CN107382246A - 具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏及其制备方法，属化工建材技术领域，其组成为：β半水石膏粉35～50％、硅酸盐水泥10～15％、氢氧化钙5～15％、石英砂10～25％、可再分散乳胶粉0.1～1％、减水剂0.5～2％、保水剂0.1～1％、消泡剂0.1～1％、缓凝剂0.1～1％和富氧离子粉光催化材料12～20％，均以重量百分数计。本发明所述的粉刷石膏自身质量轻、保温性能好、收缩率小、防火、石膏具有“呼吸”作用，调节室内气温以及施工简便等功能。

Description

具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏及其制备方法，属化工建材技术领域。
背景技术
随着我国经济的快速发展，人民生活水平的提高，室内装修已经成为一种时尚，但是由于使用了含有污染物的建筑材料，城市室内空气污染特别是甲醛的污染十分严重，据统计，60％-94％新装修居室空气中甲醛浓度超过国家标准限值。
专利101857412A公开了一种多功能粉刷石膏预拌砂浆及其制备方法和应用，其配方组成为：β-半水石膏、重质碳酸钙、氢氧化钙、石英砂、甲氨基纤维素醚、胶粘剂、相变材料、改性淀粉、分散剂、石膏抗缩剂、轻质碳酸钙、重晶石粉、滑石粉、电气石粉和硅藻土，按一定比例混合配置，具备自动调节室内温度、湿度、防辐射、抗菌、净化空气、产生负氧离子等多种功能。该配方的不足之处是，所添加的材料种类未精确选择，所加有效材料的比例未具体确认，原理也未说明，在吸附分解甲醛，产生负氧离子等功能方面效果不好，有效期不能保证。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，研发了一种具有消除甲醛、产生负氧离子的粉刷石膏配方及制备方法，具有长期有效的吸附分解甲醛，稳定释放负氧离子的功能。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏，其组成为：β半水石膏粉35～50％、硅酸盐水泥10～15％、氢氧化钙5～15％、石英砂10～25％、可再分散乳胶粉0.1～1％、减水剂0.5～2％、保水剂0.1～1％、消泡剂0.1～1％、缓凝剂0.1～1％和富氧离子粉光催化材料12～20％，均以重量百分数计。
按上述方案，所述的富氧离子粉光催化材料，是由光触媒、电气石和硅藻土分别按重量比例为(10～15)：(2.5～5)：(2～5)组成。
按上述方案，所述的光触媒为N掺杂纳米TiO2、La掺杂纳米TiO2、B-C共掺杂纳米TiO2中的任意一种或它们的混合物。
按上述方案，所述的缓凝剂为SC缓凝剂。
按上述方案，所述的减水剂为三聚氰胺系高效减水剂。
按上述方案，所述的保水剂为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：
(1)按照β半水石膏粉35～50％、硅酸盐水泥10～15％、氢氧化钙5～15％、石英砂10～25％、可再分散乳胶粉0.1～1％、减水剂0.5～2％、保水剂0.1～1％、消泡剂0.1～1％、缓凝剂0.1～1％和富氧离子粉光催化材料12～20％，取料，并将各种固体原料均采用干法磨至粒度达100目以上的粉料；
(2)取β半水石膏粉、硅酸盐水泥、氢氧化钙、石英砂、可再分散乳胶粉进行混合，依次加入减水剂、保水剂、消泡剂、缓凝剂进行充分搅拌，再加入富氧离子粉催化材料，混合均匀后，使用时，按固水比为10：3～4充分搅拌制得自流平材料备用施工。
按上述方案，所述的富氧离子粉光催化材料的制备方法是在常温条件下，将光触媒、电气石和硅藻土粉按重量比为(10～15)：(2.5～5)：(2～5)进行充分混合，制备富氧离子粉催化材料。
下面详细介绍本发明所述的各组分及其功用：硅藻土由水生植物硅藻的遗骸沉积所形成，主要化学成分为非晶体二氧化硅(或称无定形蛋白石)，伴有少量蒙脱石、高岭石、等黏土杂质和有机质，其具有多孔结构、密度低比表面积大、吸附性能强、物化性能稳定、隔声隔热、耐磨耐酸、无毒和无味等特殊性能。其中硅藻土表面的多孔特性使其具有很大的比表面积，因此具备很强的吸附性，可加入部分到粉刷石膏，进一步提高粉刷石膏对甲醛等有害气体的吸附作用。
