本發(fā)明涉及一種涂料，尤其是涉及整體憎水硅酸鈣絕熱噴涂料及其制造方法。
背景技術(shù)：
：在全球金融危機(jī)的影響下，能源問題已成為一個突出的矛盾。我國因經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展而使能源與環(huán)保問題的矛盾更加突出。建筑節(jié)能主要是降低能源消耗，同時減少環(huán)境污染。我國目前是世界上最大的建筑市場，每年新增約有20億平方米建筑，其中95％以上是高能耗建筑，若不采取節(jié)能措施，到2020年全國能源將有50％消耗在建筑上，將給國家經(jīng)濟(jì)和能源帶來巨大損失。政府相繼以法律及文件的形式出臺了專項政策，大力推動建筑節(jié)能工作，建筑節(jié)能已成為我國能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策。因此建筑節(jié)能必須與社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等協(xié)調(diào)發(fā)展，我們需要對建筑材料的保溫隔熱性能、實(shí)用價值、材料的穩(wěn)定性是使用壽命、工藝技術(shù)的可靠性、生態(tài)環(huán)保性和可循環(huán)利用等方面進(jìn)行重點(diǎn)研究開發(fā)。在建筑和工業(yè)中采用良好的保溫技術(shù)與材料，往往能起到事半功倍的效果。普通絕熱耐火材料在包裝、存儲、運(yùn)輸、施工及使用過程中常會遇到濕度大、雨淋及浸水等工況，而一旦吸濕吸水，除失去了原來的保溫隔熱效果外，還將降低材料的機(jī)械性能?，F(xiàn)市場上的保溫材料分為硬質(zhì)絕熱材料、纖維絕熱材料等，這些材料存在安裝施工比較困難的問題，且保溫層之間存在間隙，極大影響保溫效果。長期以來，國內(nèi)外大多采用增加外裹層、表面刷涂料等技術(shù)防止保溫板的吸濕吸水。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需求，現(xiàn)有的保溫絕熱材料已滿足不了市場的需求。而整體憎水硅酸鈣絕熱噴涂料消除了現(xiàn)市面上保溫材料的弊端，保溫性能優(yōu)異，在施工方面進(jìn)行技術(shù)革新，采用噴涂設(shè)備進(jìn)行，操作簡單，減少人工成本，且整體憎水性能優(yōu)越，不存在縫隙，完全密封。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供整體憎水硅酸鈣絕熱噴涂料及其制造方法，該涂料涂料由硅酸鈣材料、增強(qiáng)纖維和粘結(jié)性材料復(fù)合而成，為a級不燃材料、強(qiáng)度高、施工簡單、保溫性能好、耐火極限長等優(yōu)點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：整體憎水硅酸鈣絕熱噴涂料，其特征在于：按重量份數(shù)計算，其組成為:其中，憎水劑采用有機(jī)硅化合物，凝膠材料為白乳膠與墻紙粉的混合物，增強(qiáng)纖維為玻璃纖維與碳纖維的混合物，阻燃材料為磷酸銨與氯化銻的混合物；如權(quán)利要求1所述的整體憎水硅酸鈣絕熱噴涂料的制造方法，其特征在于包括如下步驟：(1)廢料回收：收集石英尾砂、廢棄混凝土及鋯渣作為硅質(zhì)原料；(2)原料預(yù)處理：a、采用球磨方法處理石英尾砂及廢棄混凝土；b、采用水洗方法處理鋯渣；c、采用振動磨方法處理生石灰；(3)硅酸鈣合成：首先向反應(yīng)釜注入定量水，再將所述步驟(2)中的原料加入到反應(yīng)釜中，啟動攪拌器；攪拌20min后，開始有規(guī)律的升溫，直至升溫至220-250℃；然后恒溫恒壓反應(yīng)3-5.5h，反應(yīng)過程中添加礦化劑；反應(yīng)結(jié)束后，獲得硅酸鈣；(4)改性處理：將硅酸鈣分散處理制得硅酸鈣懸濁液，硅酸鈣懸濁液投放到高溫爐中，升溫至155-175℃；然后加入改性劑，經(jīng)攪拌、過濾、干燥及粉碎后得到活化硅酸鈣粉料；(5)造粒：將硅酸鈣進(jìn)行造粒，造粒后干燥，制得硅酸鈣顆粒；(6)憎水處理：將硅酸鈣顆粒加入到滲透處理爐中，滲透處理爐內(nèi)預(yù)先加入有機(jī)硅化合物；然后將滲透處理爐升溫至180-200℃，滲透處理12h；自然降溫后獲得憎水硅酸鈣顆粒；(7)涂料合成：將硅酸鈣顆粒、凝膠材料、增強(qiáng)纖維及阻燃材料混合后攪拌均勻，制得硅酸鈣涂料；優(yōu)選后，所述步驟(2)a中球磨方法處理石英尾砂及廢棄混凝土的具體步驟為：首先將石英尾砂及廢棄混凝土加入到球磨機(jī)中，再將球磨機(jī)密封；然后對球磨機(jī)抽負(fù)壓至0.01-0.1pa，并通入放電介質(zhì)；開啟電源，控制電壓為12-20kv，頻率為20-30khz，球磨機(jī)開始作業(yè)，球磨20-30min。