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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810631740.3 (22)申请日 2018.06.19 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号 (72)发明人 赵由才郑毅周涛郑怡琳 柴晓利牛冬杰 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 代理人 刘燕武 (51)Int.Cl. C09D 1/00(2006.01) C09D 7/63(2018.01) C09D 7/65(2018.01) (54)发明名称 采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料 的方法 (5。
2、7)摘要 本发明涉及一种采用再生建筑微粉制备高 耐洗刷水性涂料的方法， 包括以下步骤： (1)按重 量份数称取再生建筑微粉400-600份、 乳液200- 300份， 第一功能助剂3-8份和去离子水100-200 份， 充分混合， 再放入球磨设备中球磨， 得到水性 涂料浆液A； (2)再取去离子水50-150份， 第二功 能助剂22-32份， 充分混合， 得到水性涂料浆液B； (3)最后， 将水性涂料浆液A与水性涂料浆液B混 合调漆， 过筛， 所得筛下物即为目的产物。 与现有 技术相比， 本发明制备工艺简单， 生产成本低， 对 生态环境影响小， 不仅解决了建筑废物占地面积 大， 消纳困难的难题。
3、， 同时资源化产品具有较高 的附加值， 以及更广泛的应用前景， 符合可持续 发展的国家政策， 具有重要的理论和现实意义。 权利要求书1页 说明书7页 CN 109135353 A 2019.01.04 CN 109135353 A 1.一种采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法， 其特征在于， 包括以下步骤： (1)按重量份数称取再生建筑微粉400-600份、 乳液200-300份， 第一功能助剂3-8份和 去离子水100-200份， 充分混合， 再放入球磨设备中球磨， 得到水性涂料浆液A； (2)再取去离子水50-150份， 第二功能助剂22-32份， 充分混合， 得到水性涂料浆液B； 。
4、(3)最后， 将步骤(1)所得水性涂料浆液A与步骤(2)所得水性涂料浆液B混合调漆， 过 筛， 所得筛下物即为目的产物。 2.根据权利要求1所述的一种采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法， 其特 征在于， 步骤(1)中所述的再生建筑微粉通过以下方法制成： 取建筑废弃物破碎， 过80目筛， 即得到。 3.根据权利要求2所述的一种采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法， 其特 征在于， 所述的建筑废弃物取自拆除的建筑物或构筑物， 其选自混凝土、 砖或陶瓷中的一种 或几种的组合。 4.根据权利要求2或3所述的一种采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法， 其 特征在于， 所述的建筑废弃物。
5、的成分组成为： 按重量百分数计， 其包括SiO2 30-70， Al2O3 16-48， CaO 2-33， Fe2O3 1-6， 其他组分不超过2。 5.根据权利要求1所述的一种采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法， 其特 征在于， 步骤(1)中， 球磨工艺为在400-500rpm转速下球磨200-300min。 6.根据权利要求1所述的一种采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法， 其特 征在于， 步骤(1)中所述的第一功能助剂包括分散剂、 消泡剂和增稠剂。 7.根据权利要求1所述的一种采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法， 其特 征在于， 步骤(2)中所述的第二功能助剂包括。