分解甲醛：光催化剂在紫外光的照射下会产生电子与空穴，具有很强的还原性和氧化性，可将吸附在光催化剂表面的有机污染物深度氧化，最终生成CO2和H20等，并且没有二次污染。甲醛光催化降解的效率受两个因素影响：吸附效率和光催化反应速率，其中光催化反应速率受到可见光波段和光催化活性的影响。纳米二氧化钛由于光催化活性高，在200-400nm紫外线下能分解大部分有害气体，同时不产生二次污染，成本低等优势，成为一种降解有机污染物的环境友好型材料，但纳米TiO2的光量子效率较低和光响应范围较窄，同时因电气石晶体结构决定着其具有永久带电和永久保持着正负极的特性，可提高TiO2光催化活性，本发明采用天然电气石原位固定纳米TiO2，并利用电气石自身产生的极化电场，增强TiO2的光催化活性。通过元素掺杂改性的方法可有效增强TiO2的光催化活性拓展其光谱响应范围，提高可见光利用率，易于催化剂的回收提高其再生利用性能。因此在可见光照射下，光催化剂对室内甲醛等有害气体的分解率达到每89％每48小时，并且由于催化剂本身不损耗，所以有效的期达5年甚至10年以上。
释放负氧离子：带负电荷的氧气离子即负氧离子，有清新空气的作用，有“空气长寿素”之称，一般认为负氧离子浓度低时的作用有净化血液改善呼吸机能、促进新陈代谢、调节内分泌，缓和紧张情绪、消除正电荷对人体的刺激等作用，清新空气的负氧离子浓度为每立方厘米3000到4500个。电气石是一种复杂的环状硅酸盐矿物，是一种含硼的带有附加阴离子的环状硅酸盐类矿物，矿物的晶体结构主要是由硅氧四面体(SiO4)组成的复三方环，具有天然电极性热电性辐射红外线等属性被誉为大气长寿素，具有电极性、电热性、压电性、活化性和远红外效应等特点。电气石晶体结构决定着其具有永久带电和永久保持着正负极的特性，它能将水分子电离形成H+和OH－产生电子，进而能够产生负氧离子，使室内空气中的负氧离子水平接近清新空气水平。电气石具有偶极矩，在热运动过程中会释放出对人体有益的远红外线，其自身还包含对人体有益的矿物质微量营养元素。
本发明具有消除甲醛、释放负氧离子的砂浆配方及制作方法有以下几方面优点：
吸附和分解甲醛：本发明添加了硅藻土负载光触媒材料，用它生产的粉刷石膏材料具有超纤维、多孔质等特性，能够吸收空气中的甲醛等有害气体，光触媒材料具备光催化分解甲醛的功能，可以持续分解甲醛。
能够产生负氧离子：本发明添加了电气石，电气石晶体结构决定着其具有永久带电和永久保持着正负极的特性，它能将水分子电离形成H+和OH－产生电子，进而能够产生负氧离子。
能够调节室内温度，所添加的硅藻土使其能够吸收储存空气中的水分，如果室内空气中水分含量减少，能够将存储的水分释放出来，从而调节室内温度及湿度。
总之，本发明所述的粉刷石膏自身质量轻、保温性能好、收缩率小、防火、石膏具有“呼吸”作用，调节室内气温以及施工简便等功能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进一步对本发明作详细描述，需要说明的是，本发明中的具体实施例仅用于举例说明，并不对本发明的保护范围构成限制。
实施例1
本发明提供一种具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备粉刷石膏的各种固体原料均采用干法磨至粒度达100目以上的粉料；
(2)常温条件下，将硅藻土、光触媒和电气石等粉料按重量比为15：2.5：2进行充分混合，制备富氧离子粉催化材料；
(3)取35％β半水石膏粉、15％硅酸盐水泥、10％氢氧化钙、25％石英砂、1％可再分散乳胶粉等进行混合，依次加入1％减水剂、0.1％保水剂、0.1％消泡剂、0.1％缓凝剂进行充分搅拌，再加入12.7％的富氧离子粉催化材料，混合均匀后，再按固水比为10：4充分搅拌制得自流平材料备用施工。
经过测试，按上述工艺制得的自流平材料，在室温、正常光照条件下释放的富氧离子浓度达到2560个/立方厘米，甲醛的吸附分解效率为100％。
实施例2
本发明提供一种具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备粉刷石膏的各种固体原料均采用干法磨至粒度达100目以上的粉料；