優(yōu)選后，所述步驟(2)c中振動磨方法處理生石灰的具體步驟為：首先將生石灰加入到振動磨機(jī)中，用振動磨機(jī)將生石灰磨成細(xì)粉，細(xì)粉過200目篩，最后用熱水消化細(xì)粉。優(yōu)選后，所述(3)中有規(guī)律的升溫過程具體為：首先以4-6℃/min升溫至130℃，并控制攪拌速率為800-1500r/min；然后以2-3℃/min升溫至240℃，壓力升高至1.7-2.4mpa，攪拌速率下降至550-700r/min。優(yōu)選后，所述步驟(4)中改性劑為硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸鈉及十二烷基苯磺酸鈉的一種或多種。優(yōu)選后，所述步驟(4)中硅酸鈣與改性劑的質(zhì)量之比(10-16)：1。優(yōu)選后，所述步驟(5)中硅酸鈣造粒過程為：首先將硅酸鈣粉料加入中螺桿擠出機(jī)中，關(guān)閉進(jìn)口；然后將螺旋擠出機(jī)加熱，并通入氮?dú)猓宦菪龜D出機(jī)基礎(chǔ)硅酸鈣，硅酸鈣經(jīng)風(fēng)扇冷卻后加入切粒機(jī)中，在切粒機(jī)中被切成硅酸鈣顆粒。優(yōu)選后，所述步驟(6)在滲透之前需要對滲透處理爐進(jìn)行抽真空，抽至其內(nèi)部壓力為0.1-0.35pa。由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：本發(fā)明為整體憎水硅酸鈣絕熱噴涂料及其制造方法，該涂料涂料由硅酸鈣材料、增強(qiáng)纖維和粘結(jié)性材料復(fù)合而成，為a級不燃材料、強(qiáng)度高、施工簡單、保溫性能好、耐火極限長等優(yōu)點(diǎn)。其具體有益效果表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：1、涂料的憎水機(jī)理是利用有機(jī)硅化合物與無機(jī)硅酸鹽材料之間較強(qiáng)的化學(xué)親和力，來有效的改變硅酸鹽材料的表面特性，使之達(dá)到憎水效果。該涂料整體憎水性能優(yōu)越，且該憎水性能受周圍環(huán)境影響較小，十分持久；該涂料兼具有保溫隔熱功能，集合了多種建筑材料的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)用價值高，材料穩(wěn)定，使用壽命長，節(jié)能環(huán)保。2、本發(fā)明的硅質(zhì)原料由廢料回收得到，一方面實(shí)現(xiàn)了對廢料的回收利用，解決了石英尾砂、廢棄混凝土及鋯渣等廢料過多的問題，避免這類廢料污染環(huán)境，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)；另一方面，上述廢料售價低廉，降低了制造成本，使涂料產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。3、硅質(zhì)原料與鈣質(zhì)原料經(jīng)預(yù)處理后性能得以改善，具體表現(xiàn)為：a、采用水洗的方法處理鋯渣后，鋯渣中的二氧化硅呈良好的非晶態(tài)，鋯渣中含有納米級別的二氧化硅超微隱晶質(zhì)粒子，這些納米級別的隱晶質(zhì)粒子的存在使得鋯渣中二氧化硅具有很高活性。b、石英尾砂采用球磨處理后，比表面積增大，顆粒粒度大大減小。c、廢棄混凝土中包括有托貝莫萊石球磨后，細(xì)小的托貝莫萊石晶體可以作為新的水熱反應(yīng)體系的晶種，促進(jìn)新的反應(yīng)的進(jìn)行。