CN106882946A - 一种改性硅藻泥的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性硅藻泥的制备方法，依次包括如下步骤：向纳米二氧化钛中添加水及改性剂，超声分散，制得纳米二氧化钛水溶液；将硅藻土加入一定量的水，制成浆料，向浆料中加入纳米二氧化钛水溶液，搅拌分散均匀后，干燥，过0.1mm方孔筛，制得改性硅藻土粉末；将改性硅藻土粉末与凝胶材料、分散介质、可再分散乳胶粉、惰性填料按一定比例混合均匀后加水调节成膏状体即制得改性硅藻泥。本发明获得的纳米级氢氧化镁微粉产品工序简单、成本低廉、性能良好，纯度较高，粒径可控，适合工业化生产。

Description

一种改性硅藻泥的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种改性硅藻泥的制备方法。
背景技术
环境污染将会诱导人体产生病变，这已经成为人们的共识。居住环境中弥漫着的致病菌、PM2.5细微颗粒及致病、致癌有机物越来越引起人们关注，室内装修材料产生的甲醛、挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOC)、细小的粉尘颗粒、有毒成分已经成为消费者在房屋装修后首先关注的问题。其中，甲醛是一种无色、具有强烈刺激性气味的气体，在室温下极易挥发，挥发量随着温度的升高而增大，对人的皮肤和粘膜具有强烈的刺激作用，在人体内可以转变成甲醇，对视神经产生不良影响。长期接触低剂量甲醛容易引起慢性呼吸道疾病、妊娠综合症及新生儿体质降低，情况严重者甚至引起鼻咽癌。高浓度甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害作用。
一般来说，传统的有机物因其结构复杂且种类繁多而难以去除且容易造成二次污染，利用活性炭去除环境中弥漫的有机物或其他有害成分的效率虽高，但因其吸附量有限，也容易造成二次污染。相较而言，纳米二氧化钛则是一种高效的光触媒类材料，其具有良好的光催化活性，能够快速分解有机物，在紫外线照射过程中产生氧化能力较强的氢氧自由基团，具有抑菌、杀菌、脱臭、自清洁等众多优点，被视为极具潜力的环保类产品。
中国专利CN103086652A公开了一种硅藻泥的制备方法，其由精硅藻土、甲基纤维素、竹炭、贝壳粉按特定比例配制；中国专利CN102633475A公开了一种无胶硅藻泥的制备方法，其由硅藻土、膨润土、高岭土、活性白土、石英砂、海泡石、碳酸钙、麦饭石粉、纳米二氧化钛粉末、纤维、凹凸棒土、羟丙基甲基纤维素、颜料组成，可消除室内污染、调节室内湿度、消除异味，隔离噪音和防火阻燃；中国专利CN103146264A公开了一种多功能硅藻泥的制备方法，其以醋酸乙烯酯——乙烯共聚乳液(VAE)与硅溶胶按质量比1:1混合复配物为成膜物，以硅藻土为调湿填料，以高分子吸水性树脂为调湿剂，以相变储能微胶囊粉体为蓄能调温填料，以负离子抗菌添加剂为抗菌防霉材料，在多种助剂的配合下，用常规涂料生产设备搅拌混合制备而成；中国专利CN103496916A公开了一种高硅藻土含量的硅藻泥壁材及其制备方，由硅藻土、可分散胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、硅酸盐水泥、灰钙粉、凹凸棒粉、白色水洗石英砂、绢云母粉、沸石粉、亚麻纤维、纳米ZnO粉末、纳米银颗粒、有机硅憎水粉末和无机颜料制成；中国专利CN103951357A公开了一种硅藻泥壁材及其制备方法，其组分包括硅藻土、微胶囊香精、填料、骨料、光触媒物质、颜料以及胶凝物质。虽然上述专利提及选用竹炭、纳米二氧化钛、负离子、纳米ZnO粉末、纳米银颗粒、光触媒等不同物质对环境进行净化，但却鲜有提及选用有机胺盐及有机铂金属盐改性的纳米二氧化钛对环境中的甲醛进行净化。因此，研发一种新的具有空气净化功能的室内装饰材料已经成为当前紧迫且重要的课题。
发明内容
为了满足人们室内装饰材料的要求，解决硅藻土应用的空白，本发明提供一种改性硅藻泥的制备方法。
本发明的目的是通过以下措施来达到：提供一种改性硅藻泥的制备方法，依次包括如下步骤：向纳米二氧化钛中添加水及改性剂，超声分散，制得纳米二氧化钛水溶液；将硅藻土加入一定量的水，制成浆料，向浆料中加入纳米二氧化钛水溶液，搅拌分散均匀后，干燥，过0.1mm方孔筛，制得改性硅藻土粉末；将改性硅藻土粉末与凝胶材料、分散介质、可再分散乳胶粉、惰性填料按一定比例混合均匀后加水调节成膏状体，即制得改性硅藻泥。
进一步地，所述改性剂为有机铂盐、有机胺的混合物，加入量为纳米二氧化钛质量的30～50％，优选方案为，所述有机胺优选有机季铵盐，所述有机金属盐优选有机铂盐。
进一步地，所述纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛或锐钛型纳米二氧化钛，其加入量为3～10份，优选方案为粒径在5nm～100nm之间的锐钛型纳米二氧化钛。
进一步地，所述可再分散胶粉为聚丙烯酸酯胶粉、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉、聚丁苯胶粉或其任意比例的混合物，其加入量为2～5份。
进一步地，凝胶材料为硅酸盐水泥、氧化钙、二水合硫酸钙或其任意比例的混合物，其加入量为20～40份。
进一步地，所述分散介质为纤维素、聚丙烯酰胺、膨润土、硅酸镁铝或其任意比例的混合物，其加入量为1～2份。
进一步地，所述惰性填料为石英砂、重钙粉、高岭土或其任意比例的混合物，其加入量为20～50份。
进一步地，所述水为去离子水，加入量为20～80份。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下功能：
1.甲醛净化性能更佳：改性纳米二氧化钛负载于硅藻土孔隙后充分改变了常规纳米二氧化钛的禁带能隙的光吸收区，可有效增加纳米二氧化钛的净化效率，经测试甲醛净化效率由76％提高到98％以上；
