一種金屬粉末涂料及其制備方法和用途：技術(shù)領(lǐng)域與創(chuàng)新價值綜述

一、主要應(yīng)用領(lǐng)域（技術(shù)領(lǐng)域）

本發(fā)明屬于環(huán)保型功能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種戶內(nèi)裝飾性金屬粉末涂料及其制備方法與用途。其核心在于將工業(yè)廢棄物——氯堿或氯酸鹽工業(yè)中產(chǎn)生的鎂鈣渣進行資源化利用，作為功能性填充料應(yīng)用于金屬表面涂裝領(lǐng)域，特別適用于建筑、家具、家電等室內(nèi)金屬構(gòu)件的裝飾性防護涂層。

二、所解決的技術(shù)問題

隨著我國氯堿及氯酸鹽工業(yè)的快速發(fā)展，每年產(chǎn)生超過300萬噸以碳酸鈣、氫氧化鎂為主的鹽泥類固體廢棄物——即“工業(yè)鎂鈣渣”。目前這些廢渣大多采用填埋或堆放方式處理，不僅占用大量土地資源，還可能因含有六價鉻等有害成分造成水體和土壤污染，嚴重制約了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

盡管已有部分研究嘗試將其用于建材、吸附劑等領(lǐng)域，但普遍存在附加值低、技術(shù)含量不高、資源利用率不足等問題。同時，在傳統(tǒng)粉末涂料行業(yè)中，填充料多采用天然碳酸鈣、滑石粉等礦物原料，存在成本較高、功能單一、難以實現(xiàn)環(huán)保閉環(huán)等問題。

因此，如何將成分復(fù)雜、處理難度大的工業(yè)鎂鈣渣高效轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品，成為亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。

本發(fā)明正是針對上述問題提出的一種創(chuàng)新解決方案：通過系統(tǒng)配方設(shè)計與工藝優(yōu)化，首次將經(jīng)過無害化處理的工業(yè)鎂鈣渣成功應(yīng)用于戶內(nèi)金屬粉末涂料中，既實現(xiàn)了固廢資源的高值化利用，又提升了涂料的功能性能。

三、關(guān)鍵技術(shù)方案

為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用了以下幾項核心技術(shù)方案：

1. 工業(yè)鎂鈣渣的預(yù)處理與改性技術(shù)

• 對來自氯堿或氯酸鹽工業(yè)的鹽泥進行清洗、脫鹽、還原解毒（特別是含六價鉻廢渣按專利CN101209873-A方法處理），獲得穩(wěn)定、安全的工業(yè)鎂鈣渣；

• 主要成分為碳酸鈣、氫氧化鎂、堿式碳酸鎂、硫酸鋇等，具有良好的熱穩(wěn)定性與阻燃潛力；

• 在使用前將鎂鈣渣與碳酸鈣按一定比例混合，控制鈣鎂質(zhì)量比在2:1～4:1之間，確保體系兼容性和涂膜性能均衡。

2. 復(fù)合樹脂基體設(shè)計

• 采用環(huán)氧樹脂與戶內(nèi)聚酯樹脂共混體系作為成膜物質(zhì)，兼顧附著力、耐腐蝕性與裝飾性；

• 樹脂占比分別為20%-40%，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高涂層機械強度和耐久性。

3. 功能性助劑協(xié)同配伍

• 添加流平劑（0.8%-5%）改善涂膜平整度；

• 安息香（1%-5%）消除氣泡；

• 氣相二氧化硅（0.1%-0.2%）增強儲存穩(wěn)定性和抗結(jié)塊能力；

• 顏料（1%-10%）提供色彩多樣性；

• 金屬顏料（0.2%-5%）賦予涂層金屬光澤和裝飾效果。

4. 偶聯(lián)劑改性提升界面結(jié)合力

• 引入鈦酸酯偶聯(lián)劑（添加量0.3%-1.5%），對鎂鈣渣顆粒表面進行化學(xué)改性，增強其與有機樹脂基體之間的界面粘接，顯著提高涂膜的致密性、附著力和力學(xué)性能。

5. 科學(xué)合理的制備工藝流程

• 包括：配料混合 → 高速混合改性 → 熔融擠出 → 壓片冷卻 → 破碎研磨 → 過篩制得底粉 → 最后與金屬顏料和氣相二氧化硅干混過篩得到成品；

• 工藝成熟、易于工業(yè)化放大，適合大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。

四、達到的有益效果

本發(fā)明通過上述技術(shù)創(chuàng)新，取得了顯著的技術(shù)進步和實際應(yīng)用效益：

1. 實現(xiàn)工業(yè)固廢高值化利用
   將原本被視為污染物的工業(yè)鎂鈣渣變廢為寶，作為功能性填充料替代部分商業(yè)碳酸鈣，大幅降低原材料成本，推動循環(huán)經(jīng)濟和綠色制造。

2. 提升涂料綜合性能

• 所得涂料具有優(yōu)異的流平性、附著力、硬度和耐沖擊性能；

• 因鎂鈣渣中含有氫氧化鎂等成分，賦予涂層良好的防火阻燃特性，符合現(xiàn)代建筑對安全性的要求；

• 可靈活調(diào)整配方，實現(xiàn)啞光、亮光、砂紋等多種外觀效果，滿足多樣化裝飾需求。

3. 環(huán)境友好與節(jié)能減排

• 粉末涂料本身無溶劑揮發(fā)，VOC排放幾乎為零；

• 結(jié)合工業(yè)廢渣利用，進一步減少天然礦產(chǎn)資源開采和碳排放，助力“雙碳”戰(zhàn)略實施。

4. 經(jīng)濟效益顯著

• 原料來源廣泛且成本低廉；

• 生產(chǎn)工藝簡單，無需重大設(shè)備改造；

• 產(chǎn)品市場前景廣闊，可用于門框、窗框、燈具、家具支架等戶內(nèi)金屬制品涂裝。

5. 推動行業(yè)技術(shù)升級
   為其他工業(yè)固廢（如電石渣、鋼渣、赤泥等）在高分子材料中的應(yīng)用提供了可借鑒的技術(shù)路徑，具有較強的示范意義。

五、結(jié)論

綜上所述，本發(fā)明提供了一種兼具環(huán)保性、功能性與經(jīng)濟性于一體的新型金屬粉末涂料解決方案。它不僅有效解決了氯堿及氯酸鹽工業(yè)中鎂鈣渣難處理、低附加值的問題，而且開發(fā)出一種具備裝飾性、防護性與阻燃性的高品質(zhì)戶內(nèi)涂料產(chǎn)品，實現(xiàn)了“以廢治材、以廢增效”的雙重目標。

該技術(shù)的成功應(yīng)用，標志著我國在工業(yè)固廢資源化與綠色涂料開發(fā)領(lǐng)域邁出了重要一步，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景和社會價值。