CN101831211A - 一种吸音防辐射涂料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸音防辐射涂料，各组份所占总重量百分比为：多孔变性淀粉30-38；苯丙乳液类乳液5.0-9.5；重晶石33-41；氧化铁0.5-1；聚羧酸钠分散剂0.25-1；增白剂0.01-1；钛白粉1.0-6；消泡剂0.5-1；防霉剂0.01-1；水13-18；乙二醇0.4-1；成膜助剂0.3-1；防冻剂0.005-1；石墨0.5-1；羟乙基纤维素1-3；增稠剂0.20-1。吸音防辐射涂料的制造方法：(a)预混合：将1/2的水、聚羧酸钠分散剂、1/2的消泡剂、防霉剂、增稠剂、羟乙基纤维素、增白剂低速搅拌成胶状溶液；(b)分散研磨：将钛白粉、重晶石、石墨、氧化铁加入到胶状溶液中，高速搅拌成均匀浆料；(c)调漆：向浆料中加入丙烯酸类乳液、成膜助剂和防冻剂，搅拌均匀，然后将多孔变性淀粉分成1～5份，分1～5次加入，低速搅拌均匀；(d)包装。

Description

一种吸音防辐射涂料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种建筑用涂料，具体涉及一种吸音防辐射涂料及其制造方法。

背景技术

噪声污染对人们的健康和日常生活的危害日益为人们和政府部门所重视，建筑的吸声功能在诸多建筑功能中的地位在逐渐增高。吸声材料不仅可以改善室内的音质环境，而且对噪声控制也起到非常重要的作用。建筑吸声材料的品种很多，目前我国生产使用比较多的主要有石膏装饰吸声板、玻璃棉装饰吸声板、岩(矿)棉装饰吸声板、珍珠岩装饰吸声板、聚苯乙烯泡沫塑料装饰吸声板、金属装饰吸声板、微穿孔结构吸声板等。这些吸声板的规格一般为500mm*500mm、600mm*600mm，厚度15～20mm，贮存、运输和拼装麻烦，有些表面需有保护和装饰层。并且岩(矿)棉对人体和环境有害(致癌)；聚苯乙烯泡沫塑料吸声板透气性和耐热性不好，遇火会释放出对人体有害的气体；而多孔性金属板吸声材料和微穿孔结构吸声板，造价过高，还没有被广泛使用。

涂料因为色彩丰富，装饰性能好，生产施工简便，兼具有一定的保护作用而成为建筑工程中最重要的建筑装饰材料之一。赋予涂料以吸音功能近年来成为人们努力的目标。专利CN1425720A(申请号03118445.6)公开了一种吸音环保涂料，该涂料采用粉煤灰飘珠作轻骨料，以提高吸音效果，但由于粉煤灰飘珠气孔封闭，不相连通，该涂层吸声效果有限。专利CN1429869A(申请号01145015.0)公开了一种音乐厅闪光吸音特种涂料，该涂料以添加轻质珍珠岩和泡沫聚苯乙烯颗粒来提供吸声效果。泡沫聚苯乙烯颗粒正如前面所述，遇火会释放毒气，该涂层存在安全隐患，而且该技技术方案对选用的轻质珍珠岩也没有作筛选，吸音效果也不理想。专利CN 101081955A(申请号200710028446.5)公开了一种轻质吸音涂料及其制备方法，该涂料以添加开孔膨胀珍珠岩来提供吸声效果，但由于开孔膨胀珍珠岩有表面粗糙、开孔，吸水率高、强度低、易碎，抗压性差、易风化的缺点，做成涂层或吸音材料后容易出现裂纹、空鼓等现象。漆膜太薄或在1mm厚以下吸音效果也不理想。

另外，众所周知，长期或经常处在电磁波辐射环境，会严重损害人的健康。早期，人们防辐射通常采用铅板防护，但是铅质软而有毒，时间长易蠕变，防护施工程序复杂，价格昂贵。一般射线均有较强的穿透力，它可以穿过普通厚度建筑物墙体、天棚，虽然辐射强度有所减弱，但仍对人体健康构成一定威胁，为使墙体挡住射线，通常将其加厚，此法不仅浪费建筑材料，也多占了有效空间；目前国内外对射线多采用铅板、钡水泥、复合防护板如日本特公昭64-6433，CN92 1 06491.8、CN 86 1 00457.4，防护涂料如CN 88 1 05952.8，充填式防辐射材料如CN 90 1 06378.9，进行辐射防护；钡水泥与防护体粘接性能差，易龟裂、脱落；复合防护板生产工艺复杂，板间接缝漏线也不易处理；现有的防辐射涂料、充填式防辐射材料均含有国家标准限制的有毒有害物质铅及其化合物、挥发性有机化合物和游离甲醛；另外充填式防辐射材料，是充填在墙体中间，破坏了墙体完整结构，存在建筑安全隐患，在施工和使用过程中如充填物出现裂缝或孔洞，无法被人们发现，具有潜在危害。防护涂料如CN 1 5632 17A，用于墙表面装饰效果差。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种吸音防辐射涂料，既有一般乳胶漆的优良特性，同时它还有具有良好的吸音和防辐射性能，双重功效；具有涂层无接缝，超强遮盖力、漆面光滑、手触感平滑舒服，装饰性强，色彩丰富亮丽、流平性能卓越，涂刷简便，抗碱防霉性特强，长久使用不褪色，耐刷洗性特好。

