CN101348630A - 防霉防结露涂料及其配制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种具防霉、防结露、隔热性能的内墙涂料及其配制方法，属于建筑材料领域。在每100重量份涂料中，含有吸湿材料1－40重量份，隔热材料2－20重量份，防霉材料0.1－5重量份。其以开孔膨胀珍珠岩、凹凸棒土、海泡石、硅藻土、沸石等多孔材料为调湿功能材料，以空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、闭孔膨胀珍珠岩、二氧化硅气溶胶等低导热系数材料为隔热材料，以金属氧化物、纳米材料、吡啶硫酮锌等为有机、无机复合防霉材料。本发明涂料吸湿量大于180g/m2，放湿量大于140g/m2，防霉达到0级，抗菌性能大于98％，导热系数不大于0.040W/m·K，可应用于建筑物表面，除了具有墙面装饰材料的功能，还具有防霉、防结露、隔热等功能。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一种新型的内墙装饰装修涂覆材料。该涂料除了具有内墙涂料装饰装修的基本功能外，还具有高效防止、抑制霉菌生长和结露现象、同时具有隔热功能。
背景技术
建筑乳胶涂料以其优良的成膜性能和环境友好性，发展迅猛，拥有广阔市场，如今已经发展成为建筑装饰装修材料中应用最广的建筑材料。由于建筑乳胶涂料的涂膜没有溶剂型建筑涂料致密，容易受到细菌及微生物的侵蚀而出现霉斑，不仅影响建筑物的美观，同时给人体健康带来危害。尤其是，近年来由耐新青霉素、黄色葡萄球菌、耐万古霉素肠球菌等引起的医院感染，1996年日本爆发的O-157大肠杆菌感染、2003年爆发的非典型性肺炎、2004年爆发的禽流感等事件，证明了有毒病菌给人类健康发展带来巨大威胁，控制有害病菌的危害已成为人类社会面临的一个重要环境问题。
另外，目前建筑物大多采用玻璃、木制品、纸制品、涂料制品等材料，这些材料的吸水性能都很差。因此，在湿度较大的南方地区和北京供暖设施导致的温差现象，使得通风不好的地方如地下室、厨房、浴室墙壁和天花板上，有大量水蒸气产生出现结露现象。这是由于物体表面温度低于周围环境温度，物体表面水的饱和蒸汽压低于周围环境，从而引起水蒸汽向物体表面聚集，并以微小的水珠形式析出，甚至成为大水珠滴下。结露不仅使人们感到不舒服，而且会诱发并加速底材的腐蚀和霉菌的大量生长。
在防霉材料和防结露材料领域，前期分别有学者进行过研究，其中防霉涂料采用单纯添加防霉剂，有无机防霉剂(如氧化锌)、有机防霉剂(如吡啶硫酮锌)、有机无机结合高效防霉剂；防结露涂料的研究主要集中在欧、美国家，如EP1845141专利通过添加纳米材料来降低涂料表层的接触角，改善表层亲水性，来解决涂层表面结露现象。但是此方法存在大量隐患，如吸水饱和、涂层吸水膨胀、不能长久有效、价格较高等，使得防结露涂料没有得到应有的市场。目前，没有集防霉与防结露性能为一体的功能涂料报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种集防霉、防结露、隔热等功能为一体的新型墙面装饰装修用涂覆材料。
本发明具防霉、防结露、隔热性能的内墙涂料，每100重量份涂料中，含有以下组分：
吸湿材料 1-40重量份；
隔热材料 2-20重量份；以及
防霉材料 0.1-5重量份。
具体的，所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，由以下组分配制而成：
吸湿材料 1-40重量份；
隔热材料 2-20重量份；
防霉材料 0.1-5重量份；
无机填料 30-70重量份；
乳液 12-40重量份；
助剂 0.01～1重量份；以及
水 余量。
其中，所述调湿功能材料为选自凹凸棒土、海泡石、硅藻土、开孔膨胀珍珠岩和沸石等多孔矿物材料的一种或多种。
其中，所述隔热材料为空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、闭孔膨胀珍珠岩和二氧化硅气溶胶等低导热系数材料中的一种或多种。
其中，所述防霉材料为金属氧化物(如氧化锌)、纳米材料(如二氧化钛)或吡啶硫酮锌，或吡啶硫酮锌与金属氧化物和/或纳米材料的组合。
其中，所述的无机填料为钛白粉、绢云母、重钙粉、轻钙、立德粉、灰钙粉、煅烧高岭土、重晶石和滑石粉中的一种或几种。
其中，所述的乳液为纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、丙烯酸酯乳液和水性环氧树脂中的一种。
其中，所述助剂为消泡剂、分散剂、润湿剂、抗冻融剂、防腐剂、pH调节剂、流平剂、增稠剂等助剂中的两种或几种。
所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，在温度25℃，相对湿度85％的条件下，吸湿量大于180g/m2；在温度25℃、相对湿度为35％的条件下放湿量大于140g/m2；防霉达到0级、抗菌性能大于98％；导热系数不大于0.040W/m·K。
