CN103555037A - 一种新型环保内墙保温抑菌复合膜材料 - Google Patents

Abstract

一种新型环保内墙保温抑菌复合膜材料，按重量份数是由100～120份混合物A与20～60份混合物B混合制成；其中，A按重量份数由：25～45份的水；3～55份的无机填料；5～55份的涂料树脂；1～10份的折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体和金属粉末；所述混合物B按重量份数由5～15份水、2～5份色浆、抑菌复合物和0.5～6份助剂制成。

Description

一种新型环保内墙保温抑菌复合膜材料

技术领域

本发明涉及一种新型涂料及其制备方法，更具体地说，涉及一种新型环保内墙保温抑菌复合膜材料。

背景技术

目前我国普遍采用的采暖方式主要为散热器对流采暖模式，如地暖、暖气片等，红外电热膜等辐射采暖系统由于热量分布更加均匀，对人体及其他物体热作用效率更高，正在逐步普及。室内热量传导方式主要为辐射和对流，不论采用对流采暖还是辐射采暖，热辐射在室内热量作用占据重要地位，当热辐射到达墙体表面会被就会被墙体吸收，从而流失至室外。 

冬季采暖能耗是中国建筑的主要能耗，中国政府对建筑节能的要求不断提高。为了体现用热公平，摆脱效率低下的集中供热习惯，对于新建建筑和既有建筑的节能改造项目都已实施分户热计量的节能做法。但是，目前的建筑节能保温措施只针对建筑的外围护结构，建筑内的房屋隔墙之间普遍没有采用保温措施，这样不同房屋之间可能是不同的温度，从而产生热压，温度高的房间会出现热流失现象，即热量从温度高的房间向温度低的房间流动。这种用热的不公平现象容易引发各种问题和矛盾，如住户中的热量散失较严重，使得邻居之间用热不均，导致不公平的现象，而且具有较高的建筑能耗，从而影响了我国建筑节能政策的推广。 

现有技术中，常用的建筑物外墙涂料大都是用苯乙烯—丙烯酸乳液、纯丙烯酸乳液或弹性丙烯酸乳液为基料制备的涂料。其缺点是涂于墙体后产生细小裂纹，着力差、耐污性能及低温性能差等；另外，由于涂料中存在苯乙烯为物质，气味相当浓重；在外墙涂覆时，气味大量散发在大气中，造成了污染；而且该类涂料的固化时间相对较长，因此，涂覆时需要注意天气变化，在连接的降雨过程中是不能施工的，因此，有着较大的局限性。传统的溶剂型防腐涂料会排放大量的VOC，对生活环境及人们的身体健康都有潜在的威胁。随着人们环保意识的逐渐增强，我国环保总局在2002年就颁布了《水性涂料环境标志产品技术要求》，限制VOC的排放量，以减少涂料对环境的污染，因而水性防腐涂料成为争相研究的热点。水性防腐涂料主要是以水为溶剂和分散剂，与溶剂型防腐涂料相比生产和运输过程更加安全，不含或含有少量溶剂，VOC释放量极低，适用于室内及室外环境。目前，水性防腐涂料几乎已达到溶剂型防腐涂料的性能。水性防腐涂料种类很多，主要有环氧、丙烯酸、无机硅酸锌及聚氨酯涂料等，其中已经成功工业化的主要有水性环氧涂料和水性无机富锌涂料、水性丙烯酸涂料。 

水性丙烯酸防腐涂料成膜机理复杂，附着力较水性环氧稍欠缺；水性无机硅酸锌防腐涂料对基面处理要求过高，而且不使用面漆时易形成高浓度锌盐；水性聚氨酯性能很好，但成本较高。 

聚苯乙烯(PS)是一种无定型的线型聚合物，具有隔热、隔音、防震、防水、耐酸碱等特性，兼具质轻美观等优点，是世界上应用最广泛的塑料之一，并且多为一次性使用，用后即成为废品。而且废PS化学性质比较稳定，具有抗腐蚀，耐老化等特点，在自然界中不易老化腐烂，难于自然降解和被微生物降解，不为自然环境所亲和。填埋和焚烧是人们现在处理废弃PS常用的两种方法。然而这两种方法会造成资源浪费和严重的环境问题，由此产生的大量“白色垃圾”已成为当今环境保护的一大难题。因此使用废弃PS生产水性防腐涂料，是一种有环保效益的生产方式。