4、通過改性劑對硅酸鈣進(jìn)行改性，降低了硅酸鈣離子的表面能，提升了硅酸鈣粒子的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等物理參數(shù)；這些改性填補(bǔ)了硅酸鈣分子之間的空隙，優(yōu)化了硅酸鈣的憎水性能。5、造粒用于配合憎水處理，在造粒過程中，通入氮?dú)?，使得擠出的硅酸鈣顆粒中包含有孔隙；使得有機(jī)硅化合物能夠滲透至硅酸鈣顆粒的內(nèi)表面，從而生成牢固的網(wǎng)狀硅氧烷薄膜，達(dá)到硅酸鈣整體憎水的目的。6、阻燃材料賦予了該涂料阻燃功能，具有防火、隔熱及保溫的作用。具體實(shí)施方式本發(fā)明為整體憎水硅酸鈣絕熱噴涂料，按重量份數(shù)計算，其組成為:其中，憎水劑采用有機(jī)硅化合物，凝膠材料為白乳膠與墻紙粉的混合物，增強(qiáng)纖維為玻璃纖維與碳纖維的混合物，阻燃材料為磷酸銨與氯化銻的混合物；整體憎水硅酸鈣絕熱噴涂料的制造方法，包括如下步驟：(1)廢料回收：收集石英尾砂、廢棄混凝土及鋯渣作為硅質(zhì)原料；(2)原料預(yù)處理：a、采用球磨方法處理石英尾砂及廢棄混凝土：首先將石英尾砂及廢棄混凝土加入到球磨機(jī)中，再將球磨機(jī)密封；然后對球磨機(jī)抽負(fù)壓至0.01-0.1pa，并通入放電介質(zhì)；開啟電源，控制電壓為12-20kv，頻率為20-30khz，球磨機(jī)開始作業(yè)，球磨20-30min。b、采用水洗方法處理鋯渣；c、采用振動磨方法處理生石灰：首先將生石灰加入到振動磨機(jī)中，用振動磨機(jī)將生石灰磨成細(xì)粉，細(xì)粉過200目篩，最后用熱水消化細(xì)粉。(3)硅酸鈣合成：首先向反應(yīng)釜注入定量水，再將所述步驟(2)中的原料加入到反應(yīng)釜中，啟動攪拌器；攪拌20min后，以4-6℃/min升溫至130℃，并控制攪拌速率為800-1500r/min；然后以2-3℃/min升溫至240℃，壓力升高至1.7-2.4mpa，攪拌速率下降至550-700r/min。恒溫恒壓反應(yīng)3-5.5h，反應(yīng)過程中添加礦化劑；反應(yīng)結(jié)束后，獲得硅酸鈣；(4)改性處理：將硅酸鈣分散處理制得硅酸鈣懸濁液，硅酸鈣懸濁液投放到高溫爐中，升溫至155-175℃；然后加入改性劑，改性劑為硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硬脂酸鈉及十二烷基苯磺酸鈉的一種或多種；經(jīng)攪拌、過濾、干燥及粉碎后得到活化硅酸鈣粉料；其中，硅酸鈣與改性劑的質(zhì)量之比(10-16)：1。(5)造粒：首先將硅酸鈣粉料加入中螺桿擠出機(jī)中，關(guān)閉進(jìn)口；然后將螺旋擠出機(jī)加熱，并通入氮?dú)猓宦菪龜D出機(jī)基礎(chǔ)硅酸鈣，硅酸鈣經(jīng)風(fēng)扇冷卻后加入切粒機(jī)中，在切粒機(jī)中被切成硅酸鈣顆粒；造粒后干燥，制得硅酸鈣顆粒；(6)憎水處理：將硅酸鈣顆粒加入到滲透處理爐中，滲透處理爐內(nèi)預(yù)先加入有機(jī)硅化合物；滲透之前對滲透處理爐進(jìn)行抽真空，抽至其內(nèi)部壓力為0.1-0.35pa。然后將滲透處理爐升溫至180-200℃，滲透處理12h；自然降溫后獲得憎水硅酸鈣顆粒；(7)涂料合成：將硅酸鈣顆粒、凝膠材料、增強(qiáng)纖維及阻燃材料混合后攪拌均勻，制得硅酸鈣涂料；下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：實(shí)施例1：根據(jù)上述步驟(1)-(3)制備硅酸鈣，稱取100g硅酸鈣與8g硅烷偶聯(lián)劑，將硅酸鈣與硅烷偶聯(lián)劑投入高溫爐中，，升溫至155℃改性；改性后對硅酸鈣進(jìn)行造粒，獲得硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒加入到滲透處理爐中，滲透處理爐內(nèi)預(yù)先加入有11g有機(jī)硅化合物；滲透前，抽真控至內(nèi)部壓力為0.2pa。然后將滲透處理爐升溫至180℃，滲透處理12h；自然降溫后獲得憎水硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒與13g凝膠材料、6g增強(qiáng)纖維及2.1g阻燃材料混合后制得硅酸鈣涂料。