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粉煤灰环保型外墙干粉涂料 2016-10-19

粉煤灰环保型外墙干粉涂料

 


摘要 利用粉煤灰含有的硅铝活性矿物成分,与HYM-15可分散植物胶粉中的极性基团发生反应,生成无机凝胶物的地聚物技术原理,可以制成一种主要成分为硅铝的无机矿物薄层涂料。

关键词

硅铝涂料  粉煤灰涂料 外墙干粉涂料

一、前言

我国人口众多,经济社会发展要靠资源、能源的支撑,其中电能的需求会越来越大,我国几大电能来源(以燃煤为主的火电、以核能为主的核电和以水力发电、太阳能发电和风能发电的绿色电能),其中以燃煤为主的火力发电比例要占到67%(2014年的数据),从山西朔州召开的2015年亚洲粉煤灰及脱硫石膏处理与利用技术国际交流大会上获悉,我国2015粉煤灰产量继续上行,预计将达到6.2亿吨,粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一,我国粉煤灰的开发利用率一直在67%至69%之间,发达国家的粉煤灰利用率大都超过了80%,日本甚至达到98%以上。

近年来,粉煤灰大量被用于水泥、建筑砌块、保温砂浆,但由于水泥行业和建材业不景气,大量的粉煤灰已无去处,如果大量的粉煤灰不加处理和有效利用,就会产生扬尘,污染大气,若排入水系会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

北京环益高分子聚合物研究所组织研究人员,利用粉煤含有的硅铝活性矿物成分,与HYM-15可分散植物胶粉中的极性基团发生反应,生成无机凝胶物的地聚物技术原理,成功开发一种主要成分为硅铝的无机矿物薄层外墙涂料。

二、粉煤灰特性

粉煤类是指燃煤电厂以及煤矸石、煤泥资源综合利用电厂锅炉烟气经过除尘器收集后获得的细小飞灰和炉渣。

粉煤灰分一级、二级、三级,共三个等级(粉煤灰品质指标和等级,详见下表)

1粉煤灰的物理特性

粉煤灰属于多孔结构、球形粒径的特性,粉煤灰的颗粒组成按照粉煤灰颗粒形貌,可将粉煤灰颗粒分为:玻璃微珠、海绵状玻璃体(包括颗粒较小、较密实、孔隙小的玻璃体和颗粒较大、疏松多孔的玻璃体)、炭粒。粉煤灰其比重在1.95~2.36之间,松干密度在450~700kg/m3范围内,比表面积在220~588m2/kg之间。

2粉煤灰的化学成分

粉煤灰的化学成分粉煤灰的化学成分主要有二氧化硅,氧化铝,三氧化铁,氧化钙和三氧化硫等,粉煤灰中硅含量最高,铁含量相对较低,此外还有未燃尽的炭粒、CaO和少量的MgO、Na2O、K2O、SO3等。粉煤灰中的SiO2、Al2O3对粉煤灰的火山灰性质贡献很大,Al2O3对降低粉煤灰的熔点有利,使其易于形成玻璃微珠,均为资源化的有益成分。

三、粉煤灰生产硅铝薄层外墙涂料技术

粉煤灰有火山灰的性质,属于以硅铝成分为主的活性矿物,具有一定凝胶能力,既可以作为涂料的胶凝材料、也可以代替颜料、填料,采用地聚物原理和工艺技术方法,将粉煤灰中硅铝成分与HYM-15可分散植物胶粉中的极性基团发生反应,生成无机凝胶物,这种凝胶物具有很好的粘附力、强度和稳定性和耐酸碱、抗老化、耐冻融等性能,粉煤灰硅铝薄层外墙涂料主要以粉煤灰本色或以其它适量无机颜料,可以制成灰白、浅灰、深灰、浅黑、深黑、咖啡色、紫色、墨绿等多种颜色(不宜纯黄、红、绿、白色),作为建筑外墙的涂覆与装饰材料,其技术性能与装饰性不亚于外墙乳胶漆,其涂层强度、稳定性、耐老化、遮盖力、施工性、装饰成本环保性等均优于化学乳胶漆和以乳液为成膜物的各种质感涂料(参考文献:《多功能粘土与矿物涂料》www·zglsjc·com中国绿色建材网,作者:北京环益美高分子聚合物研究所总工程师 周广德)。

四、粉煤灰生产硅铝薄层外墙涂料的生产工艺及设备

粉煤灰硅铝薄层外墙涂料的生产技术工艺、生产设备与乳胶漆完全不同,采用的是干磨(干混)工艺,生产工艺及设备比较简单,将粉煤灰、HYM-15可分散植物胶粉等置于专用磨机内,反复研磨,连磨带混,使其比表面积达到600m2/kg左右。

五、粉煤灰生产硅铝薄层外墙涂料的配方

本技术目前尚未公开,因此,配方(略),有意向请与我们电话联系。

六、粉煤灰硅铝薄层外墙涂料的应用及范围

粉煤灰硅铝薄层外墙涂料每平米用量约为0.25-0.3公斤,生产成本约为5000-7000元/吨,目前市场售价(估价)12000-15000元/吨,可以采用刷、滚、喷等多种施工方法。

粉煤灰硅铝薄层外墙涂料适用于古建、寺庙翻新与粉刷,工矿厂房、绿色建筑、新农村建设、政府与公共建筑等。

七、粉煤灰硅铝薄层外墙涂料的可行性分析

1环保意义和社会效益

随着我国电力建设和消费需求,粉煤灰的产生量会不断加大,而粉煤灰因受水泥、建材业、建筑业不景气的影响, 其利用受限,一些电力大省如山西、内蒙,粉煤灰大量堆积,已经对自然生态环境产生严重污染。

另一方面,涂料业大量使用化学材料制造涂料,这些化学材料要消耗大量不可再生资源、消耗大量能源、产生大量污染源。如能将粉煤灰制成涂料代替化学涂料或者其它功能性装饰装修材料,用于建筑装饰装修工程,既能节约资源、能源,还可避免和解决化学材料和粉煤灰对空气、水源、土壤、食物链的污染问题。

2技术创新

通过这项技术创新,可以改变我国涂料工业原料与技术长期依赖国外的落后状况,推动涂料行业技术创新与关注环保的热情,提高我国涂料工业及技术在国际上的声誉和地位,使生产企业获得更好的经济效益和社会效益。

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