CN106554645B

CN106554645B - 一种基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料

Info

Publication number: CN106554645B
Application number: CN201610049620.3A
Authority: CN
Inventors: 沈晖; 王翔
Original assignee: Guangdong Best Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Best Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2017-11-07
Anticipated expiration: 2036-03-25
Also published as: CN106554645A

Abstract

本发明公开了一种基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料，包括以下质量百分比的各原料：粒经为500目‑1300目的贝壳粉30％‑50％，高岭土10％‑20％，轻质碳酸钙10％‑20％，纳米二氧化硅10％‑20％，TiO2‑矾酸铋‑石墨烯三元纳米复合材料1‑10％，粘合剂粉体10％‑20％。本发明所述基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料具有较高紫外‑可见光光催化功能以及吸附分解有害气体和异味、抑菌、杀菌、抗静电功能，同时还具有物理机械性能优、美观大方等特点，可以广泛应用于室内装修，解决了目前室内空气净化材料成本高、能耗大、可见光利用率低下等缺点。

Description

一种基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料

技术领域

本发明涉及一种生态内墙涂料，尤其涉及一种基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料。

背景技术

在室内装修过程中，大量使用的油漆、复合板材、皮革、泡沫填充物、塑料贴面等装修材料中含有大量的挥发性有毒化合物(VOC)，这些有毒有害气体严重危害人类的健康和生存环境。国内外对具有净化空气及抑菌功能的生态环保材料的研究与应用越来越重视，Ti02光催化技术被认为是一种极有研究及应用前景的深度净化挥发性有机污染物的绿色环保技术，但是TiO2光催化材料存在许多问题使其难以在实际中大规模的生产和使用，其中比较关键的问题在于其可见光利用率效率非常低，Ti02的禁带宽度为3.2eV，这决定了其只能被波长小于或等于387.5nm的紫外光激发，而到达地面的太阳光中的紫外光辐射不到5％，因而Ti02对日光催化的利用率很低，可以通过采用其它半导体材料与TiO2复合对TiO2进行改性处理以开发具有紫外-可见光响应的光催化剂。钒酸铋(BiVO4)作为一种无毒无害的颜填料品种被广泛的应用于各类涂料体系中，近年来的研究表明，单斜晶系白钨矿型的钒酸铋的带隙为2.3eV，其在紫外区和可见光区(波长>420nm，波长范围可达500nm以上)均有明显的吸收带，因此具有可见光催化性能。钒酸铋应用到办公或家居环境中，在接触太阳和荧光灯的光的时候能够促进化学反应，能有效分解空气中有机化合物及有毒物质，如苯、甲醛、氨、TVOC等，起到净化空气的作用，同时它还能够抑制和杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、绿脓杆菌、病毒等。通过将钒酸铋与TiO2以及石墨烯进行复合可以获得优异的紫外-可见光光催化净化室内空气的能力，其光催化反应机理示意图见附图1。

贝壳粉是将天然和人工养殖的贝壳通过高温煅烧、粉碎后制成。其组成成分为碳酸钙(CaCO3)、氧化钙(CaO)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等钙化物，与人工合成的钙化物不同，贝壳粉在烧结的过程中去除了贝壳本身的天然胶质，因此具有大量的微孔结构孔，具有吸附、分解有毒有害气体(甲醛、苯、氨气、烟雾等)的作用及调节空气湿度等功能，同时烧制的贝壳粉膜对包括大肠杆菌、沙门氏菌、黄色葡萄糖菌等在内的多种细菌有极强的抑菌和杀菌作用，因此具有防腐、防霉的功能。以贝壳粉为主要基材，配以一定量的粘合剂和助剂，再加以一定量具有较高紫外-可见光光催化功能的TiO2-矾酸铋-石墨烯三元复合材料制成的室内空气净化材料具有较高的分解室内有害气体的优点。这将是未来室内空气净化材料的发展趋势。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有较高紫外-可见光光催化功能以及吸附分解有害气体和异味、抑菌、杀菌、抗静电功能的基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料，包括以下质量百分比的各原料：粒经为500目-1300目的贝壳粉30％-50％，高岭土10％-20％，轻质碳酸钙10％-20％，纳米二氧化硅10％-20％，TiO2-矾酸铋-石墨烯三元纳米复合材料1-10％，粘合剂粉体10％-20％。