本发明的另一个目的是提供一种吸音防辐射涂料的制造方法。

本发明的目的是这样实现的：一种吸音防辐射涂料，其特点在于：所述吸音防辐射涂料包括多孔变性淀粉、苯丙乳液类乳液、重晶石、氧化铁、聚羧酸钠分散剂、增白剂、钛白粉、消泡剂、防霉剂、水、乙二醇、成膜助剂、防冻剂、石墨、羟乙基纤维素、增稠剂，各组份所占总重量百分比为：

多孔变性淀粉   30-38           苯丙乳液类乳液  5.0-9.5

重晶石         33-41           氧化铁          0.5-1

聚羧酸钠分散剂 0.25-1          增白剂          0.01-1

钛白粉         1.0-6           消泡剂          0.5-1

防霉剂         0.01-1          水              13-18

乙二醇         0.4-1           成膜助剂        0.3-1

防冻剂         0.005-1         石墨            0.5-1

羟乙基纤维素   1-3             增稠剂          0.20-1。

所述各组份所占总重量具体百分比为：

多孔变性淀粉   33              苯丙乳液类乳液  8.775

重晶石         35              氧化铁          0.5

聚羧酸钠分散剂 0.25            增白剂          0.01

钛白粉         3.5             消泡剂          0.5

防霉剂         0.01            水              15

乙二醇         0.4             成膜助剂        0.3

防冻剂         0.005           石墨            0.5

羟乙基纤维素   2               增稠剂          0.25。

该方法包括以下步骤：

(a)预混合：将1/2的水、聚羧酸钠分散剂、1/2的消泡剂、防霉剂、增稠剂、羟乙基纤维素、增白剂加入分散缸中，以300～1000转/分的搅拌速率低速搅拌10～25分种，形成胶状溶液；

(b)分散研磨：将钛白粉、重晶石、石墨、氧化铁加入到上述胶状溶液中，以1000～2500转/分的搅拌速率高速分散20～40分钟，制成均匀浆料；

(c)调漆：向上述浆料中加入丙烯酸类乳液、成膜助剂和防冻剂，搅拌均匀，然后将多孔变性淀粉分成1～5份，分1～5次加入，每次以300～1000转/分的搅拌速率低速搅拌均匀后再加余下的多孔变性淀粉，最后加余下的1/2消泡剂和余下1/2的水，搅拌均匀；

(d)包装。

本发明的积极效果是：该吸音防辐射涂料与常用的吸音板和目前建筑市场上的吸音涂料和防辐射涂料相比，具有以下特点：

1、吸音效果好：多孔变性淀粉的添加，使漆膜中含有大量互相贯通的微孔，吸声效果提高。0.2mm的漆膜平均吸声系数大于0.3。当涂层厚度：6mm时，铅当量为0.67mmpb，防辐射性能好，一种涂料，两种功能。

2、安全环保：所采用的原料无毒无害，对人体和环境无不良影响，涂层为不燃等级；产品轻质，可减少建筑物承重；产品密度小，在0.6g/ml以下，相比其它吸音板材，或防护板材，可大大减少建筑物负荷，更适合高层建筑吸音和防护的需要。节省室内空间：0.2mm厚的涂层即具有良好的吸声效果，且涂层无接缝，与墙体粘成一个整体，几乎不会占据室内空间。

3、施工简便：无需拼装，表面无其它保护和装饰层。可直接在合格的基材上刷涂、辊涂、喷涂成整体美观的涂层。超强遮盖力、漆面光滑、手触感平滑舒服，装饰性强，色彩丰富亮丽、流平性能卓越，涂刷简便，抗碱防霉性特强，长久使用不褪色，耐刷洗性特好。

具体实施方式

下面通过实施例对吸音防辐射涂料作进一步说明。

实施例1

本实施例的吸音防辐射涂料组成及重量百分比为：多孔变性淀粉33；醋丙乳液类乳液8.775；重晶石35；氧化铁0.5；聚羧酸钠分散剂0.25；增白剂0.01；钛白粉3.5；消泡剂0.5；防霉剂0.01；水15；乙二醇0.4；成膜助剂0.3；防冻剂0.005；石墨0.5；羟乙基纤维素2；增稠剂0.25。

