CN103496917A

CN103496917A - 一种生态功能型内外墙无机涂料及其使用方法

Info

Publication number: CN103496917A
Application number: CN201310428927.0A
Authority: CN
Inventors: 马保国; 李玉博; 卢斯文; 郅真真; 苏英; 蹇守卫
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2033-09-18
Also published as: CN103496917B

Abstract

本发明提供一种生态功能型内外墙无机涂料及其使用方法，其组分及含量包括：白色硅酸盐水泥55－65重量份、硫酸钙晶须25－35重量份、微硅粉3.5－4.5重量份、胶粉1.5－2.5重量份、氢氧化钙2.5－3.5重量份、纳米二氧化钛0.03－0.08重量份、保水剂0.1－0.5重量份及玻化微珠，玻化微珠的体积与所述粉体质量比1－2mL：1g。本发明所得无机涂料具有生态环保、保温隔热、抗裂抗菌、装饰效果较好等特点。

Description

一种生态功能型内外墙无机涂料及其使用方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种无机粉刷材料，更具体地，涉及一种生态功能型内外墙无机涂料及其使用方法。

背景技术

建筑物内外墙普遍使用涂料来提高墙面的耐候性和耐腐蚀性，同时涂料还具有装饰功能。而目前市场上常用的墙面涂料为有机涂料，主要有丙烯酸树脂系乳胶涂料、苯乙烯系乳胶涂料、氯化橡胶涂料等。有机涂料具有粘结性好、防腐性好等优点，但有机涂料理化性能不稳定，还会散发有害气体，耐候性差，容易造成环境污染。因此，在耐候性、耐高温性、环境保护、成本等方面具有明显优势的无机涂料的开发具有广阔的市场空间和发展前景。

社会生活的高速发展使建筑行业对墙面涂料要求越来越高，墙面涂料满足装饰需求的同时，还要具备生态、保温、防污、抗菌等功能特点。但目前市面上内外墙无机涂料非常少，而且性能达不到要求。中国专利CN102391728A公开了一种内墙保温涂料，该涂料含有成膜物质、膨润土、镁橄榄石粉、纳米氧化锡、硼硅酸岩空心微珠和水等成分。虽然保温隔热效果较好，但成本高，仅用于建筑内墙。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种生态功能型内外墙无机涂料，该涂料不仅生态环保、保温隔热，还具有抗裂抗菌、装饰效果较好等特点。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该生态功能型内外墙无机涂料的组分及含量包括：白色硅酸盐水泥55－65重量份、硫酸钙晶须25－35重量份、微硅粉3.5－4.5重量份、胶粉1.5－2.5重量份、氢氧化钙2.5－3.5重量份、纳米二氧化钛0.03－0.08重量份、保水剂0.1－0.5重量份及玻化微珠，玻化微珠的体积与所述粉体质量比1－2mL：1g。本发明通过添加玻化微珠使无机涂料具有保温隔热功能，而且所得无机涂料为白色，在不添加颜料时也可直接使用，具有装饰效果，而且白色不吸收太阳光，增加了无机涂料的隔热效果。通过加入高白度的白色硅酸盐水泥、硫酸钙晶须等材料使涂料具有优良的力学及抗裂性能，同时通过添加纳米二氧化钛、微硅粉、氢氧化钙等材料使涂料具有生态环保、易于施工等特点。

优选的是，上述无机涂料中所述粉体还包括水性耐碱颜料0.3－3.0重量份。

优选的是，所述白色硅酸盐水泥满足标准GB/T2015-2005，强度等级为42.5，白度大于等于84%；所述硫酸钙晶须长度为50－400μm，长径比为3－12，白度大于等于98%。硫酸钙晶须是以磷肥工业中制备磷酸的副产品磷石膏为原料，通入硫酸，采用晶须合成器制得，属于工业废物利用，减少废弃物排放的同时降低了涂料的成本。硫酸钙晶须在无机涂料中作用类似于纤维，能防止涂料施工过程中出现裂纹。

优选的是，所述微硅粉中粒径小于1μm的颗粒不少于80%，平均粒径为0.1－0.3μm，比表面积为20－28m²/g。

优选的是，所述胶粉为乙酸乙烯和乙烯的共聚物，粒径为50－100μm，堆积密度430－600g/L。

优选的是，所述氢氧化钙纯度≥85wt%，粒径为1.0mm方孔筛筛余为0、0.2mm方孔筛筛余≤40wt%；所述纳米二氧化钛为锐钛型，粒径为20－100nm。纳米二氧化钛具有光催化作用，能在太阳光照射下分解空气中的甲醛、苯等有害气体，将它们转化为无毒化合物，而本身不消耗，可反复使用，对环境起到良好的净化作用。同时，能破坏周围细菌的细胞膜，从而具有杀菌抑菌的功能。

优选的是，所述保水剂为甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、羧丙基甲基纤维素醚、淀粉醚和羟乙基纤维素醚中的一种或多种；所述玻化微珠为中空结构，粒径为0.1－0.4mm，其中粒径为0.1－0.2mm的颗粒不小于15%、粒径为0.3－0.4mm的颗粒不大于20%。通过向涂料中添加具有中空封闭结构的玻化微珠可以降低建筑墙体的传导系数及热对流系数，阻碍热辐射作用，使建筑墙体具有保温隔热功能。

