耐酸膠泥及製備方法
2023-12-02 17:29:36 1
專利名稱：耐酸膠泥及製備方法
技術領域：
本發明涉及一種膠泥及製備方法。
背景技術：
酸腐蝕在金屬和建築物表面開始並逐漸向內部擴展。據統計全世界一年因酸腐蝕造成的損失超過百億美元，所以金屬和建築物被酸腐蝕的問題越來越受到關注，尤其是煙道的酸腐蝕問題。以鋼鐵煙道為例，在鍋爐內燃料燃燒產生的大量燃燒氣由煙道排出，二氧化硫SO2氣體作為燃燒氣的主要成分與水蒸氣氧化後形成亞硫酸H2SO3，再經氧化成為強腐蝕性硫酸H2SO4，硫酸H2SO4與鋼鐵煙道中的鐵Fe和空氣中的氧氣O2反應生成亞硫酸鐵FeSO4和水；之後亞硫酸鐵FeSO4逐漸被氧化成硫酸鐵Fe2(SO4)3，硫酸鐵Fe2(SO4)3被水解生成鐵鏽FeO(OH)和硫酸H2SO4，而硫酸H2SO4再與鋼鐵煙道中的鐵Fe反應形成惡性循環(如圖1所示)。因此鋼鐵煙道的壽命很短，若採用耐酸性較好的銅、鉛等金屬製造煙道，雖然可以延長煙道的壽命，但製造成本過高難於推廣；而用混凝土等材料製造的煙道同樣難以逃脫被酸腐蝕的厄運。
發明內容
本發明的目的是為了解決金屬和建築物被酸腐蝕，尤其是煙道被酸腐蝕的問題，而提供的一種耐酸膠泥及製備方法。耐酸膠泥由骨料和粘料混合而成；其中骨料由佔耐酸膠泥質量20％～30％粒徑為200～500目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量20％～30％的耐酸粉粒組成，粘料由佔耐酸膠泥質量40％～50％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4％～5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.1％～1％的蓖麻油組成。其製備方法通過以下步驟實現(一)將佔耐酸膠泥質量20％～30％粒徑為200～500目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量20％～30％的耐酸粉粒倒入攪拌機內攪拌40～70min後成為骨料；(二)將佔耐酸膠泥質量40％～50％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4％～5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.1％～1％的蓖麻油倒入漿式攪拌釜內攪拌20～40min後成為粘料；(三)將骨料和粘料混勻，即得到耐酸膠泥。
本發明中尿素和脲醛樹脂之間可按任意質量比混合。本發明中耐酸粉粒由硅藻土、鋯英砂、高嶺土、二氧化矽粉粒中的兩種或兩種以上成分組成，組成耐酸粉粒的兩種或兩種以上成分之間可按任意質量比混合。本發明中改性矽酸鈉溶液由佔改性矽酸鈉溶液質量0.1％～0.3％的松香粉和佔改性矽酸鈉溶液質量99.7％～99.9％的矽酸鈉溶液製成。
本發明耐酸膠泥比重為1.65～1.80；將其塗於金屬或建築物表面，塗層耐熱溫度為160～190℃，粘附力強，可達0級。將濃度均為10％的鹽酸、硝酸、硫酸製成混合液，耐酸膠泥塗層放入其中30天不腐蝕；在60℃，硫酸濃度為19％的情況下耐酸膠泥塗層7h不腐蝕、不剝落；硫酸濃度為19％，常溫情況下耐酸膠泥塗層7天不腐蝕、不剝落。耐酸膠泥塗層的線膨脹係數小，僅為5.5×10-6ppm/℃。耐酸膠泥成分少，製備工藝簡單，成本低廉，新製備的耐酸膠泥須在1h內塗覆到金屬或建築物表面，金屬或建築物表面塗覆耐酸膠泥塗層24h後便可恢復使用。
圖1是鋼鐵煙道酸腐蝕原理圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式耐酸膠泥由骨料和粘料混合而成；其中骨料由佔耐酸膠泥質量20％～30％粒徑為200～500目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量20％～30％的耐酸粉粒組成，粘料由佔耐酸膠泥質量40％～50％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4％～5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.1％～1％的蓖麻油組成。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點是耐酸粉粒由硅藻土、鋯英砂、高嶺土、二氧化矽粉粒中的兩種或兩種以上成分組成。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同點是骨料由佔耐酸膠泥質量23％～27％粒徑為300～400目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量23％～27％的耐酸粉粒組成。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一的不同點是粘料由佔耐酸膠泥質量42％～48％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4.2％～4.7％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.3％～0.8％的蓖麻油組成。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一或三的不同點是骨料由佔耐酸膠泥質量25％粒徑為350目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量25％的耐酸粉粒組成。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一或四的不同點是粘料由佔耐酸膠泥質量45％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4.5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.5％的蓖麻油組成。
具體實施方式
七本實施方式通過以下步驟實現耐酸膠泥的製備(一)將佔耐酸膠泥質量20％～30％粒徑為200～500目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量20％～30％的耐酸粉粒倒入攪拌機內攪拌40～70min後成為骨料；(二)將佔耐酸膠泥質量40％～50％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4％～5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.1％～1％的蓖麻油倒入漿式攪拌釜內攪拌20～40min後成為粘料；(三)將骨料和粘料混勻，即得到耐酸膠泥。