考虑到上述的实际情况，本领域的技术人员一直在致力于研究一种新型的水性环氧防腐涂料，来取代现有的溶剂型防腐涂料，并且同时又需要 有较好的附着力、较低的成本以及较简单的制备方法。 

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种新型环保隔热防腐涂料。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下： 

一种新型环保内墙保温抑菌复合膜材料，按重量份数是由100～120份混合物A与20～60份混合物B混合制成；其中，A按重量份数由：25～45份的水；3～55份的无机填料；5～55份的涂料树脂；1～10份的折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体和金属粉末；所述混合物B按重量份数由5～15份水、2～5份色浆、抑菌复合物和0.5～6份助剂制成。

所述助剂包括分散剂、成膜助剂、消泡剂、流平剂和增稠剂。所述的抑菌复合物的制备方法为：将啤酒花、飞机草、五爪金龙、百里香、高良姜、大蒜、艾叶、水按照15-20：10-15：10-15 ：12-15：8-10：8-10： 5-7：15-20的质量份数配比混合，加入（8份的活力单位为100U）的纤维素酶进行酶解，酶解反应温度为25℃，酶解反应时间为1小时，过滤得到中草药液；去渣后再加入浓度为70%的乙醇水溶液，再将固液混合物超声波辅助提取，超声波提取条件：超声温度为50℃、超声频率为30kHz、超声提取时间为2个小时，然后将固液混合物在35kPa真空条件下抽滤，取滤液在30kPa真空、55℃条件下减压蒸馏得植物源抑菌物。

 所述分散剂为EFKA-5065分散剂和EFKA-4050分散剂按照4:6的混合物； 所述流平剂为的EFKA-3777流平剂和EFKA-3239流平剂按照1:1的混合物。

所述消泡剂和分别选用EFKA-2722和EFKA-3239。 

所述分散剂可以为10%质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液，其中多聚指二聚或三聚或二聚与三聚的复合；所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。

所述防霉剂为氟化钠或者是10,10’—氧代双吩恶砒。

所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料为金红石二氧化钛、锐钛型二氧化钛、氧化锑、氧化锌和红外反射彩色颜料中的一种或多种。

所述掺杂半导体为掺杂氧化锡、掺杂氧化锗中的一种或多种。

所述金属粉末的材质为金、银、铜、铁和铝中的一种或多种。

所述无机填料为钛白粉、滑石粉或轻钙中的一种或多种。

一种制备所述的内墙保温抑菌复合膜材料，它是通过以下方法制备得到的:

第一步：制作组份A：先按重量份数比例称取25～45份的水；3～55份的无机填料；5～55份的涂料树脂；1～10份的折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体和金属粉末；将混合物加热到75～85℃；保温并同时搅拌1小时，得到初始乳液；搅拌均匀即得到A组份乳液；将A组份乳液装入包装容器中即得成品组份A；

第二步：制作组份B：按重量份数比例称取组份B的各种原料并混合搅拌均匀装入容器即得到成品组份B；

第三步：按照组份A：组份B的重量比称取组份A及组份B充分搅拌均匀；将上述混合好的各成分在双辊开炼机上熔融混合，温度为150℃； 成型，采用塑料吹膜机挤出吹膜，即得产品；所述的吹膜机料筒后段温度分四段控制，分别控制在150℃，料筒前段温度分四段控制，分别控制在200℃，机头温度分两段控制，分别控制在210℃，吹胀比为3.0，螺杆转速20～40r/min，牵引速度10～50m/min。

 本发明与现有技术的建筑物外墙涂料相比，具有以下主要的有益效果： 

原料品种少，无污染，制作方法简单，所需设备少：本发明中无苯、酚类物质，因此无污染，且基本无气味；本发明中的原材料易购且成本相对较低；本发明中仅需一次加热即可，且在常压下进行，故不需要复杂的反应锅，安全性大大提高。

固化时间短，对于涂覆的环境条件要求低：本发明经过测试，正常的涂覆，涂覆厚度为1—3mm时，25℃下12个小时就达95%的固化度；而现有的涂料需要36小时才能达到95%的固化度；即现有的涂料在多雨季节是不适于外墙涂覆的。 