本发明还提供了上述生态功能型内外墙无机涂料的使用方法：将上述无机涂料与水按照质量比1:0.3－0.45混合，充分搅拌后即可直接粉刷或喷涂。可采用搅拌机进行搅拌，搅拌机转速为150－200r/min，搅拌时间为2－5min。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种生态功能型内外墙无机涂料，充分利用磷肥化工行业废弃物制备的硫酸钙晶须及少量外加剂改性无机涂料，所得到的无机涂料具备保温耐候、抗菌防裂、环保无毒等多方面的优良性能。经测试，该无机涂料各项性能符合建筑涂料行业标准。另外，对所制备的生态功能型内外墙无机涂料的保温性能进行测试，其导热系数为0.090－0.100W/（m·K）。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例提供一种具有良好性能的生态功能型内外墙无机涂料。

本发明实施例所用硫酸钙晶须为湖北沃欲化工有限公司生产磷酸的副产物，长度为50－400μm，长径比为3－12，白度大于等

于98%。本发明实施例所用胶粉为湖州璟宝新型建材有限公司生产的JB-01型可再分散性乳胶粉。

实施例一

按重量份数计，称取白色硅酸盐水泥550g（55份），硫酸钙晶须350g（35份），微硅粉40g（4份），胶粉20g（2份），氢氧化钙30g（3份），纳米二氧化钛0.5g（0.05份），甲基纤维素醚2g（0.2份），玻化微珠体积为1.5L（体积与粉体材料质量比为1.5mL:1g），均匀混合，得到生态功能型内外墙无机涂料。

将上述所得无机涂料与水按照1:0.32比例混合，放入搅拌机中，在150r/min的转速下搅拌3min，即可直接粉刷或者喷涂。然后按照外墙无机建筑涂料标准（JG/T26-2002）对实施例一所得生态功能型内外墙无机涂料进行测试。该标准要求涂料搅拌后流体均匀无结块，粉刷二道无障碍，白色对比度0.95；涂料外观正常，表干时间小于2h；无起泡、裂纹、剥落现象，允许轻微掉粉；无结块、凝聚、霉变现象；耐洗刷次数大于1000次；耐碱性测试（168h）要求无起泡、裂纹、剥落现象，允许轻微掉粉；耐沾污性小于20%。

按照标准JG/T26-2002测试要求，测试结果如下：搅拌后流体均匀无结块，粉刷二道无障碍，白色对比度0.96，涂料外观正常，表干时间1h45min，耐水性好，无起泡、裂纹、剥落现象，热储存稳定性好，无结块、凝聚、霉变现象，耐洗刷次数为1500次；耐碱性测试（168h）无起泡、裂纹、剥落现象；耐沾污性为16%。以上测试结果表明，实施例一所制备的生态功能型内外墙无机涂料符合建筑涂料行业标准。另外，按照建筑保温砂浆标准（GB/T20473-2006）对实施例一所制备的生态功能型内外墙无机涂料的保温性能进行测试，导热系数为0.094W/（m·K）。

实施例二

按重量份数计，称取白色硅酸盐水泥600g（60份），硫酸钙晶须300g（30份），微硅粉35g（3.5份），胶粉15g（1.5份），氢氧化钙35g（3.5份），纳米二氧化钛0.3g（0.03份），羧甲基纤维素醚与羧丙基甲基纤维素醚的混合物4g（0.4份），玻化微珠体积为2.0L（体积与粉体材料质量比为2mL:1g），均匀混合，得到生态功能型内外墙无机涂料。

将上述所得无机涂料与水按照1:0.34比例混合，放入搅拌机中，在150r/min的转速下搅拌3min，即可直接粉刷或者喷涂。采用与实施例一相同的方法对本实施例所得流体进行测试，结果如下：搅拌后流体均匀无结块，粉刷二道无障碍，对比度0.96，涂料外观正常，表干时间1h50min，耐水性好，无起泡、裂纹、剥落现象，热储存稳定性好，无结块、凝聚、霉变现象，耐洗刷次数为1550次；耐碱性测试（168h）无起泡、裂纹、剥落、掉粉现象；耐沾污性为16%。以上测试结果表明，本实施例所制备的生态功能型内外墙无机涂料符合建筑涂料行业标准。本实施例所制备的生态功能型内外墙无机涂料的导热系数为0.090W/（m·K）。

实施例三

按重量份数计，称取白色硅酸盐水泥650g（65份），硫酸钙晶须250g（25份），微硅粉45g（4.5份），胶粉25g（2.5份），氢氧化钙25g（2.5份），纳米二氧化钛0.8g（0.08份），羧丙基甲基纤维素醚与淀粉醚、羟乙基纤维素醚的混合物5g（0.5份），颜料群青30g（3.0份），玻化微珠体积为1.0L（体积与粉体材料质量比为1mL:1g），添加均匀混合，得到生态功能型内外墙无机涂料。