作为优选，所述粘合剂粉体包括以下质量百分比的各原料：聚乙烯醇干粉50％-80％，可再生胶粉10％-40％，活性硅酸钙粉5-10％，改性淀粉5-10％。

作为优选，所述贝壳粉经过600摄氏度煅烧后粉碎制备而成。

本发明的有益效果在于：

本发明所述基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料具有较高紫外-可见光光催化功能以及吸附分解有害气体和异味、抑菌、杀菌、抗静电功能，同时还具有物理机械性能优、美观大方等特点，可以广泛应用于室内装修，解决了目前室内空气净化材料成本高、能耗大、可见光利用率低下等缺点。

附图说明

图1是本发明所述TiO2-矾酸铋-石墨烯三元纳米复合材料的光催化反应机理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：

实施例1：

按以下步骤生产干粉型生态内墙涂料：

(1)首先制备具有紫外-可见光光催化功能的TiO2-矾酸铋-石墨烯三元复合纳米材料，方法如下：

首先制备矾酸铋纳米微球，其方法是将2mmol硝酸铋和2mmol钒酸铵分别溶解在30mL，2mol/L的硝酸和30ml，2mol/L的氢氧化钠水溶液中，然后是室温下把两种溶液混合在一起形成均一的悬浮液，然后再向该混合溶液中加入表面活性剂十二烷基磺酸钠2.0g，继续在室温下搅拌1h，然后转移至100ml反应釜中，180℃下加热反应10小时。反应结束后，对产品进行离心分离，并分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤产品3次；然后，在真空烘箱中80℃干燥12小时，即得矾酸铋纳米微球。

然后制备TiO2-矾酸铋纳米复合材料，其方法是将2g上述合成的矾酸铋纳米微球超声分散到200ml乙醇和1ml超纯水的混合溶液中，再加入0.5g的羟丙基纤维素和2.5ml的钛酸四丁酯，室温下搅拌反应5h后，对产品进行离心分离，并分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤产品3次；然后，在真空烘箱中80℃干燥12小时，即得TiO2-矾酸铋纳米复合材料。

最后制备TiO2-矾酸铋-石墨烯三元纳米复合材料，其方法是称量0.05克的氧化石墨烯，加入50ml的乙醇超声30min，将5克上述合成的TiO2-矾酸铋纳米复合材料加入到已经超声的氧化石墨烯溶液中，搅拌10分钟后将上述溶液移至反应釜中110℃，反应5小时；用水清洗至中性，在80℃下烘干，即得TiO2-矾酸铋-石墨烯三元纳米复合材料，其具有较高紫外-可见光光催化功能，其反应机理如图1所示。

(2)制备粘合剂粉体：将以下质量百分比的各原料混合得到粘合剂粉体：聚乙烯醇干粉50％-80％，可再生胶粉10％-40％，活性硅酸钙粉5-10％，改性淀粉5-10％。

(3)制备基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料：将以下质量百分比的各原料混合得到干粉型生态内墙涂料：经过600摄氏度煅烧后粉碎制备而成且粒经为800目的贝壳粉50％，高岭土10％，轻质碳酸钙10％，纳米二氧化硅15％，TiO2-矾酸铋-石墨烯三元纳米复合材料5％，粘合剂粉体10％。

实施例2：

步骤(1)、(2)与实施例1相同，步骤(3)变化如下：

(3)制备基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料：将以下质量百分比的各原料混合得到干粉型生态内墙涂料：经过600摄氏度煅烧后粉碎制备而成且粒经为600目的贝壳粉45％，高岭土15％，轻质碳酸钙15％，纳米二氧化硅10％，TiO2-矾酸铋-石墨烯三元纳米复合材料5％，粘合剂粉体10％。

实施例3：

步骤(1)、(2)与实施例1相同，步骤(3)变化如下：

(3)制备基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料：将以下质量百分比的各原料混合得到干粉型生态内墙涂料：经过600摄氏度煅烧后粉碎制备而成且粒经为1000目的贝壳粉45％，高岭土15％，轻质碳酸钙10％，纳米二氧化硅12％，TiO2-矾酸铋-石墨烯三元纳米复合材料8％，粘合剂粉体10％。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims

1.一种基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料，其特征在于：包括以下质量百分比的各原料：粒经为500目-1300目的贝壳粉30％-50％，高岭土10％-20％，轻质碳酸钙10％-20％，纳米二氧化硅10％-20％，TiO2-矾酸铋-石墨烯三元纳米复合材料1-10％，粘合剂粉体10％-20％；所述粘合剂粉体包括以下质量百分比的各原料：聚乙烯醇干粉50％-80％，可再生胶粉10％-40％，活性硅酸钙粉5-10％，改性淀粉5-10％。

2.根据权利要求1所述的基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料，其特征在于：所述贝壳粉经过600摄氏度煅烧后粉碎制备而成。