取10g制得的硅酸鈣涂料作為檢測樣品1，分別檢測硅酸鈣涂料的密度、吸水率、憎水率、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、線收縮率、耐火極限及防火等級，表征結(jié)果如表1所示：表1樣品1的表征結(jié)果實(shí)施例2：根據(jù)上述步驟(1)-(3)制備硅酸鈣，稱取100g硅酸鈣與9g鋁酸酯偶聯(lián)劑，將硅酸鈣與鋁酸酯偶聯(lián)劑投入高溫爐中，升溫至160℃改性；改性后對硅酸鈣進(jìn)行造粒，獲得硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒加入到滲透處理爐中，滲透處理爐內(nèi)預(yù)先加入有11g有機(jī)硅化合物；滲透前，抽真控至內(nèi)部壓力為0.3pa。然后將滲透處理爐升溫至185℃，滲透處理12h；自然降溫后獲得憎水硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒與14g凝膠材料、6g增強(qiáng)纖維及2.5g阻燃材料混合后制得硅酸鈣涂料。取10g制得的硅酸鈣涂料作為檢測樣品2，分別檢測硅酸鈣涂料的密度、吸水率、憎水率、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、線收縮率、耐火極限及防火等級，表征結(jié)果如表2所示：表2樣品2的表征結(jié)果樣品2密度(kg/m3)1245吸水率(％)0.85憎水率(％)98.99導(dǎo)熱系數(shù)(w/m·k)0.057抗壓強(qiáng)度(mpa)1.06線收縮率(％)1.79耐火極限(h)3.4h防火等級a級實(shí)施例3：根據(jù)上述步驟(1)-(3)制備硅酸鈣，稱取100g硅酸鈣、9g鈦酸酯偶聯(lián)劑與硬脂酸鈉的混合物，將硅酸鈣與該混合物投入高溫爐中，升溫至160℃改性；改性后對硅酸鈣進(jìn)行造粒，獲得硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒加入到滲透處理爐中，滲透處理爐內(nèi)預(yù)先加入有14g有機(jī)硅化合物；滲透前，抽真控至內(nèi)部壓力為0.3pa。然后將滲透處理爐升溫至190℃，滲透處理12h；自然降溫后獲得憎水硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒與15g凝膠材料、7g增強(qiáng)纖維及2.8g阻燃材料混合后制得硅酸鈣涂料。取10g制得的硅酸鈣涂料作為檢測樣品3，分別檢測硅酸鈣涂料的密度、吸水率、憎水率、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、線收縮率、耐火極限及防火等級，表征結(jié)果如表3所示：表3樣品3的表征結(jié)果樣品3密度(kg/m3)1215吸水率(％)0.98憎水率(％)98.56導(dǎo)熱系數(shù)(w/m·k)0.049抗壓強(qiáng)度(mpa)1.08線收縮率(％)1.81耐火極限(h)3.3h防火等級a級實(shí)施例4：根據(jù)上述步驟(1)-(3)制備硅酸鈣，稱取100g硅酸鈣、9g硬脂酸鈉與十二烷基苯磺酸鈉的混合物，將硅酸鈣與該混合物投入高溫爐中，升溫至170℃改性；改性后對硅酸鈣進(jìn)行造粒，獲得硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒加入到滲透處理爐中，滲透處理爐內(nèi)預(yù)先加入有15g有機(jī)硅化合物；滲透前，抽真控至內(nèi)部壓力為0.1pa。然后將滲透處理爐升溫至200℃，滲透處理12h；自然降溫后獲得憎水硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒與15g凝膠材料、7g增強(qiáng)纖維及3.0g阻燃材料混合后制得硅酸鈣涂料。