6、分散剂、 消泡剂、 成膜助剂、 pH调节剂、 防腐剂、 增稠剂、 防沉剂和防霉剂。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109135353 A 2 采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法 技术领域 0001 本发明属于建筑废弃物再生利用技术领域， 涉及一种将再生建筑微粉用于制备高 耐洗刷水性涂料的资源化处理方法。 背景技术 0002 在建筑涂料领域的水性涂料是一种以水为分散剂， 合成树脂和颜填料为基料， 外 加不同助剂， 在粉磨和高速搅拌等条件下生产的环保水性涂料。 与传统涂料相比， 其具有 VOC低、 成本低和风险小等特点。 随着使用过程的增长， 水性涂料涂层的表面会受到各种油 污、 粉尘。
7、的玷污， 因此在出厂时要求水性涂料产品具有一定的耐洗刷性能， 从而保证涂层在 经过表面洗刷后仍能具有一定的美观及耐用性。 水性涂料的耐洗刷性能受到乳液种类、 颜 填料、 助剂及成膜条件的影响， 且以乳液和颜填料为主。 在水性涂料配方设计中， 乳液或成 膜助剂的增加可以有效的增加涂层耐洗刷性能， 但同时会大大增加水性涂料产品的成本。 因此， 需要添加合适的颜填料来增强水性涂料产品的耐洗刷性能。 利用传统的填料制备的 产品， 如重质碳酸钙、 轻质碳酸钙、 硅灰石粉、 绢云母粉等， 虽然符合产品的出厂要求， 但其 耐洗刷性能并不突出。 耐洗刷性能的显著增加则需要添加一些特殊物质， 如金红石型钛白 粉。
8、， 但同时也会造成其产品成本增加的问题。 因此， 需要寻找一种成本较低的添加物来增强 其耐洗刷性。 0003 另一方面， 我国每年都会产生超过2亿t的建筑废物， 且数量仍在逐年上升。 建筑废 物是指建筑物或构筑物在新建、 改建、 扩建、 拆除和装修过程中产生的各类废料。 建筑废物 的资源化多以经过破碎、 筛分后， 作为再生骨料进行资源化利用， 而粉质废物则作为再生微 粉使用。 这些再生微粉的原料废混凝土、 废砖和废陶瓷均由硅酸盐类物质所组成， 其中 水泥、 砖和陶瓷的制备过程中， 均经过高温烧制的过程， 因此其制备的再生粉末具有较高的 强度和硬度。 但是与天然矿物相比， 再生骨料和微粉的活性大。
9、大降低， 导致其只能作为部分 原料使用， 或用于某些低等级的产品开发， 而难以作为高性能产品进行利用。 因而其市场利 用率很低， 大量再生骨料和微粉无法得到有效利用。 发明内容 0004 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种采用再生建筑 微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法， 以提高建筑废弃物再利用的附加值。 0005 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 0006 本发明提供了一种采用再生建筑微粉制备高耐洗刷水性涂料的方法， 包括以下步 骤： 0007 (1)按重量份数称取再生建筑微粉400-600份、 乳液200-300份， 第一功能助剂3-8 份和去离子水100-200。
10、份， 充分混合， 再放入球磨设备中球磨， 得到水性涂料浆液A； 0008 (2)再取去离子水50-150份， 第二功能助剂22-32份， 充分混合， 得到水性涂料浆液 B； 说明书 1/7 页 3 CN 109135353 A 3 0009 (3)最后， 将步骤(1)所得水性涂料浆液A与步骤(2)所得水性涂料浆液B混合调漆， 过筛， 所得筛下物即为目的产物。 0010 进一步的， 步骤(1)中所述的再生建筑微粉通过以下方法制成： 取建筑废弃物破 碎， 过80目筛， 即得到。 0011 更进一步的， 所述的建筑废弃物取自拆除的建筑物或构筑物， 其选自混凝土、 砖或 陶瓷中的一种或几种的组合。 0。
11、012 更进一步的， 所述的建筑废弃物的成分组成为： 按重量百分数计， 其包括SiO2 30- 70， Al2O3 16-48， CaO 2-33， Fe2O3 1-6， 其他组分不超过2。 0013 进一步的， 步骤(1)中， 球磨工艺为在400-500rpm转速下球磨200-300min。 0014 进一步的， 步骤(1)中所述的第一功能助剂包括分散剂、 消泡剂和增稠剂。 0015 进一步的， 步骤(2)中所述的第二功能助剂包括分散剂、 消泡剂、 成膜助剂、 pH调节 剂、 防腐剂、 增稠剂、 防沉剂和防霉剂。 0016 进一步的， 本发明所制备的高耐洗刷水性涂料性能如下表1所示。 001。
12、7 表1 0018 0019 0020 再生建筑微粉中的SiO2， 其硬度相较于传统的填料(滑石粉、 云母粉等， 莫氏硬度1 3)较高， 再生建筑微粉的莫氏硬度可达25， 因此原料本身就具有良好的耐洗刷潜能。 为 了充分释放再生建筑微粉的耐洗刷潜能， 在加工过程中， 传统的工艺中填料与乳液为简单 的混合过程， 而本发明通过共球磨可使再生微粉中的SiO2在分散剂及高速球磨作用下， 与 乳液进行充分活化接触， 提高再生微粉与乳液之间的有效结合， 再生微粉 “接枝” 在乳液分 说明书 2/7 页 4 CN 109135353 A 4 子上， 因此其形成的涂膜更加密实， 耐洗刷性能得到进一步的提高。 。