将上述所得无机涂料与水按照1:0.36比例混合，放入搅拌机中，在150r/min的转速下搅拌3min，即可直接粉刷或者喷涂。采用与实施例一相同的方法对本实施例所得流体进行测试，结果如下：搅拌后流体均匀无结块，粉刷二道无障碍，颜色为蓝色，涂料外观正常，表干时间1h50min，耐水性好，无起泡、裂纹、剥落现象，热储存稳定性好，无结块、凝聚、霉变现象，耐洗刷次数为1500次；耐碱性测试（168h）无起泡、裂纹、剥落、掉粉现象；耐沾污性为16%。以上测试结果表明，本实施例所制备的生态功能型内外墙无机涂料符合建筑涂料行业标准。本实施例所制备的生态功能型内外墙无机涂料的导热系数为0.100W/（m·K）。

实施例四

按重量份数计，称取白色硅酸盐水泥600g（60份），硫酸钙晶须300g（30份），微硅粉30g（3份），胶粉20g（2份），氢氧化钙30g（3份），纳米二氧化钛0.5g（0.05份），羧甲基纤维素醚和羧丙基甲基纤维素醚的混合物4g（0.4份），颜料氧化铁10g（1.0份），玻化微珠体积为1.5L（体积与粉体材料质量比为1.5mL:1g），均匀混合，得到生态功能型内外墙无机涂料。

将上述所得无机涂料与水按照1:0.33比例混合，放入搅拌机中，在150r/min的转速下搅拌3min，即可直接粉刷或者喷涂。采用与实施例一相同的方法对本实施例所得流体进行测试，结果如下：搅拌后流体均匀无结块，粉刷二道无障碍，颜色为浅红色，涂料外观正常，表干时间1h50min，耐水性好，无起泡、裂纹、剥落现象，热储存稳定性好，无结块、凝聚、霉变现象，耐洗刷次数为1550次；耐碱性测试（168h）无起泡、裂纹、剥落、掉粉现象；耐沾污性为16%。以上测试结果表明，本实施例所制备的生态功能型内外墙无机涂料符合建筑涂料行业标准。本实施例所制备的生态功能型内外墙无机涂料的导热系数为0.095W/（m·K），。

由以上对本发明实施例的详细描述，可以了解本发明解决了常规无机涂料成本高且性能难以达到全面合格的问题，该无机涂料具备成本较低、保温耐候、抗菌防裂、环保无毒等多方面的优良性能。经测试，该无机涂料各项性能符合建筑涂料行业标准。另外，对所制备的生态功能型内外墙无机涂料的保温性能进行测试，其导热系数为0.090－0.100W/（m·K），适用于工业生产，具有广阔的市场前景。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种生态功能型内外墙无机涂料，其特征在于，其组分及含量包括：白色硅酸盐水泥55－65重量份、硫酸钙晶须25－35重量份、微硅粉3.5－4.5重量份、胶粉1.5－2.5重量份、氢氧化钙2.5－3.5重量份、纳米二氧化钛0.03－0.08重量份、保水剂0.1－0.5重量份及玻化微珠，玻化微珠的体积与所述粉体质量比1－2mL：1g。

2.根据权利要求1所述的生态功能型内外墙无机涂料，其特征在于：所述粉体还包括水性耐碱颜料0.3－3.0重量份。

3.根据权利要求1或2所述的生态功能型内外墙无机涂料，其特征在于：所述白色硅酸盐水泥满足标准GB/T2015-2005，强度等级为42.5，白度大于等于84%；所述硫酸钙晶须长度为50－400μm，长径比为3－12，白度大于等于98%。

4.根据权利要求1或2所述的生态功能型内外墙无机涂料，其特征在于：所述微硅粉中粒径小于1μm的颗粒不少于80%，平均粒径为0.1－0.3μm，比表面积为20－28m²/g。

5.根据权利要求1或2所述的生态功能型内外墙无机涂料，其特征在于：所述胶粉为乙酸乙烯和乙烯的共聚物，粒径为50－100μm，堆积密度430－600g/L。

6.根据权利要求1或2所述的生态功能型内外墙无机涂料，其特征在于：所述氢氧化钙纯度≥85wt%，粒径为1.0mm方孔筛筛余为0、0.2mm方孔筛筛余≤40wt%；所述纳米二氧化钛为锐钛型，粒径为20－100nm。

7.根据权利要求1或2所述的生态功能型内外墙无机涂料，其特征在于：所述保水剂为甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、羧丙基甲基纤维素醚、淀粉醚和羟乙基纤维素醚中的一种或多种；所述玻化微珠为中空结构，粒径为0.1－0.4mm，其中粒径为0.1－0.2mm的颗粒不小于15%、粒径为0.3－0.4mm的颗粒不大于20%。

8.根据权利要求1－7任一所述的生态功能型内外墙无机涂料的使用方法，其特征在于：将权利要求1－7任一所述的无机涂料与水按照质量比1:0.3－0.45混合，充分搅拌后即可直接粉刷或喷涂。