，目前使用的填颜料含有大量的铬、锌、铅等重金属氧化物进入涂料后导致严重环境污染，现有涂料功能单一、附着力不足、价格昂贵且性能有待提高的问题。本发明利用丙烯酸树脂、高氯化聚乙烯树脂、催化-发泡-成炭剂、分散剂、矿物油、抗沉剂、钢渣微粉、尾矿渣微粉、氧化石墨烯制备具有阻燃与防锈性能的高附着力涂料，同时对搅拌速度、搅拌时间等进行控制，以期实现钢渣与尾矿渣的高附加值循环利用，以及涂料的多功能性。