2.净化持久性更好：未经改性的纳米二氧化钛配制的硅藻泥装饰材料对环境甲醛净化持久性相对较差，而改性纳米二氧化钛配制的硅藻泥装饰材料对环境甲醛的净化持久性可达到96％以上，性能提升效果显著；
3.环境净化速度更快：与活性炭等物理吸附方式不同，改性纳米二氧化钛采用催化分解方式对环境内甲醛进行消除，避免物理吸附因饱和而失去吸附效果等弊端，可加速净化速度；
4.本发明的硅藻泥装饰材料具有良好的触变性，适宜造型，同时满足机械喷涂、刷涂和辊涂等工艺要求，同时具备耐水、耐碱、不粉化、不开裂等有益性质。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
本发明的目的是通过以下措施来达到：提供一种改性硅藻泥的制备方法，依次包括如下步骤：向纳米二氧化钛中添加水及改性剂，超声分散，制得纳米二氧化钛水溶液；将硅藻土加入一定量的水，制成浆料，向浆料中加入纳米二氧化钛水溶液，搅拌分散均匀后，干燥，过0.1mm方孔筛，制得改性硅藻土粉末；将改性硅藻土粉末与凝胶材料、分散介质、可再分散乳胶粉、惰性填料按一定比例混合均匀后加水调节成膏状体，即制得改性硅藻泥。
进一步地，所述改性剂为有机铂盐、有机胺的混合物，加入量为纳米二氧化钛质量的30～50％，优选方案为，所述有机胺优选有机季铵盐，所述有机金属盐优选有机铂盐。
进一步地，所述纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛或锐钛型纳米二氧化钛，其加入量为3～10份，优选方案为粒径在5nm～100nm之间的锐钛型纳米二氧化钛。
进一步地，所述可再分散胶粉为聚丙烯酸酯胶粉、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉、聚丁苯胶粉或其任意比例的混合物，其加入量为2～5份。
进一步地，凝胶材料为硅酸盐水泥、氧化钙、二水合硫酸钙或其任意比例的混合物，其加入量为20～40份。
进一步地，所述分散介质为纤维素、聚丙烯酰胺、膨润土、硅酸镁铝或其任意比例的混合物，其加入量为1～2份。
进一步地，所述惰性填料为石英砂、重钙粉、高岭土或其任意比例的混合物，其加入量为20～50份。
进一步地，所述水为去离子水，加入量为20～80份
实施例
根据如下比例：精制硅藻土10份；纳米二氧化钛8份；有机铂盐0.5份；有机季铵盐0.5份；石英砂30份；聚丙烯酸酯胶粉3份；硅酸盐水泥20份；羟乙基纤维素0.5份；水30份，将纳米二氧化钛溶解于水中，通过超声分散至均匀，得到纳米二氧化钛溶液；将改性剂加入到纳米二氧化钛溶液中，机械分散后，得到改性纳米二氧化钛溶液；将改性纳米二氧化钛溶液加入到精制硅藻土中，机械分散至精制硅藻土完全吸附改性纳米二氧化钛溶液，得到改性硅藻土粉末；将粉体填料、凝胶材料、可再分散胶粉、分散介质、抗裂纤维加入到改性硅藻土粉末中，机械搅拌至均匀，最终得到性质均匀稳定的硅藻泥装饰材料。
以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种改性硅藻泥的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：向纳米二氧化钛中添加水及改性剂，超声分散，制得纳米二氧化钛水溶液；将硅藻土加入一定量的水，制成浆料，向浆料中加入纳米二氧化钛水溶液，搅拌分散均匀后，干燥，过0.1mm方孔筛，制得改性硅藻土粉末；将改性硅藻土粉末与凝胶材料、分散介质、可再分散乳胶粉、惰性填料按一定比例混合均匀后加水调节成膏状体即制得改性硅藻泥。
2.根据权利要求1所述的一种改性硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述改性剂为有机铂盐、有机胺的混合物，加入量为纳米二氧化钛质量的30～50％。
3.根据权利要求1所述的一种改性硅藻泥的制备方法，其特征在于，所所述纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛或锐钛型纳米二氧化钛，其加入量为3～10份。
4.根据权利要求1所述的一种改性硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述可再分散胶粉为聚丙烯酸酯胶粉、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉、聚丁苯胶粉或其任意比例的混合物，其加入量为2～5份。
5.根据权利要求1所述的一种改性硅藻泥的制备方法，其特征在于，凝胶材料为硅酸盐水泥、氧化钙、二水合硫酸钙或其任意比例的混合物，其加入量为20～40份。
6.根据权利要求1所述的一种改性硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述分散介质为纤维素、聚丙烯酰胺、膨润土、硅酸镁铝或其任意比例的混合物，其加入量为1～2份。
7.根据权利要求1所述的一种改性硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述惰性填料为石英砂、重钙粉、高岭土或其任意比例的混合物，其加入量为20-50份。
8.根据权利要求1所述的一种改性硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述水为去离子水，加入量为20～80份。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108623218A (zh) * 2018-05-09 2018-10-09 甘肃农业大学 一种拟薄水铝石掺杂改性硅藻泥涂料的制备方法
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