一種利用廢棄玻璃制備復(fù)合耐高溫涂覆材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種利用廢棄玻璃制備復(fù)合耐高溫涂覆材料的方法，屬于廢棄物利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃因具有透明性、不透氣性、高強(qiáng)度、高硬度及耐高溫的特性，目前已被廣泛地應(yīng)用于各種建筑物、交通工具及顯示器裝置等領(lǐng)域;且為了提升玻璃的使用安全性及應(yīng)用性，市面上用于上述領(lǐng)域的玻璃多半是與具有熱可塑性的聚乙烯醇縮丁醛結(jié)合，以形成各類安全玻璃、擋風(fēng)玻璃或平板玻璃。
[0003]然而，由于廢棄玻璃屬于不易腐化的物質(zhì)，不論是以掩埋、堆肥或焚化的方式處理廢棄玻璃，皆不適用于長期處理大量的廢棄玻璃。因此，各界環(huán)保人士及回收業(yè)者正積極開發(fā)各種將廢棄玻璃回收再利用的技術(shù)，以期能降低自然資源的浪費(fèi)以及廢棄物與污染物質(zhì)的生成量。
[0004]隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，冶金、電力、煤炭等行業(yè)對動力系統(tǒng)的需求不斷提高；而且燃煤供應(yīng)緊張且煤粉品質(zhì)下降，因此為保證工作效率則需增加單位時間的送煤量，這會使熱氣流煤粉中夾雜的灰分更多，氣流流速更快，加之煤燃燒后會產(chǎn)生水及含氮、含硫、含氯等腐蝕性氣體，這些都將導(dǎo)致金屬管道、燃燒間等部件長期在高速粉塵沖擊、高溫、潮濕、腐蝕環(huán)境下工作，加速了材料的惡化，引發(fā)爆管、停機(jī)等問題，造成了材料的浪費(fèi)及時間的損失，甚至威脅生命、財(cái)產(chǎn)的安全。
[0005]因此設(shè)計(jì)一種耐磨、耐腐蝕、耐高溫的涂覆材料涂覆在金屬材料表面，可以有效保護(hù)金屬避免直接接觸腐蝕性氣體及高速粉塵的沖擊，從而延長材料的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對目前我國每年產(chǎn)生大量的廢棄玻璃，傳統(tǒng)的處理方法為掩埋、焚化，造成環(huán)境污染及資源浪費(fèi)，同時送煤過程中金屬材料在高速粉塵沖擊及濕熱、腐蝕環(huán)境下容易損耗的問題，本發(fā)明利用玻璃本身耐高溫、高強(qiáng)度及高硬度的性質(zhì)，通過對其進(jìn)行處理，與碳酸鈉進(jìn)行混合，在高溫下滲碳，提高其耐磨性，再將其與乙烯基三乙氧基硅烷進(jìn)行混合，輔以超聲振蕩，再以冷氫降溫，實(shí)現(xiàn)其表面改性，增將其耐腐蝕性，最后與各種助劑進(jìn)行混合，制備出耐高速粉塵沖擊、濕熱及腐蝕的涂覆材料。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)取900?1200g廢棄玻璃，使用水將其表面洗凈，再使用刮刀去除其表面的附著物，隨后將其放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過篩得100?120目顆粒，按料液比1:2，將顆粒與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的硬脂酸乙醇溶液，進(jìn)行混合，然后將混合物放入球磨機(jī)中，研磨2?4h，在進(jìn)行減壓過濾，收集濾餅；
(2)將上述所得的濾餅與碳酸鈉按質(zhì)量比3:1進(jìn)行混合，隨后將混合物放入溫度為300?400°C，壓力為10?15MPa的高溫爐中煅燒50?70min，再以10°C/min的升溫速度升溫至800?850°C，保溫I?2h，然后停止加熱，自然冷卻至室溫，將煅燒物取出，放入粉碎機(jī)中粉碎，過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，得預(yù)處理廢棄玻璃顆粒；
(3)分別取60?90g乙烯基三乙氧基硅烷及300?600g上述制備得預(yù)處理廢棄玻璃顆粒放入三口燒瓶中，再按固液比1:2向其中加入去離子水，攪拌均勻，然后使用冰醋酸調(diào)節(jié)pH為5.0?6.5，對容器進(jìn)行加熱至容器中的混合液沸騰，保持溫度3?5h;
(4)待保溫結(jié)束后，停止加熱，以10mL/min的速率，向容器內(nèi)通入溫度2?4°C的氫氣直至容器內(nèi)的混合物溫度為5?8°C，然后將容器移至20?25KHz超聲振蕩器中，超聲振蕩直至容器內(nèi)的溫度升至室溫，隨后進(jìn)行減壓過濾，將濾餅放入100°C的烘箱中烘干，再將濾餅取出放入粉碎機(jī)中粉碎，過200目篩，得涂覆材料基體；