本實施方式製備的耐酸膠泥塗層與金屬或建築物表面粘結牢固，內部顆粒粒度均勻、分布合理密實，阻止了酸性物質的進入。尤其是應用於煙道的防酸腐蝕處理，耐酸膠泥塗層耐酸且表面成膜物光滑，不受煙道粉塵衝刷的影響，延長了煙道的使用壽命。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
七的不同點是耐酸粉粒由硅藻土、鋯英砂、高嶺土、二氧化矽粉粒中的兩種或兩種以上成分組成。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
七的不同點是步驟(一)將佔耐酸膠泥質量23％～27％粒徑為300～400目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量23％～27％的耐酸粉粒倒入攪拌機內攪拌50～65min後成為骨料。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
七或九的不同點是步驟(一)將佔耐酸膠泥質量25％粒徑為350目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量25％的耐酸粉粒倒入攪拌機內攪拌60min後成為骨料。
具體實施方式
十一本實施方式與具體實施方式
七的不同點是步驟(二)將佔耐酸膠泥質量42％～48％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4.2％～4.7％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.3％～0.8％的蓖麻油倒入漿式攪拌釜內攪拌25～35min後成為粘料。
具體實施方式
十二本實施方式與具體實施方式
七或十一的不同點是步驟(二)將佔耐酸膠泥質量45％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4.5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.5％的蓖麻油倒入漿式攪拌釜內攪拌30min後成為粘料。
權利要求
1.一種耐酸膠泥，其特徵是耐酸膠泥由骨料和粘料混合而成；其中骨料由佔耐酸膠泥質量20％～30％粒徑為200～500目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量20％～30％的耐酸粉粒組成，粘料由佔耐酸膠泥質量40％～50％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4％～5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.1％～1％的蓖麻油組成。
2.根據權利要求1所述的耐酸膠泥，其特徵在於耐酸粉粒由硅藻土、鋯英砂、高嶺土、二氧化矽粉粒中的兩種或兩種以上成分組成。
3.根據權利要求1所述的耐酸膠泥，其特徵在於骨料由佔耐酸膠泥質量23％～27％粒徑為300～400目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量23％～27％的耐酸粉粒組成。
4.根據權利要求1所述的耐酸膠泥，其特徵在於粘料由佔耐酸膠泥質量42％～48％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4.2％～4.7％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.3％～0.8％的蓖麻油組成。
5.根據權利要求1或3所述的耐酸膠泥，其特徵在於骨料由佔耐酸膠泥質量25％粒徑為350目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量25％的耐酸粉粒組成。
6.根據權利要求1或4所述的耐酸膠泥，其特徵在於粘料由佔耐酸膠泥質量45％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4.5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.5％的蓖麻油組成。
7.一種耐酸膠泥的製備方法，其特徵是耐酸膠泥按下述步驟進行製備(一)將佔耐酸膠泥質量20％～30％粒徑為200～500目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量20％～30％的耐酸粉粒倒入攪拌機內攪拌40～70min後成為骨料；(二)將佔耐酸膠泥質量40％～50％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4％～5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.1％～1％的蓖麻油倒入漿式攪拌釜內攪拌20～40min後成為粘料；(三)將骨料和粘料混勻，即得到耐酸膠泥。
8.根據權利要求7所述的耐酸膠泥，其特徵在於耐酸粉粒由硅藻土、鋯英砂、高嶺土、二氧化矽粉粒中的兩種或兩種以上成分組成。
9.根據權利要求7所述的耐酸膠泥，其特徵在於步驟(一)將佔耐酸膠泥質量23％～27％粒徑為300～400目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量23％～27％的耐酸粉粒倒入攪拌機內攪拌50～65min後成為骨料。
10.根據權利要求7所述的耐酸膠泥，其特徵在於步驟(二)將佔耐酸膠泥質量42％～48％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4.2％～4.7％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.3％～0.8％的蓖麻油倒入漿式攪拌釜內攪拌25～35min後成為粘料。
全文摘要
耐酸膠泥及製備方法，它涉及一種膠泥及製備方法。它解決了金屬和建築物被酸腐蝕，尤其是煙道被酸腐蝕的問題。耐酸膠泥由骨料和粘料混合而成。其製備方法1.將佔耐酸膠泥質量20％～30％粒徑為200～500目的玻璃微珠和佔耐酸膠泥質量20％～30％的耐酸粉粒倒入攪拌機攪拌40～70min後成為骨料；2.將佔耐酸膠泥質量40％～50％的改性矽酸鈉溶液、佔耐酸膠泥質量4％～5％的尿素和/或脲醛樹脂及佔耐酸膠泥質量0.1％～1％的蓖麻油倒入漿式攪拌釜攪拌20～40min後成為粘料；3.將骨料和粘料混勻，即得到耐酸膠泥。耐酸膠泥比重輕、耐熱、粘附力強、耐酸腐蝕，製備工藝簡單，成本低廉，金屬或建築物表面塗覆耐酸膠泥塗層24h後便可恢復使用。
文檔編號C04B111/23GK1803698SQ20051012738
公開日2006年7月19日 申請日期2005年12月26日 優先權日2005年12月26日
發明者孫學明, 那維君, 邢玉清 申請人:孫學明