本发明还提供以上所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料的配制方法，是按配方要求称取水，添加抗冻融剂、消泡剂、PH调节剂、润湿剂、分散剂等助剂到水中分散，然后无机填料和调节湿度功能材料、隔热材料、有机无机复合防霉材料添加到上述分散的溶液中继续分散，待粉料分散均匀后，加入乳液继续分散，最后根据配方补足增稠剂、消泡剂等助剂用量，混合均匀得到本发明涂料。
本发明防霉防结露涂料是一种涂布于建筑物墙面、天花板等易产生霉菌和结露的涂层。由于该涂层中含有多孔矿物成分，当涂层表面温度在露点以下时，能快速吸收大量水分，减低环境湿度；当涂层表面温度在露点以上时，又能迅速放出吸附水，从而达到防霉防结露的目的。同时该涂料中的多孔低导热系数材料，使其兼具有隔热功能。
本发明通过采用无机矿物材料和天然微孔材料等多种矿物材料和水性乳液成膜物质、助剂等组成水性涂料，使各种矿物材料有机结合，发挥协同作用，使得到的涂料既能起到装饰效果又具有特殊功能。本发明为环保型产品。
具体实施方式
本发明具有防止霉菌生长、防止结露产生、保温隔热等功能的内墙装饰涂料，包括调节湿度功能材料、隔热材料、有机无机复合防霉材料、无机填料等几种组分，结合水性乳液、助剂等构成内墙装饰涂料。
调节湿度功能材料：凹凸棒土、海泡石、硅藻土、开孔膨胀珍珠岩、沸石等多孔矿物材料的一种或多种的组合，组合使用时的组合比例没有限制。调节湿度功能材料占涂料总重量的1％～40％。凹凸棒土、海泡石、硅藻土、开孔膨胀珍珠岩、沸石等矿物材料均含有大量的微米、纳米孔径，对环境中的湿度有很好的调节作用。
隔热材料：空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、闭孔膨胀珍珠岩、二氧化硅气溶胶等低导热系数材料中的一种或多种材料的组合，组合使用时的组合比例没有限制。所占重量比为2％～20％。
有机无机复合防霉材料：金属氧化物(如氧化锌)、纳米材料(如二氧化钛)、吡啶硫酮锌等有机或无机抗菌防霉材料，或者将这些抗菌防霉材料有机-无机组合使用。所占重量比为0.1％～5％。
无机填料：钛白粉、绢云母、重钙粉、轻钙、立德粉、灰钙粉、煅烧高岭土、重晶石、滑石粉中的一种或几种组合，组合使用时组合比例没有限制。所占重量比为30％～70％。选用无机材料主要功能为增强涂料的强度，使其具有良好的耐洗擦性能和施工性。大量采用无机材料使涂料具有环保性能。
乳液：乳液为涂料的主要成膜物质。本发明中使用了纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、丙烯酸酯乳液、水性环氧树脂等各种水性乳液中的一种。乳液为涂料的主要成膜物质，所占重量比为10％～40％。
助剂：包括消泡剂(如NXZ、8034、4481)、分散剂(如DP-270、B03)、润湿剂(如X-100)、抗冻融剂(如丙二醇、乙二醇)、防腐剂(如HF、N-96)、pH调节剂(如AMP-95)、流平剂(如L150)、增稠剂(如纤维素、TT935、RM-8W、H400)等助剂。这些助剂均为现有涂料生产中常用物质，助剂的主要作用为调节涂料的状态和性能，所占重量比为0.08％～1％。
以上所有原料均为商购。本发明将调节湿度功能材料、隔热材料、有机无机复合防霉材料组合使用形成功能组分，这些材料协同作用发挥防霉防结露的效果。
涂料的配制：按配方要求称取水，添加抗冻融剂、消泡剂、PH调节剂、润湿剂、分散剂等助剂到水中分散，然后将无机填料和调节湿度功能材料、隔热材料、有机无机复合防霉材料按比例添加到上述分散的溶液中继续分散，待粉料分散均匀后，加入乳液继续分散。最后根据配方补足一些助剂用量，如增稠剂、消泡剂等，混合均匀得到本发明涂料。
以下以具体实施例说明本发明的组配以及功能：
实施例一：按以下配比制备涂料。
利用该涂料制作涂层，分别进行功能检测：
1、吸湿性：制作厚度为2mm-3mm的涂层试样。将制备的试样自然干燥24h后，并在80℃干燥箱中烘干5h。然后置于调湿箱中进行吸湿试验，试验条件为温度25℃和相对湿度85％。48h时间后取出称重，通过试验前后质量计算，得出试样吸湿量达280g/m2，说明该测试涂料具有吸湿功能；将吸湿的试样再放入温度25℃、相对湿度为35％的调湿箱中，48h后取出称重，得出此试样的放湿量为220g/m2，说明该测试涂料具有放湿功能。
2、防霉性能：按照HG/T 3950-2007，采用贴膜方法检测该涂层防霉性能，结果对白色念珠菌和黑曲霉等六种综合霉菌抑杀率达到0级，同时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为：99.9％和99.9％；
3、导热系数测试：按照GB/T 10294-88、GB/T 13475-92和JGJ 51-2002标准中的规定，使用导热系数测试仪测涂料导热系数为0.038W/m·K。
实施例二：按以下配比制备涂料。