防霉性能优异：将本发明产品涂覆在建筑物的晒不到阳光的外墙上，在20—40℃室外气温的自然条件下，对于相同面积的墙面连续每天喷淋相同的自来水，60天内，使用本发明的建筑物外墙上并没有见到任何霉点，而现有技术中，随机使用了20个品牌的外墙涂料，都有不同程度的霉点。 

因此，本发明具有无污染、制作方法简单、所需设备少、固化时间短、对于涂覆的环境条件要求低、防霉性能优异等有益效果。具有杀菌效果的薄膜材料、绿色环保并且具有抑菌效果；对人、畜无害。另外，本发明配方合理，制备方法简单。

具体实施方式

为更为详细的阐述本发明，该本发明一实施例如下：

实施例1

一种新型环保内墙保温抑菌复合膜材料，按重量份数是由100～120份混合物A与20～60份混合物B混合制成；其中，A按重量份数由：25～45份的水；3～55份的无机填料；5～55份的涂料树脂；1～10份的折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体和金属粉末；所述混合物B按重量份数由5～15份水、2～5份色浆、抑菌复合物和0.5～6份助剂制成。

所述助剂包括分散剂、成膜助剂、消泡剂、流平剂和增稠剂。所述的抑菌复合物的制备方法为：将啤酒花、飞机草、五爪金龙、百里香、高良姜、大蒜、艾叶、水按照15-20：10-15：10-15 ：12-15：8-10：8-10： 5-7：15-20的质量份数配比混合，加入（8份的活力单位为100U）的纤维素酶进行酶解，酶解反应温度为25℃，酶解反应时间为1小时，过滤得到中草药液；去渣后再加入浓度为70%的乙醇水溶液，再将固液混合物超声波辅助提取，超声波提取条件：超声温度为50℃、超声频率为30kHz、超声提取时间为2个小时，然后将固液混合物在35kPa真空条件下抽滤，取滤液在30kPa真空、55℃条件下减压蒸馏得植物源抑菌物。

 所述分散剂为EFKA-5065分散剂和EFKA-4050分散剂按照4:6的混合物； 所述流平剂为的EFKA-3777流平剂和EFKA-3239流平剂按照1:1的混合物。

所述消泡剂和分别选用EFKA-2722和EFKA-3239。 

所述分散剂可以为10%质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液，其中多聚指二聚或三聚或二聚与三聚的复合；所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。

所述防霉剂为氟化钠或者是10,10’—氧代双吩恶砒。

所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料为金红石二氧化钛、锐钛型二氧化钛、氧化锑、氧化锌和红外反射彩色颜料中的一种或多种。

所述掺杂半导体为掺杂氧化锡、掺杂氧化锗中的一种或多种。

所述金属粉末的材质为金、银、铜、铁和铝中的一种或多种。

所述无机填料为钛白粉、滑石粉或轻钙中的一种或多种。

一种制备所述的内墙保温抑菌复合膜材料，它是通过以下方法制备得到的:

第一步：制作组份A：先按重量份数比例称取25～45份的水；3～55份的无机填料；5～55份的涂料树脂；1～10份的折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体和金属粉末；将混合物加热到75～85℃；保温并同时搅拌1小时，得到初始乳液；搅拌均匀即得到A组份乳液；将A组份乳液装入包装容器中即得成品组份A；

第二步：制作组份B：按重量份数比例称取组份B的各种原料并混合搅拌均匀装入容器即得到成品组份B；

第三步：按照组份A：组份B的重量比称取组份A及组份B充分搅拌均匀；将上述混合好的各成分在双辊开炼机上熔融混合，温度为150℃； 成型，采用塑料吹膜机挤出吹膜，即得产品；所述的吹膜机料筒后段温度分四段控制，分别控制在150℃，料筒前段温度分四段控制，分别控制在200℃，机头温度分两段控制，分别控制在210℃，吹胀比为3.0，螺杆转速20～40r/min，牵引速度10～50m/min。

具有杀菌效果的薄膜材料、绿色环保并且具有抑菌效果；对人、畜无害。另外，本发明配方合理，制备方法简单。

 采用了本发明的制备方法得到涂料，其主要技术指标之一，即涂料的防腐蚀性能，如下表所示： 

序号	检验项目	技术要求	检验结果	结论
					1	容器中状态	无硬块，搅拌后呈均匀状态	符合要求	合格
2	气味	无味	符合要求	合格
					3	施工性	刷涂二道无障碍	符合要求	合格
4	低温稳定性（-20℃）	不变质	符合要求	合格
					5	25℃固化时间	≤24h	12h	合格
6	涂膜外观	正常	符合要求	合格
					7	耐水洗	96h无异常	符合要求	合格
8	耐酸性	48h无异常	符合要求	合格
					9	耐洗刷性（次）	≥500	2500	合格
10	耐霉性	湿度40%时，连续60天无霉点	无霉点	合格

