[发明专利]阻燃型改性剂、其在赤泥表面处理的方法及在粉末涂料的应用

说明书

本发明公开了一种阻燃型改性剂，由氨端聚二甲基硅氧烷、六溴环三聚磷腈、N‑丙基‑全氟辛基磺酰氨谷氨酸钠组成；其在赤泥表面处理的方法，包括以下步骤：（1）向洁净赤泥粉体中加入改性剂Ⅰ，控制温度，并速度搅拌，制得混合物Ⅰ；（2）将混合物Ⅰ和所述的阻燃型改性剂加入搅拌机中，控制温度，以速度搅拌，制得混合物Ⅱ；（3）将混合物Ⅱ在温度下干燥，接着进行超细磨粉，过筛后制得改性赤泥粉。本发明可提高户内粉末涂料的氧指数，阻燃型改性剂在改性时可在第一次改性后的赤泥粒子表面引入硅氧键、氨基，当样板被引燃时，硅氧烷快速迁移到样板表面，形成保护层，从而起到隔热、隔氧的作用。

技术领域

本发明属于无机材料表面处理技术领域，具体涉及一种阻燃型改性剂、其在赤泥表面处理的方法及在粉末涂料的应用。

【背景技术】

广西平果铝被誉为中国的铝都，是中国主要的铝业生产基地，其主要利用当地铝土矿资源生产氧化铝，年生产氧化铝250万吨，排放赤泥300万吨，如今3750万吨赤泥尾矿已堆积成山，现在每年逐渐以300万的速度增加排放，不仅造成封闭处理要花费大量的财力、物力、人力，而且还要大量占用当地的土地资源来堆放赤泥，另外造坝安全管理也十分艰巨。

目前由于赤泥综合利用难度巨大，除了少量用于赤泥选铁和水泥生产中的掺和料外，绝大部分还只能在赤泥坝中堆存，并没有得到较好的充分利用。

氧化铝生产过程中排放的废渣是赤泥，其矿物组成主要有Al₂O₃、Na₂O、SiO₂、CaO、Fe₂O₃、TiO₂等。赤泥主要有害成份是含有Na₂O的附液，附液含碱2-3g/L，pH值在12.2-13.1。广西某铝业公司的赤泥化学成分见下表。

赤泥由于残留附液碱性强，赤泥表面含有大量羟基，如是直接将未改性赤泥粉填充到涂料中，由于未能降低赤泥的基体中团聚效应，使得未改性赤泥粉与户内涂料的其他原料如树脂之间的粘结性、相容性以及润湿性极差，制得的粉末涂料涂膜表观性能和光泽较差。

因此，如何克服现有赤泥在户内涂料利用的不足，实现赤泥工业化、产业化应用，解决广西赤泥尾矿造成的环境问题，具有重要的经济和环境效益。

【发明内容】

本发明提供一种阻燃型改性剂、其在赤泥表面处理的方法及在粉末涂料的应用，以解决现有赤泥在户内涂料利用的不足的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种阻燃型改性剂Ⅱ，由氨端聚二甲基硅氧烷、六溴环三聚磷腈、N-丙基-全氟辛基磺酰氨谷氨酸钠组成。

进一步地，所述氨端聚二甲基硅氧烷、六溴环三聚磷腈、N-丙基-全氟辛基磺酰氨谷氨酸钠的质量比为4.1-6.5:1.2-2:2.8-3.9。

进一步地，所述氨端聚二甲基硅氧烷、六溴环三聚磷腈、N-丙基-全氟辛基磺酰氨谷氨酸钠的质量比为5.3:1.8:3.5。

本发明提供一种阻燃型改性剂Ⅱ在赤泥表面处理的方法，包括以下步骤：（1）向洁净赤泥粉体中加入改性剂Ⅰ，所述改性剂Ⅰ由二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、乙撑-双（N-乙磺酸-十二酰胺）钠组成，控制温度，并速度搅拌，制得混合物Ⅰ；

（2）将步骤（1）制得的混合物Ⅰ和改性剂Ⅱ加入搅拌机中，所述改性剂Ⅱ由氨端聚二甲基硅氧烷、六溴环三聚磷腈、N-丙基-全氟辛基磺酰氨谷氨酸钠组成，控制温度，以速度搅拌，制得混合物Ⅱ；

（3）将步骤（2）制得的混合物Ⅱ在温度下干燥，接着进行超细磨粉，过筛后制得改性赤泥粉。

进一步地，步骤（1）中所述温度为56-65℃。