[發(fā)明專利]一種粉煤灰基復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710681160.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN107383422B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬祥龍;金石
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08K9/02
• 分類號(hào): C08K9/02;C08K9/04;C08K7/26;C09D5/14;D01F1/10;A01N59/16;A01P1/00;C09C1/00;C09C3/06;C09C3/08;C09C3/10
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34125
• 代理人: 姜玲燕

本發(fā)明公開了一種粉煤灰基復(fù)合材料，由粉煤灰以及包覆在粉煤灰表面的氫氧化鋅或氧化鋅構(gòu)成。本發(fā)明粉煤灰基復(fù)合材料以粉煤灰為核，以氫氧化鋅或氧化鋅為外殼的核殼結(jié)構(gòu)的材料，其具有較好的白度，應(yīng)用范圍得到很大的拓展，且抗菌活性值高，氧化鋅的持久抗菌性好，可用于制備抗菌涂層，且涂層穩(wěn)定性好，本發(fā)明原料成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)廢料的再利用，大大的提高了粉煤灰的附加值，具有非常好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固廢循環(huán)利用與新材料領(lǐng)域，具體地說涉及一種粉煤灰基復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

粉煤灰是一種工業(yè)固體廢棄物，其一般是從燃煤企業(yè)中產(chǎn)生的，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。粉煤灰高附加值應(yīng)用一直是其資源化的重要內(nèi)容，一方面可以解決由其帶來的環(huán)境污染問題，另一方面是其高附加值可以給企業(yè)帶來利潤(rùn)，具有比較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

粉煤灰基的抗菌材料報(bào)道主要在其中加入銀離子，利用銀離子在粉煤灰表面緩慢釋放，使其具有抗菌性。但一般來說銀離子原料相對(duì)較貴，同時(shí)容易流失，持久抗菌性不好。

而且粉煤灰的顏色也一直是影響其作為填充料在各種場(chǎng)合中的應(yīng)用主要因素，尤其是流化床粉煤灰，因?yàn)槠溆幸徊糠治慈急M的炭，所以顏色更深，影響其在顏色要求較高領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低，白度好，抗菌活性值高的粉煤灰基復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種粉煤灰基復(fù)合材料，由粉煤灰以及包覆在粉煤灰表面的氫氧化鋅或氧化鋅構(gòu)成。

進(jìn)一步地，所述粉煤灰的粒徑≤25微米。在實(shí)施本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，原料粒徑在此范圍，其比表面積有利于氧化鋅的包覆，而且還可以直接制備薄膜，如果粒徑大于此范圍，氫氧化鋅的包覆效果差，制備薄膜時(shí)還需要粉碎處理，影響抗菌效果。

本發(fā)明提供的粉煤灰基復(fù)合材料的應(yīng)用是在制造抗菌材料中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供的粉煤灰基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)以粉煤灰為原料，對(duì)原料進(jìn)行酸洗或堿洗，然后對(duì)經(jīng)過酸洗或堿洗的原料進(jìn)行水洗，直至洗出液的pH值達(dá)到6～8，之后向經(jīng)過水洗的原料中加入乙二醇、聚丙烯酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚，分散后制得基材漿料；

(2)向基材漿料中先加入鋅鹽溶液，再在50～60℃、攪拌條件下加入氯化鋇或氫氧化鋇溶液，最后加入氫氧化鈉溶液至pH值達(dá)到6.5～7.5，攪拌后，冷卻至室溫，然后離心除去上清液，對(duì)得到的沉淀進(jìn)行常溫干燥處理，即得到由粉煤灰以及包覆在粉煤灰表面的氫氧化鋅構(gòu)成的所述粉煤灰基復(fù)合材料，對(duì)得到的沉淀進(jìn)行水洗、高溫干燥處理，即得到由粉煤灰以及包覆在粉煤灰表面的氧化鋅構(gòu)成的所述粉煤灰基復(fù)合材料。

進(jìn)一步地，原料與乙二醇、聚丙烯酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為100:5～10:0.5～3:0.1～1。在實(shí)施本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在此配比下，乙二醇、聚丙烯酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚能夠更好地進(jìn)行層層界面包覆，得到更加穩(wěn)定的界面。

進(jìn)一步地，基材漿料的固含量為45～55％。在實(shí)施本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在此條件下，不僅能得到穩(wěn)定性好的膠體，而且方便后續(xù)直接添加高分子材料，制備抗菌薄膜。

進(jìn)一步地，鋅鹽溶液為飽和溶液，基材漿料與鋅鹽溶液的料液比為3～10g/20～40mL。在實(shí)施本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在此配比下，性價(jià)比最優(yōu)。

進(jìn)一步地，氯化鋇或氫氧化鋇溶液為飽和溶液，基材漿料與氯化鋇或氫氧化鋇溶液的料液比為3～10g/10～30mL。在實(shí)施本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在此配比下，性價(jià)比最優(yōu)。

進(jìn)一步地，氫氧化鈉溶液的濃度為1mol/L。