本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种成本低、粘接性强、耐碱耐水、白度较高的金属矿山井下巷道喷白涂料及其制备方法。
背景技术：
矿山企业由于其生产条件和作业环境的特点，属高危行业。矿山企业在生产过程中，难以预见和控制的不安全隐患普遍存在。据有关资料显示，在非煤矿山所发生的伤亡事故中，40%属“冒顶片帮”所致，“冒顶片帮”事故一直是非煤地下矿山开采中的一个突出问题，也是井下金属矿山在开采过程中发生频率较高的安全事故之一。因此，加强井下金属矿山“片帮冒顶”事故的预防工作，是做好矿山企业安全工作的重要内容，是现场管理工作的重要环节。
受围岩地质构造、地压活动、爆破震动、腐蚀风化等因素影响，地下金属矿山巷道在围岩发生“冒顶片帮”（即应力释放过程）前难以发现，隐蔽性较强，如何经济、有效的预防“冒顶片帮”安全事故的发生一直是困扰国内外矿山的世界性难题。日常加强对顶板浮石的检查与处理，是目前行之有效的“片帮冒顶”事故预防措施之一，而目视检查是简单易行的常用手段。通过对井下金属矿山巷道喷涂适用于井下特殊环境的白色衬涂层，配合高亮度照明灯具来提高巷道整体照明亮度，作业人员可直观判断巷道围岩应力变化，围岩塑性变形产生的裂纹及巷道局部围岩的冒落情况一目了然，可及时采取相应的措施对“冒顶片帮”事故隐患进行处理，大大提高了事故的事前控制和预防的能力，从而减少“冒顶片帮”事故发生，提高井下作业安全性。但因井下矿山巷道受粉尘、油烟、放炮震动、湿热（或阴冷）等恶劣环境的影响，利用普通材料（如耐水腻子粉、石灰等）对巷道直接喷白效果较差，而市面上的成品涂料中可用于喷白的材料如外墙乳胶漆、油漆等价格较高，不适于井下金属矿山巷道大范围喷涂使用。现有技术中的非煤地下矿山，一般采用白水泥和107胶按10:1的比例混合作为喷白涂料，虽然成本较低、耐水性好，但自涤性和韧性差，粉尘和油烟污染后冲洗难以去除，较高白度的维持时间短；韧性差造成放炮震动涂层自身易产生裂纹，影响对围岩塑性变形产生裂纹的观察与判断。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种成本低、粘接性强、耐碱耐水、白度较高的金属矿山井下巷道喷白涂料；第二目的在于提供一种实现第一目的的金属矿山井下巷道喷白涂料的制备方法。
本发明的第一目的是这样实现的：按重量份数计组成包括：
粉料90~100、聚合物乳液30~50；
所述粉料按重量份数计组成包括：
白色耐水腻子粉65~80、建筑速溶胶粉2~5、可再分散乳胶粉20~30。
本发明的第二目的是这样实现的：包括粉料预混、涂料预混、涂料混合步骤，具体步骤如下：
a、粉料预混：取20~30重量份的可再分散乳胶干粉与65~80重量份的白色耐水腻子干粉混合均匀，得到预混粉；
b、涂料预混：取50~70重量份的水加入搅拌桶内，采用分散搅拌器在搅拌过程中缓慢加入2~5重量份的建筑速溶胶粉，再持续搅拌然后静置形成胶水；
c、涂料混合：采用分散搅拌器持续搅拌b步骤配制的胶水，在搅拌过程中缓慢加入30~50重量份的聚合物乳液及a步骤配制好的预混粉，再持续搅拌即可形成喷白涂料。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明根据金属矿井下所处的特殊环境，因此加入了较大比例的聚合物乳液，提高了涂层与巷道壁的粘结性、耐水性、弹性和自洁性，本发明的喷白涂料耐水时间达20天以上，且涂层无起层、脱落现象；具有一定的弹性形变性能，能够满足巷道壁表面的凹凸不平和放炮震动不易开裂的要求；喷涂后配合高亮度照明灯具，巷道整体照明亮度可提高40%以上，在巷道顶板边帮出现“冒顶片帮”安全事故隐患初期，喷涂层会显现明显的裂缝。
2、本发明以成本较低的白色耐水腻子粉作为主要填料，其原材料廉价易得，有效控制了整体的成本。
3、本发明以水溶性可再分散粉末的可再分散乳胶粉作为重要的填料，利用这种粉体在与水接触后可以很快再分散成乳液，由于可再分散乳胶粉具有高粘结能力和抗水性、施工性及隔热性等，即能提高涂料的韧性，而且还赋予涂料优良的耐碱性能。
4、本发明中的聚合物乳液为低voc的水溶性乳液，粉料中的成分环保无毒，固化以后对井下空气质量影响较小。
因此，本发明具有成本低、粘接性强、耐碱耐水、白度较高的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
本发明之金属矿山井下巷道喷白涂料按重量份数计组成包括：
粉料90~100、聚合物乳液30~50；
所述粉料按重量份数计组成包括：
白色耐水腻子粉65~80、建筑速溶胶粉2~5、可再分散乳胶粉20~30。
所述聚合物乳液为柔性苯丙乳液、柔性纯丙乳液或聚醋酸乙烯酯乳液。
所述白色耐水腻子粉按重量份数计组成包括：双飞粉45~55、灰钙粉15~25、胶粉0.3~0.4。
所述白色耐水腻子粉按重量份数计组成包括：滑石粉7~8、灰钙粉14~16、双飞粉42~48、白水泥7~8、胶粉0.35。
