一种改性钢渣颜填料、由其形成的环氧油漆、其制备方法和其用途与流程

本发明涉及化工领域，特别是涉及一种改性钢渣颜填料及其改性方法。

背景技术：

钢渣作为化工颜填料使用是实现“变废为宝”的废弃物再利用的途径之一，具有附加值高、资源易得、生态环保的特点。现有技术主要存在以下几个问题：

1、吸油量高：受钢渣处理工艺的限制，钢渣是一种具有多孔非金属材料，因此作为颜填料在油漆、橡胶的化工颜填料使用时，树脂、橡胶等溶剂容易渗入到钢渣微孔中，造成吸油值偏高，成本居高不下，

2、分散不均匀：由于钢渣是一种强碱性材料，且钢渣含有一定的金属氧化物，将钢渣磨细到一定细度(如600目以上)后，会出现团聚现象，在溶剂不易分散。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改性钢渣颜填料、由其形成的环氧油漆、其制备方法和其用途，用于解决现有技术中钢渣作为颜填料存在的吸油量大、分散不均匀以及实体环境中不稳定的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过包括以下技术方案获得的。

本发明提供一种钢渣颜填料的改性方法，包括如下步骤：

1)将钢渣粉分散在无水乙醇中得到细粉分散液，硅烷偶联剂和草酸加入无水乙醇中混合形成偶联剂分散液；

2)将所述偶联剂分散液与所述细粉分散液混合获得混合浆料；

3)将混合浆料进行过滤分离，并清洗和干燥得到表面改性的钢渣细粉。

根据上述所述的改性方法，所述钢渣粉为500目～1000目，45μm的筛余量不超过1wt％。

根据上述所述的改性方法，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

根据上述所述的改性方法，所述硅烷偶联剂与草酸的质量比为0.6：(0.1～0.6)。

根据上述所述的改性方法，所述钢渣粉与所述硅烷偶联剂的质量比为1：(0.01～0.1)，优选为1：(0.02～0.06)，更优选为1：(0.03～0.05)。

根据上述所述的改性方法，步骤1)中，钢渣粉分散在无水乙醇中的分散时间为0.5～2h。

根据上述所述的改性方法，步骤2)中，混合时间为2～24h。

根据上述所述的改性方法，步骤3)中，清洗采用乙醇进行清洗。

根据上述所述的改性方法，步骤3)中，干燥的温度为50～80℃。

一种采用如上述所述的改性方法获得的改性钢渣颜填料。

如上述所述的改性钢渣颜填料用于环氧油漆中作为原料组分的用途。

一种环氧油漆，所述环氧油漆包括环氧树脂、改性钢渣颜填料、固化剂、分散剂和溶剂，所述环氧树脂和所述改性钢渣颜填料的质量比为(50～70)：(30～50)；所述固化剂、分散剂、溶剂和所述环氧树脂与所述改性钢渣颜填料之和的质量比为(1.5～3):(0.5～1)：(2～4)：100。

根据上述所述的环氧油漆，所述环氧树脂的环氧当量为450～500g/eq。

根据上述所述的环氧油漆，所述环氧树脂的型号e-20-75x。

根据上述所述的环氧油漆，所述固化剂为dmp-30。

根据上述所述的环氧油漆，所述分散剂为正丁醇。

根据上述所述的环氧油漆，所述溶剂为二甲苯。

本发明还公开了一种环氧油漆的制备方法，将甲组份中的环氧树脂与乙组份中的固化剂、分散剂和溶剂混合；然后加入甲组份中的改性钢渣颜填料混合。

本申请技术方案的有益效果为：

本申请中提供一种改性方法操作简单，而且由其形成的改性钢渣颜填料吸油量降低，碱环境和分散性得到改性，形成的环氧油漆，使用环氧油漆的存更稳定，附着力和耐磨性有所改善。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

本实施例中钢渣颜填料的改性方法如下:

1)将钢渣粉分散在无水乙醇中得到细粉分散液，硅烷偶联剂和草酸加入无水乙醇中混合形成偶联剂分散液；

2)将所述偶联剂分散液加入到所述细粉分散液中混合获得混合浆料；

3)将混合浆料进行过滤分离，并清洗和干燥得到表面改性的钢渣细粉。

具体地，所述钢渣粉为500目～1000目，45μm的筛余量不超过1wt％。

具体地，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

具体地，所述硅烷偶联剂与草酸的质量比为0.6：(0.1～0.6)。

具体地，所述钢渣粉与所述硅烷偶联剂的质量比为1：(0.01～0.1)。

具体地，步骤1)中，钢渣粉分散在无水乙醇中的分散时间为0.5～2h。

具体地，步骤2)中，混合时间为2～24h。

具体地，步骤3)中，清洗采用乙醇进行清洗。

具体地，步骤3)中，干燥的温度为50℃。

本申请中，吸油量的测试方法参照gb/t5211.15-1988。

本申请中，水悬浮液ph值的测试方法参照gb/t1717-1986。

未改性的钢渣粉的吸油量为21.3g/100g；水悬浮液ph值为14.1。

实施例1

本实施例中，硅烷偶联剂与草酸的质量比为0.6:0.3；所述钢渣粉与所述硅烷偶联剂的质量比为1：0.04；分散时间为1h，混合时间为12h。

经测试，吸油量为12.3g/100g，水悬浮液ph值为9.4。

实施例2

本实施例中，硅烷偶联剂与草酸的质量比为0.6:0.1；所述钢渣粉与所述硅烷偶联剂的质量比为1：0.03；分散时间为2h，混合时间为24h。

经测试，吸油量为10.9g/100g，水悬浮液ph值为10.1。

实施例3

本实施例中，硅烷偶联剂与草酸的质量比为0.6:0.6；所述钢渣粉与所述硅烷偶联剂的质量比为1：0.05；分散时间为0.5h，混合时间为2h。

经测试，吸油量为11.7g/100g，水悬浮液ph值为10.5。

从实施例1～3的实施效果数据可以看出，经过改性后的钢渣粉的吸油量均有所下降，水悬浮液ph值下降明显。

实施例4

将实施例1、实施例2和实施例3中形成的改性钢渣颜填料分别用于环氧油漆中，其中，所述环氧油漆包括环氧树脂、改性钢渣颜填料、固化剂、分散剂和溶剂；所述环氧树脂和所述改性钢渣颜填料的质量比为60：40；所述固化剂、分散剂、溶剂和所述环氧树脂与所述改性钢渣颜填料之和的质量比为1.5:1：2：100。

具体地，所述环氧树脂的环氧当量为450～500g/eq；所述环氧树脂的型号e-20-75x；所述固化剂为dmp-30；所述分散剂为正丁醇；所述溶剂为二甲苯。具体的制备方法为将甲组份中的环氧树脂与乙组份中的固化剂、分散剂和溶剂混合；然后加入甲组份中的改性钢渣颜填料混合。

对比例1

与实施例4不同之处在于，采用的是未改性的钢渣粉替代改性钢渣颜填料。

本实施例1～3按照实施例4分别制备的环氧油漆和对比例1的制备的环氧油漆的实施效果数据如下表所示，其中表格中的测试方法参照gb/t6748-2008《船用防锈漆》执行。

由上述实验效果数据可以看出，同等条件下，改性前后的钢渣粉作用效果对比如下：改性后的钢渣粉作为颜填料制备的环氧油漆的储存更稳定，附着力和耐磨性有所改善。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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