配制上述配方的吸音防辐射涂料的工艺步骤为：

(a)预混合：将1/2的水、聚羧酸钠分散剂、1/2的消泡剂、防霉剂、增稠剂、羟乙基纤维素、增白剂加入分散缸中，以300～1000转/分的搅拌速率低速搅拌10～25分种，形成胶状溶液，搅拌速率越快，时间可以相对减少；

(b)分散研磨：将钛白粉、重晶石、石墨、氧化铁加入到上述胶状溶液中，以1000～2500转/分的搅拌速率高速分散20～40分钟，制成均匀浆料，搅拌速率越快，时间可以相对减少；；

(c)调漆：向上述浆料中加入丙醋丙乳液类乳液、成膜助剂和防冻剂，搅拌均匀，然后将多孔变性淀粉分成1～5份，分1～5次加入，每次以300～700转/分的搅拌速率低速搅拌均匀后再加余下的多孔变性淀粉，最后加余下的1/2消泡剂和余下1/2的水，搅拌均匀；

(d)无需过滤，直接包装入库。

在石棉水泥板上制备0.2mm厚的漆膜，采用混响室法检测，平均吸声系数为0.41。在石棉水泥板上制备6mm厚的漆膜时，铅当量为0.67mmpb。

实施例2

本实施例的组成及重量百分比为：多孔变性淀粉35；纯丙乳液类乳液5.775；重晶石37；氧化铁0.5；聚羧酸钠分散剂0.25；增白剂0.01；钛白粉2.5；消泡剂0.5；防霉剂0.01；水15；乙二醇0.4；成膜助剂0.3；防冻剂0.005；石墨0.5；羟乙基纤维素2；增稠剂0.25。

涂料制备工艺同实施例1的步骤一致。

在石棉水泥板上制备0.4mm厚的漆膜，采用混响室法检测，平均吸声系数为0.55。在石棉水泥板上制备8mm厚的漆膜时，铅当量为0.87mmpb。

实施例3

本实施例的组成及重量百分比为：多孔变性淀粉37；苯丙乳液类乳液5.775；重晶石39；氧化铁0.5；聚羧酸钠分散剂0.25；增白剂0.01；钛白粉1.5；消泡剂0.5；防霉剂0.01；水13；乙二醇0.4；成膜助剂0.3；防冻剂0.005；石墨0.5；羟乙基纤维素1；增稠剂0.25。

涂料制备工艺同实施例1的步骤一致。

在石棉水泥板上制备0.5mm厚的漆膜，采用混响室法检测，平均吸声系数为0.58。在石棉水泥板上制备11mm厚的漆膜时，铅当量为1.17mmpb。

上述实施例中的钛白粉可以是金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉任意一种或几种，钛白粉不仅使涂层具有一定的遮盖力，而且还能增强涂膜本身强度。丙烯酸类乳液作为粘结料，可以是苯丙乳液或醋丙乳液或纯丙乳液中的任意一种或几种。所述乳液的平均粒径为0.15～0.5um。选择上述中等粒径的丙烯酸类乳液，以免乳液粒径太细，渗入到多孔变性淀粉的微孔中，阻塞孔洞，影响吸音效果。优选平均粒径在0.3～0.5um的苯丙乳液。

在上述组分中，多孔变性淀粉，又称为微孔变性淀粉，是指具有生淀粉酶活力的酶在糊化温度以下作用于生淀粉而形成的蜂窝状多孔性淀粉。制备多孔淀粉的生淀粉酶主要为淀粉酶和葡萄糖淀粉酶，且复合酶协同制备多孔淀粉的效果优于单独使用某一种酶，进一步交联处理使得耐水性、稳定性、流动性、相容性、均一性、附着性、遮盖力均能达到或超过内墙涂料基料的要求。多孔淀粉表面充满了直径为1um左右的小孔，小孔由表面向淀粉粒中心深入，孔的容积占颗粒面积50％左右，因此具有良好的吸附性能，且对目的物有缓释作用。由吸音原理可知，当声波入射到多孔涂饰表面时，进入孔隙内部，引起孔隙内部的空气振动，由于摩擦、空气粘滞阻力和涂层内部的热传导作用，使相当一部分声能转化成热能，从而使声波衰减，反射声减弱而达到吸声的目的。多孔变性淀粉选用交联多孔变性淀粉的任意一种或几种产品。

在上述组分中，重晶石(BaSO4)主要成分的非金属矿产品，纯重晶石显白色、有光泽，重晶石的硬度为3～3.5(莫氏)，BaSO4含量应不低于80％，是唯一无毒的常见钡盐。密度4.50g/cm3(15℃)，熔点1580℃。平均粒径：0.8μm白度：97；PH值：8.0-9.5比重：4.3g/m3。无毒，可用于与食品接触的制品。硫酸钡因具有化学惰性强，稳定性好，耐酸碱，硬度适中，高比重，高白度，是一种具有环保功能的材料，能吸收有害射线等优点。重晶石选用大于1000目的重晶石的任意一种或几种产品。