13、0021 与现有技术相比， 本发明具有以下优点： 0022 (1)本发明中再生建筑微粉基高耐洗刷水性涂料具有制备工艺简单， 生产成本低， 对生态环境影响小等特点。 0023 (2)本发明中再生建筑微粉基高耐洗刷水性涂料与传统耐洗刷水性涂料相比， 不 仅保证了产品具有良好的耐洗刷性能， 同时可消纳大量的建筑废物， 实现建筑废物资源化 利用。 0024 (3)本发明通过对建筑废物资源化得到再生建筑微粉基高耐洗刷水性涂料， 与传 统建筑废物资源化产品再生骨料相比， 具有更高的附加值和更为广泛的应用前景。 0025 (4)本发明中制备的耐洗刷水性涂料与传统制备工艺相比， 填料与乳液并不是简 单的混合搅。
14、拌， 而是共球磨， 进而可提高其接触效果， 形成的涂膜更加密实， 耐洗刷性能得 到进一步的提高。 具体实施方式 0026 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。 本实施例以本发明技术方案为前提 进行实施， 给出了详细的实施方式和具体的操作过程， 但本发明的保护范围不限于下述的 实施例。 0027 以下各实施例中所用的混凝土材料、 砖块材料和陶瓷材料等建筑废物的化学成分 组成参见下表2所示。 0028 表2 0029 名称SiO2Al2O3CaOFe2O3其他成分 含量/30701648233162 0030 实施例1 0031 (1)选取一定质量的混凝土材料进行破碎； 0032 (2)将步骤。
15、(1)中破碎后基体材料过80目筛； 0033 (3)取步骤(2)中的筛下混凝土粉体重量500份， 取苯丙乳液重量250份， 阴离子型 分散剂2份， 有机硅消泡剂1.5份， 羟乙基纤维素0.3份， 去离子水150份， 充分搅拌混合后， 放 入球磨设备中450rpm球磨200min， 进一步加工得到水性涂料浆料； 0034 (4)去离子水50份， 醇酯十二7份， 丙二醇13份， 羟乙基纤维素1份， 非离子表面活性 剂2份， 缔合型聚氨酯增稠剂1份， 邻苯基苯酚防霉剂1份， AMP-95pH调节剂1.7份， 200rpm搅 拌10min， 得到水性涂料浆液。 0035 (5)取步骤(3)中浆料和步骤。
16、(4)中浆液， 200rpm搅拌8min， 过400目筛， 筛下物即为 成品环保水性涂料。 0036 实施例2 0037 (1)选取一定质量的混凝土材料和砖体材料进行破碎； 0038 (2)将步骤(1)中破碎后基体材料过80目筛； 0039 (3)取步骤(2)中的筛下混凝土粉体重量250份， 砖粉体重量180份， 取苯丙乳液重 量220份， 聚丙烯酸盐分散剂1.5份， 有机硅消泡剂1.5份， 羟乙基纤维素0.1份， 去离子水140 说明书 3/7 页 5 CN 109135353 A 5 份， 充分搅拌混合后， 放入球磨设备中400rpm球磨240min， 进一步加工得到水性涂料浆料； 004。
17、0 (4)去离子水50份， 醇酯十二6份， 乙二醇12份， 羟乙基纤维素3.1份， 阴离子型表面 活性剂1.8份， 过硫酸铵防霉剂0.5份， AMP-95pH调节剂2份， 200rpm搅拌10min， 得到水性涂 料浆液。 0041 (5)取步骤(3)中浆料和步骤(4)中浆液， 200rpm搅拌8min， 过400目筛， 筛下物即为 成品环保水性涂料。 0042 实施例3 0043 (1)选取一定质量的砖块材料和陶瓷材料进行破碎； 0044 (2)将步骤(1)中破碎后基体材料过80目筛； 0045 (3)取步骤(2)中的筛下砖粉体重量280份， 陶瓷粉体重量200份， 取纯丙乳液重量 200份。
18、， 阴离子型分散剂1.5份， 聚醚改性硅消泡剂1.5份， 去离子水140份， 充分搅拌混合后， 放入球磨设备中450rpm球磨280min， 进一步加工得到水性涂料浆料； 0046 (4)去离子水58份， 醇酯十二8份， 丙二醇15份， 羟乙基纤维素0.6份， 非离子表面活 性剂1.8份， 有机硅消泡剂0.5份， 聚丙烯酸酯增稠剂2.5份， 邻苯基苯酚防霉剂0.8份， AMP- 95pH调节剂1.4份， 200rpm搅拌10min， 得到水性涂料浆液。 0047 (5)取步骤(3)中浆料和步骤(4)中浆液， 200rpm搅拌15min， 过400目筛， 筛下物即 为成品环保水性涂料。 0048。