(5)按重量份數(shù)計(jì)，取40?56份涂覆材料基體、25?30份聚二甲基硅氧烷、5?10份水、4?8份三硬脂酸甘油酯及10?12份水，放入容器中混合均勻，即可得到復(fù)合耐高溫涂覆材料。
[0008]本發(fā)明的應(yīng)用方法:取金屬材料，使用高壓氣體吹掃設(shè)備對其表面進(jìn)行吹掃，去除其表面雜質(zhì)，然后使用本發(fā)明所制得的復(fù)合耐高溫涂覆材料涂覆在其表面，涂覆厚度為8?12mm，再以10°C/min的升溫速度，升溫至130°C，保持溫度2?3h，即可得到涂覆金屬材料，將其升溫至900°C，對其表面施加60?65N的力，材料整體保持完整，400°C處理I?2h后剪切強(qiáng)度為1.6?1.9MPa，用不銹鋼與涂覆金屬材料對磨，施加28?32N壓力，轉(zhuǎn)速為60?65rpm/min，磨耗量為 0.18 ?0.24g/cm2。
[0009]
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明充分利用了廢棄玻璃資源，減少了環(huán)境污染；
(2)所制得的復(fù)合耐高溫涂覆材料具有耐高溫及耐腐蝕，延長了材料的使用壽命，使用時間增加了 60?62%，降低了安全事故。
【具體實(shí)施方式】
[0010]取900?1200g廢棄玻璃，使用水將其表面洗凈，再使用刮刀去除其表面的附著物，隨后將其放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過篩得100?120目顆粒，按料液比1:2，將顆粒與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的硬脂酸乙醇溶液，進(jìn)行混合，然后將混合物放入球磨機(jī)中，研磨2?4h，在進(jìn)行減壓過濾，收集濾餅;將上述所得的濾餅與碳酸鈉按質(zhì)量比3:1進(jìn)行混合，隨后將混合物放入溫度為300?400°C，壓力為10?15MPa的高溫爐中煅燒50?70min，再以10°C/min的升溫速度升溫至800?850°C，保溫I?2h，然后停止加熱，自然冷卻至室溫，將煅燒物取出，放入粉碎機(jī)中粉碎，過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，得預(yù)處理廢棄玻璃顆粒;分別取60?90g乙烯基三乙氧基硅烷及300?600g上述制備得預(yù)處理廢棄玻璃顆粒放入三口燒瓶中，再按固液比1: 2向其中加入去離子水，攪拌均勻，然后使用冰醋酸調(diào)節(jié)PH為5.0?6.5，對容器進(jìn)行加熱至容器中的混合液沸騰，保持溫度3?5h;待保溫結(jié)束后，停止加熱，以lOmL/min的速率，向容器內(nèi)通入溫度2?4°C的氫氣直至容器內(nèi)的混合物溫度為5?8°C，然后將容器移至20?25KHz超聲振蕩器中，超聲振蕩直至容器內(nèi)的溫度升至室溫，隨后進(jìn)行減壓過濾，將濾餅放入100°C的烘箱中烘干，再將濾餅取出放入粉碎機(jī)中粉碎，過200目篩，得涂覆材料基體;按重量份數(shù)計(jì)，取40?56份涂覆材料基體、25?30份聚二甲基硅氧烷、5?10份水、4?8份三硬脂酸甘油酯及10?12份水，放入容器中混合均勻，即可得到復(fù)合耐高溫涂覆材料。
[0011]實(shí)例I
取100g廢棄玻璃，使用水將其表面洗凈，再使用刮刀去除其表面的附著物，隨后將其放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過篩得110目顆粒，按料液比1:2，將顆粒與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的硬脂酸乙醇溶液，進(jìn)行混合，然后將混合物放入球磨機(jī)中，研磨3h，在進(jìn)行減壓過濾，收集濾餅；將上述所得的濾餅與碳酸鈉按質(zhì)量比3:1進(jìn)行混合，隨后將混合物放入溫度為350°C，壓力為12MPa的高溫爐中煅燒60min，再以10°C/min的升溫速度升溫至820°C，保溫lh，然后停止加熱，自然冷卻至室溫，將煅燒物取出，放入粉碎機(jī)中粉碎，過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，得預(yù)處理廢棄玻璃顆粒;分別取80g乙烯基三乙氧基硅烷及450g上述制備得預(yù)處理廢棄玻璃顆粒放入三口燒瓶中，再按固液比1:2向其中加入去離子水，攪拌均勻，然后使用冰醋酸調(diào)節(jié)pH為5.5，對容器進(jìn)行加熱至容器中的混合液沸騰，保持溫度4h;待保溫結(jié)束后，停止加熱，以1mL/min的速率，向容器內(nèi)通入溫度3°C的氫氣直至容器內(nèi)的混合物溫度為6°C，然后將容器移至22KHz超聲振蕩器中，超聲