在上述组分中，要求石墨粒度控制在150目～325目(0.1mm-0.042mm)范围内，品位90％-99％以上，粒度要求在0.5拜m以下。石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点，石墨具有良好的中子减速性能，是良好的隔热材料和防射线材料。石墨选用石墨的任意一种或几种产品。

在上述组分中，氧化铁产品的粉粒要细腻，纯度要高，相对密度5.24，熔点1565℃(同时分解).不溶于水，在大气和光中稳定，耐高温、耐碱。有较好的分散性、遮盖力及着色性。对紫外线有较强的屏蔽性，人体不吸收，无副作用。氧化铁选用氧化铁的任意一种或几种产品。

上述助剂是乳胶涂料中的常规助剂，包括分散剂、防霉剂、成膜助剂、防冻剂和消泡剂等。

加入增稠剂能达到理想的罐内防沉效果和厚涂抗流挂效果，并提高涂料的保水性，使厚涂的漆膜不开裂。增稠剂需在水中充分分散直至液体成胶状才能发挥其优越的增稠流变性能，一般在制漆预混合阶段添加。增稠剂添加量为配方总量的0.2～0.35％。

采用上述实施例配方的吸音防辐射涂料，涂层整体美观、遮盖力强、漆面光滑、手触感平滑舒服，装饰性强，色彩丰富亮丽、流平性能卓越。该吸音防辐射涂料吸音防辐射涂料密度小，无毒无味，安全环保；生产、施工简单，涂层厚0.2～0.6mm，平均吸声降噪系数大于0.3；当涂层厚度：6mm时，铅当量为0.67mmpb，防辐射性能好，并具有良好的吸音性能，涂层无接缝，具有超强遮盖力，涂刷简便，抗碱防霉性特强，长久使用不褪色，耐刷洗性特好。适于一般家庭居室、学校教室、机电房，卡拉OK娱乐场所、会议室、音乐厅、影剧院、大会堂、图书馆、医院、体育馆、播音室，酒店餐厅、工厂，走廊过道、听音室等等内部的墙面、顶棚、天花吊顶等部位使用。

Claims (3)

1.一种吸音防辐射涂料，其特点在于：所述吸音防辐射涂料包括多孔变性淀粉、丙烯酸类乳液、重晶石、氧化铁、聚羧酸钠分散剂、增白剂、钛白粉、消泡剂、防霉剂、水、乙二醇、成膜助剂、防冻剂、石墨、羟乙基纤维素、增稠剂，各组份所占总重量百分比为：

多孔变性淀粉    30-38    苯丙乳液类乳液  5.0-9.5

重晶石          33-41    氧化铁          0.5-1

聚羧酸钠分散剂  0.25-1   增白剂          0.01-1

钛白粉          1.0-6    消泡剂          0.5-1

防霉剂          0.01-1   水              13-18

乙二醇          0.4-1    成膜助剂        0.3-1

防冻剂          0.005-1  石墨            0.5-1

羟乙基纤维素    1-3      增稠剂          0.20-1。

2.根据权利要求1所述的吸音防辐射涂料，其特征在于：所述各组份所占总重量的具体百分比为：

多孔变性淀粉   33       苯丙乳液类乳液    8.775

重晶石         35       氧化铁            0.5

聚羧酸钠分散剂 0.25     增白剂            0.01

钛白粉         3.5      消泡剂            0.5

防霉剂         0.01     水                15

乙二醇         0.4      成膜助剂          0.3

防冻剂         0.005    石墨              0.5

羟乙基纤维素   2        增稠剂            0.25。

3.制造权利要求1所述的一种吸音防辐射涂料的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(a)预混合：将1/2的水、聚羧酸钠分散剂、1/2的消泡剂、防霉剂、增稠剂、羟乙基纤维素、增白剂加入分散缸中，以300～1000转/分的搅拌速率低速搅拌10～25分种，形成胶状溶液；

(b)分散研磨：将钛白粉、重晶石、石墨、氧化铁加入到上述胶状溶液中，以1000～2500转/分的搅拌速率高速分散20～40分钟，制成均匀浆料；

(c)调漆：向上述浆料中加入丙烯酸类乳液、成膜助剂和防冻剂，搅拌均匀，然后将多孔变性淀粉分成1～5份，分1～5次加入，每次以300～1000转/分的搅拌速率低速搅拌均匀后再加余下的多孔变性淀粉，最后加余下的1/2消泡剂和余下1/2的水，搅拌均匀；

(d)包装。