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种新型环保内墙保温抑菌复合膜材料，按重量份数是由100～120份混合物A与20～60份混合物B混合制成；其中，A按重量份数由：25～45份的水；3～55份的无机填料；5～55份的涂料树脂；1～10份的折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体和金属粉末；所述混合物B按重量份数由5～15份水、2～5份色浆、抑菌复合物和0.5～6份助剂制成。

2.根据权利要求1所述的内墙保温抑菌复合膜材料，其特征在于，所述助剂包括分散剂、成膜助剂、消泡剂、流平剂和增稠剂；所述的抑菌复合物的制备方法为：将啤酒花、飞机草、五爪金龙、百里香、高良姜、大蒜、艾叶、水按照15-20：10-15：10-15 ：12-15：8-10：8-10： 5-7：15-20的质量份数配比混合，加入（8份的活力单位为100U）的纤维素酶进行酶解，酶解反应温度为25℃，酶解反应时间为1小时，过滤得到中草药液；去渣后再加入浓度为70%的乙醇水溶液，再将固液混合物超声波辅助提取，超声波提取条件：超声温度为50℃、超声频率为30kHz、超声提取时间为2个小时，然后将固液混合物在35kPa真空条件下抽滤，取滤液在30kPa真空、55℃条件下减压蒸馏得植物源抑菌物。

3.根据权利要求2所述的内墙保温抑菌复合膜材料，其特征在于，所述分散剂为EFKA-5065分散剂和EFKA-4050分散剂按照4:6的混合物； 所述流平剂为的EFKA-3777流平剂和EFKA-3239流平剂按照1:1的混合物。

4.根据权利要求2所述的内墙保温抑菌复合膜材料，其特征在于，所述消泡剂和分别选用EFKA-2722和EFKA-3239。

5.根据权利要求2所述的内墙保温抑菌复合膜材料，其特征在于，分散剂可以为10%质量百分比的多聚磷酸盐分散剂溶液，其中多聚指二聚或三聚或二聚与三聚的复合；所述磷酸盐指磷酯钠或磷酯钾或磷酯铵。

6.根据权利要求1所述的内墙保温抑菌复合膜材料，其特征在于，所述防霉剂为氟化钠或者是10,10’—氧代双吩恶砒。

7.根据权利要求1所述的内墙保温抑菌复合膜材料，其特征在于，所述折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料为金红石二氧化钛、锐钛型二氧化钛、氧化锑、氧化锌和红外反射彩色颜料中的一种或多种；所述掺杂半导体为掺杂氧化锡、掺杂氧化锗中的一种或多种；所述金属粉末的材质为金、银、铜、铁和铝中的一种或多种；所述无机填料为钛白粉、滑石粉或轻钙中的一种或多种。

8.一种制备权利要求1所述的内墙保温抑菌复合膜材料，它是通过以下方法制备得到的:

第一步：制作组份A：先按重量份数比例称取25～45份的水；3～55份的无机填料；5～55份的涂料树脂；1～10份的折射率为2.0以上、粒径不小于1μm的红外反射颜料、掺杂半导体和金属粉末；将混合物加热到75～85℃；保温并同时搅拌1小时，得到初始乳液；搅拌均匀即得到A组份乳液；将A组份乳液装入包装容器中即得成品组份A；

第二步：制作组份B：按重量份数比例称取组份B的各种原料并混合搅拌均匀装入容器即得到成品组份B；

第三步：按照组份A：组份B的重量比称取组份A及组份B充分搅拌均匀；将上述混合好的各成分在双辊开炼机上熔融混合，温度为150℃； 成型，采用塑料吹膜机挤出吹膜，即得产品；所述的吹膜机料筒后段温度分四段控制，分别控制在150℃，料筒前段温度分四段控制，分别控制在200℃，机头温度分两段控制，分别控制在210℃，吹胀比为3.0，螺杆转速20～40r/min，牵引速度10～50m/min。