取10g制得的硅酸鈣涂料作為檢測樣品4，分別檢測硅酸鈣涂料的密度、吸水率、憎水率、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、線收縮率、耐火極限及防火等級，表征結(jié)果如表4所示：表4樣品4的表征結(jié)果樣品4密度(kg/m3)1224吸水率(％)1.00憎水率(％)99.01導(dǎo)熱系數(shù)(w/m·k)0.059抗壓強(qiáng)度(mpa)1.01線收縮率(％)1.92耐火極限(h)3.5h防火等級a級實(shí)施例5：根據(jù)上述步驟(1)-(3)制備硅酸鈣，稱取100g硅酸鈣、7g十二烷基苯磺酸鈉，將硅酸鈣與十二烷基苯磺酸鈉投入高溫爐中，升溫至175℃改性；改性后對硅酸鈣進(jìn)行造粒，獲得硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒加入到滲透處理爐中，滲透處理爐內(nèi)預(yù)先加入有15g有機(jī)硅化合物；滲透前，抽真控至內(nèi)部壓力為0.15pa。然后將滲透處理爐升溫至200℃，滲透處理12h；自然降溫后獲得憎水硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒與16g凝膠材料、8g增強(qiáng)纖維及3.9g阻燃材料混合后制得硅酸鈣涂料。取10g制得的硅酸鈣涂料作為檢測樣品5，分別檢測硅酸鈣涂料的密度、吸水率、憎水率、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、線收縮率、耐火極限及防火等級，表征結(jié)果如表5所示：表5樣品5的表征結(jié)果樣品5密度(kg/m3)1269吸水率(％)0.83憎水率(％)98.99導(dǎo)熱系數(shù)(w/m·k)0.057抗壓強(qiáng)度(mpa)1.15線收縮率(％)1.87耐火極限(h)3.5h防火等級a級對照例1:根據(jù)上述步驟(1)-(3)制備硅酸鈣，稱取100g硅酸鈣，對硅酸鈣進(jìn)行造粒，獲得硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒加入到滲透處理爐中，滲透處理爐內(nèi)預(yù)先加入有12g有機(jī)硅化合物；滲透前，抽真控至內(nèi)部壓力為0.2pa。然后將滲透處理爐升溫至200℃，滲透處理12h；自然降溫后獲得憎水硅酸鈣顆粒，硅酸鈣顆粒與16g凝膠材料、8g增強(qiáng)纖維及3.9g阻燃材料混合后制得硅酸鈣涂料。取10g制得的硅酸鈣涂料作為檢測樣品6，分別檢測硅酸鈣涂料的密度、吸水率、憎水率、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、線收縮率、耐火極限及防火等級，表征結(jié)果如表6所示：表6樣品6的表征結(jié)果對照例2：根據(jù)上述步驟(1)-(3)制備硅酸鈣，稱取100g硅酸鈣、7g硅烷偶聯(lián)劑，將硅酸鈣與硅烷偶聯(lián)劑投入高溫爐中，升溫至175℃改性；改性后，將硅酸鈣顆粒與16g凝膠材料、8g增強(qiáng)纖維及3.9g阻燃材料混合后制得硅酸鈣涂料。取10g制得的硅酸鈣涂料作為檢測樣品7，分別檢測硅酸鈣涂料的密度、吸水率、憎水率、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、線收縮率、耐火極限及防火等級，表征結(jié)果如表7所示：表7樣品7的表征結(jié)果樣品5密度(kg/m3)1195吸水率(％)8.26憎水率(％)90.25導(dǎo)熱系數(shù)(w/m·k)0.058抗壓強(qiáng)度(mpa)0.58線收縮率(％)1.95耐火極限(h)3.2h防火等級a級對照例3：根據(jù)上述步驟(1)-(3)制備硅酸鈣，稱取100g硅酸鈣，將硅酸鈣顆粒與16g凝膠材料、8g增強(qiáng)纖維及3.9g阻燃材料混合后制得硅酸鈣涂料。取10g制得的硅酸鈣涂料作為檢測樣品8，分別檢測硅酸鈣涂料的密度、吸水率、憎水率、導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、線收縮率、耐火極限及防火等級，表征結(jié)果如表8所示：表8樣品8的表征結(jié)果樣品5密度(kg/m3)1186吸水率(％)15.26憎水率(％)84.59導(dǎo)熱系數(shù)(w/m·k)0.065抗壓強(qiáng)度(mpa)0.42線收縮率(％)2.52耐火極限(h)2.9h防火等級a級以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。當(dāng)前第1頁12