所述建筑速溶胶粉为聚乙烯醇速溶胶粉、改性纤维素、速溶树脂胶粉或熟胶粉，所述可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物或丙烯酸共聚物。
所述涂料中还包括50~70重量份的水。
本发明之金属矿山井下巷道喷白涂料制备方法，包括粉料预混、涂料预混、涂料混合步骤，具体步骤如下：
a、粉料预混：取20~30重量份的可再分散乳胶干粉与65~80重量份的白色耐水腻子干粉混合均匀，得到预混粉；
b、涂料预混：取50~70重量份的水加入搅拌桶内，采用分散搅拌器在搅拌过程中缓慢加入2~5重量份的建筑速溶胶粉，再持续搅拌然后静置形成胶水；
c、涂料混合：采用分散搅拌器持续搅拌b步骤配制的胶水，在搅拌过程中缓慢加入30~50重量份的聚合物乳液及a步骤配制好的预混粉，再持续搅拌即可形成喷白涂料。
所述b步骤中加入建筑速溶胶粉后再持续搅拌不少于60s，之后静置至少5min形成胶水。
所述c步骤中加入聚合物乳液及预混粉后再持续搅拌不少于150s，即可形成喷白涂料。
所述b步骤和/或c步骤中分散搅拌器分散盘直径约为搅拌桶直径的1/2~1/3且转速不低于780r/min。
实施例1
1、粉料预混：
1.1、按重量份取双飞粉45、灰钙粉20、胶粉0.3混合均匀制得白色耐水腻子粉。
1.2、取25重量份的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物干粉与上述白色耐水腻子干粉混合均匀，得到预混粉；
2、涂料预混：取60重量份的水加入搅拌桶内，采用转速为780r/min且分散盘直径约为搅拌桶直径1/2的分散搅拌器，在搅拌过程中缓慢加入4重量份的速溶树脂胶粉，再持续搅拌90s，之后静置8min形成胶水；
3、涂料混合：采用分散搅拌器持续搅拌上述胶水，在搅拌过程中缓慢加入30重量份的柔性苯丙乳液及上述预混粉，再持续搅拌180s，即可形成喷白涂料。
将上述喷白涂料利用高浓度腻子喷涂机喷涂施工，经井下巷道多处喷涂试验，喷涂层干燥后粘接性强、耐碱耐水、白度较高，巷道采矿粉尘和油烟污染后经冲洗能基本去除，白度维持时间较长，而且放炮震动也很少会产生涂层裂纹影响判断。喷涂后配合高亮度照明灯具巷道整体照明亮度可提高40%以上，在巷道顶板边帮出现“冒顶片帮”安全事故的隐患初期，喷涂层会显现明显的裂缝，通过对喷涂层裂缝的观察容易掌握巷道顶板边帮的稳定状态，从而预防井下巷道“冒顶片帮”安全事故的发生。
实施例2
1、粉料预混：
1.2、按重量份取双飞粉55、灰钙粉24.6、胶粉0.4混合均匀制得白色耐水腻子粉。
1.2、取30重量份的醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物干粉与上述白色耐水腻子干粉混合均匀，得到预混粉；
2、涂料预混：取70重量份的水加入搅拌桶内，采用转速为900r/min且分散盘直径约为搅拌桶直径1/3的分散搅拌器，在搅拌过程中缓慢加入2重量份的聚乙烯醇速溶胶粉，再持续搅拌60s，之后静置5min形成胶水；
3、涂料混合：采用分散搅拌器持续搅拌上述胶水，在搅拌过程中缓慢加入50重量份的柔性纯丙乳液及上述预混粉，再持续搅拌240s，即可形成喷白涂料。
实施例3
1、粉料预混：
1.3、按重量份取双飞粉55、灰钙粉15、胶粉0.3混合均匀制得白色耐水腻子粉。
1.2、取20重量份的丙烯酸共聚物干粉与上述白色耐水腻子干粉混合均匀，得到预混粉；
2、涂料预混：取50重量份的水加入搅拌桶内，采用转速为840r/min且分散盘直径约为搅拌桶直径1/2的分散搅拌器，在搅拌过程中缓慢加入5重量份的改性纤维素干粉，再持续搅拌75s，之后静置6min形成胶水；
3、涂料混合：采用分散搅拌器持续搅拌上述胶水，在搅拌过程中缓慢加入40重量份的聚醋酸乙烯酯乳液及上述预混粉，再持续搅拌150s，即可形成喷白涂料。
实施例4
1、粉料预混：
1.1、按重量份取滑石粉7、灰钙粉16、双飞粉48、白水泥7、胶粉0.35混合均匀制得白色耐水腻子粉。
1.2、取25重量份的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物干粉与上述白色耐水腻子干粉混合均匀，得到预混粉；
2、涂料预混：取55重量份的水加入搅拌桶内，采用分散搅拌器在搅拌过程中缓慢加入3重量份的改性纤维素干粉，再持续搅拌80s，之后静置7min形成胶水；
3、涂料混合：采用分散搅拌器持续搅拌上述胶水，在搅拌过程中缓慢加入35重量份的柔性苯丙乳液及上述预混粉，再持续搅拌180s，即可形成喷白涂料。
实施例5
1、粉料预混：
1.1、按重量份取滑石粉8、灰钙粉14、双飞粉42、白水泥8、胶粉0.35混合均匀制得白色耐水腻子粉。
1.2、取20重量份的丙烯酸共聚物干粉与上述白色耐水腻子干粉混合均匀，得到预混粉；
2、涂料预混：取65重量份的水加入搅拌桶内，采用分散搅拌器在搅拌过程中缓慢加入4重量份的聚乙烯醇速溶胶粉，再持续搅拌85s之后静置6min形成胶水；
3、涂料混合：采用分散搅拌器持续搅拌上述胶水，在搅拌过程中缓慢加入45重量份的聚醋酸乙烯酯乳液及上述预混粉，再持续搅拌160s，即可形成喷白涂料。