19、 实施例4 0049 (1)选取一定质量的陶瓷材料进行破碎； 0050 (2)将步骤(1)中破碎后基体材料过80目筛； 0051 (3)取步骤(2)中的筛下陶瓷粉体重量400份， 取苯丙乳液重量200份， 聚丙烯酰胺 分散剂1.5份， 聚硅氧烷剂1.5份， 羟乙基纤维素0.5份， 去离子水140份， 充分搅拌混合后， 放 入球磨设备中500rpm球磨300min， 进一步加工得到水性涂料浆料； 0052 (4)去离子水50份， 醇酯十二6份， 丙二醇11份， 羟乙基纤维素1份， 非离子表面活性 剂1.8份， 缔合型聚氨酯增稠剂1.1份， 金属氧化物防霉剂1.4份， AMP-95pH调节剂2.1。
20、份， 200rpm搅拌10min， 得到水性涂料浆液。 0053 (5)取步骤(3)中浆料和步骤(4)中浆液， 200rpm搅拌8min， 过400目筛， 筛下物即为 成品环保水性涂料。 0054 以上各实施例所得成品涂料的性能参见下表3。 0055 表3各实施例涂料性能 说明书 4/7 页 6 CN 109135353 A 6 0056 0057 对比例1 0058 与实施例1相比， 绝大部分都相同， 除了将本实施例中混凝土粉体改为滑石粉250 份， 高岭土100份， 云母粉150份。 0059 对比例2 0060 与实施例1相比， 绝大部分都相同， 除了将本实施例中混凝土粉体改为滑石粉20。
21、0 份， 高岭土150份， 云母粉150份。 0061 对比例3 0062 与实施例2相比， 绝大部分都相同， 除了将本实施例中混凝土粉体和砖粉体改为硅 灰石粉100份， 滑石粉200份， 高岭土130份。 0063 对比例4 0064 与实施例2相比， 绝大部分都相同， 除了将本实施例中混凝土粉体和砖粉体改为重 质碳酸钙200份， 滑石粉150份， 云母粉80份。 0065 对比例5 0066 与实施例1相比， 绝大部分都相同， 除了本实施例步骤(3)中省去了球磨步骤， 改为 说明书 5/7 页 7 CN 109135353 A 7 同等转速剪切搅拌。 0067 对比例6 0068 与实施例。
22、2相比， 绝大部分都相同， 除了本实施例步骤(3)中省去了球磨步骤， 改为 同等转速剪切搅拌。 0069 表4各实施例涂料性能 0070 0071 0072 对比例1-4中所得涂料的耐洗刷次数虽然大于300次， 但是远远小于再生建筑微粉 水性涂料的耐洗刷次数， 因此利用再生建筑微粉制备的水性涂料， 在耐洗刷性能方面具有 显著的优势。 对比例5-6中所得涂料由于制备过程中不是共球磨， 因此再生建筑微粉与乳液 之间结合效果欠佳， 其耐人工气候老化性无法满足要求， 且耐洗刷次数也大大降低。 0073 实施例5 说明书 6/7 页 8 CN 109135353 A 8 0074 与实施例1相比， 绝大。
23、部分都相同， 除了本实施例中混凝土粉体改为600份。 0075 实施例6 0076 与实施例1相比， 绝大部分都相同， 除了本实施例中混凝土粉体改为400份。 0077 实施例7 0078 与实施例1相比， 绝大部分都相同， 除了本实施例中苯丙乳液改为200份。 0079 实施例8 0080 与实施例1相比， 绝大部分都相同， 除了本实施例中苯丙乳液改为300份。 0081 实施例9 0082 与实施例1相比， 绝大部分都相同， 除了本实施例中步骤(3)中阴离子型分散剂改 为3.5份， 有机硅消泡剂改为3.5份， 羟乙基纤维素改为1份 0083 实施例10 0084 与实施例1相比， 绝大部分。
24、都相同， 除了本实施例中步骤(3)中第二功能助剂的添 加量改为醇酯十二4份， 丙二醇12份， 羟乙基纤维素0.3份， 非离子表面活性剂1.8份， 缔合型 聚氨酯增稠剂0.5份， 邻苯基苯酚防霉剂1.3份， AMP-95pH调节剂2.1份。 0085 实施例11 0086 与实施例1相比， 绝大部分都相同， 除了本实施例中步骤(3)中第二功能助剂的添 加量改为醇酯十二8份， 丙二醇16份， 羟乙基纤维素0.6份， 非离子表面活性剂2.2份， 缔合型 聚氨酯增稠剂0.6份， 邻苯基苯酚防霉剂2.6份， AMP-95pH调节剂2份。 0087 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。 熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改， 并把在此说明的一般 原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。 因此， 本发明不限于上述实施例， 本领 域技术人员根据本发明的揭示， 不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的 保护范围之内。 说明书 7/7 页 9 CN 109135353 A 9 。