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果：利用该涂料制作的涂层在调湿箱中试验，在温度25℃，相对湿度85％的条件下，吸湿量达320g/m2；在温度25℃、相对湿度为35％的条件下放湿量达260g/m2，具有较好的吸放湿功能；该涂层对白色念珠菌和黑曲霉六种综合霉菌抑杀率均达到0级；对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为：99.9％和99.9％；涂层导热系数测试仪测涂料导热系数为0.040W/m·K。
实施例三：按以下配比制备涂料。
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果：利用该涂料制作的涂层，在调湿箱中试验，在温度25℃，相对湿度85％的条件下，吸湿量达330g/m2；在温度25℃、相对湿度为35％的条件下，放湿量达259g/m2。该涂层对白色念珠菌和黑曲霉六种综合霉菌抑杀率均达到0级，抗菌性能，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为：98.9％和99.9％。涂层导热系数测试仪测涂料导热系数为0.039W/m·K。
实施例四至六：按实施例一的方法按以下表格用量组配涂料并进行检测：
以上实验显示，本发明涂料在温度25℃，相对湿度85％的条件下，吸湿量大于180g/m2；在温度25℃、相对湿度为35％的条件下放湿，结果放湿量大于140g/m2。防霉达到0级、抗菌性能大于98％。导热系数不大于0.040W/m·K。说明本发明涂料可集防霉与防结露性能为一体，具有明显的防霉、防结露和隔热等功能。
Claims (10)
1、一种具防霉、防结露、隔热性能的内墙涂料，其特征在于，每100重量份涂料中，含有以下组分：
吸湿材料 1-40重量份；
隔热材料 2-20重量份；以及
防霉材料 0.1-5重量份。
2、根据权利要求1所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，其特征在于，由以下组分配制而成：
吸湿材料 1-40重量份；
隔热材料 2-20重量份；
防霉材料 0.1-5重量份；
无机填料 30-70重量份；
乳液 12-40重量份；
助剂 0.01～1重量份；以及
水 余量。
3、根据权利要求1或2所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，其特征在于，所述调湿功能材料为选自凹凸棒土、海泡石、硅藻土、开孔膨胀珍珠岩和沸石等多孔矿物材料的一种或多种。
4、根据权利要求1或2所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，其特征在于，所述隔热材料为空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、闭孔膨胀珍珠岩和二氧化硅气溶胶等低导热系数材料中的一种或多种。
5、根据权利要求1或2所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，其特征在于，所述防霉材料为金属氧化物(如氧化锌)、纳米材料(如二氧化钛)或吡啶硫酮锌，或吡啶硫酮锌与金属氧化物和/或纳米材料的组合。
6、根据权利要求2所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，其特征在于，所述的无机填料为钛白粉、绢云母、重钙粉、轻钙、立德粉、灰钙粉、煅烧高岭土、重晶石和滑石粉中的一种或几种。
7、根据权利要求2所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，其特征在于，所述的乳液为纯丙乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、丙烯酸酯乳液和水性环氧树脂中的一种。
8、根据权利要求2所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，其特征在于，所述助剂为消泡剂、分散剂、润湿剂、抗冻融剂、防腐剂、pH调节剂、流平剂、增稠剂等助剂中的两种或几种。
9、根据权利要求1-8任一所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料，其特征在于，所述的材料在温度25℃，相对湿度85％的条件下，吸湿量大于180g/m2；在温度25℃、相对湿度为35％的条件下放湿量大于140g/m2；防霉达到0级、抗菌性能大于98％；导热系数不大于0.040W/m·K。
10、权利要求1-9任一所述的具防霉、防结露、隔热功能的内墙涂料的配制方法，按配方要求称取水，添加抗冻融剂、消泡剂、PH调节剂、润湿剂、分散剂等助剂到水中分散，然后无机填料和调节湿度功能材料、隔热材料、有机无机复合防霉材料添加到上述分散的溶液中继续分散，待粉料分散均匀后，加入乳液继续分散，最后根据配方补足增稠剂、消泡剂等助剂用量，混合均匀得到本发明涂料。
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