(2)常温条件下，将硅藻土、光触媒和电气石等粉料按重量比为10：5：5进行充分混合，制备富氧离子粉催化材料；
(3)取50％β半水石膏粉、12％硅酸盐水泥、5％氢氧化钙、10％石英砂、0.5％可再分散乳胶粉等进行混合，依次加入0.5％减水剂、1％保水剂、0.3％消泡剂、1％缓凝剂进行充分搅拌，再加入19.7％的富氧离子粉催化材料，混合均匀后，再按固水比为10：3.5充分搅拌制得自流平材料备用施工。
经过测试，按上述工艺制得的自流平材料，在室温、正常光照条件下释放的富氧离子浓度达到4650个/立方厘米，甲醛的吸附分解效率为100％。
实施例3
本发明提供一种具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备粉刷石膏的各种固体原料均采用干法磨至粒度达100目以上的粉料；
(2)常温条件下，将硅藻土、光触媒和电气石等粉料按重量比为12：3.5：3进行充分混合，制备富氧离子粉催化材料；
(3)取40％β半水石膏粉、10％硅酸盐水泥、15％氢氧化钙、15％石英砂、0.1％可再分散乳胶粉等进行混合，依次加2％减水剂、0.5％保水剂、1％消泡剂、0.1％缓凝剂进行充分搅拌，再加入16.3％的富氧离子粉催化材料，混合均匀后，再按固水比为10：3充分搅拌制得自流平材料备用施工。
经过测试，按上述工艺制得的自流平材料，在室温、正常光照条件下释放的富氧离子浓度达到3720个/立方厘米，甲醛的吸附分解效率为100％。

Claims (8)

1.一种具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏，其组成为：β半水石膏粉35～50％、硅酸盐水泥10～15％、氢氧化钙5～15％、石英砂10～25％、可再分散乳胶粉0.1～1％、减水剂0.5～2％、保水剂0.1～1％、消泡剂0.1～1％、缓凝剂0.1～1％和富氧离子粉光催化材料12～20％，均以重量百分数计。
2.根据权利要求1所述的具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏，其特征在于，所述的富氧离子粉光催化材料，是由光触媒、电气石和硅藻土分别按重量比例为(10～15)：(2.5～5)：(2～5)组成。
3.根据权利要求2所述的具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏，其特征在于，所述的光触媒为N掺杂纳米TiO2、La掺杂纳米TiO2、B-C共掺杂纳米TiO2中的任意一种或它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏，其特征在于，所述的缓凝剂为SC缓凝剂。
5.根据权利要求1所述的具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏，其特征在于，所述的减水剂为三聚氰胺系高效减水剂。
6.根据权利要求1所述的具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏，其特征在于，所述的保水剂为甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
7.权利要求1所述的具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：
(1)按照β半水石膏粉35～50％、硅酸盐水泥10～15％、氢氧化钙5～15％、石英砂10～25％、可再分散乳胶粉0.1～1％、减水剂0.5～2％、保水剂0.1～1％、消泡剂0.1～1％、缓凝剂0.1～1％和富氧离子粉光催化材料12～20％，取料，并将各种固体原料均采用干法磨至粒度达100目以上的粉料；
(2)取β半水石膏粉、硅酸盐水泥、氢氧化钙、石英砂、可再分散乳胶粉进行混合，依次加入减水剂、保水剂、消泡剂、缓凝剂进行充分搅拌，再加入富氧离子粉催化材料，混合均匀后，使用时，按固水比为10：3～4充分搅拌制得自流平材料备用施工。
8.根据权利要求7所述的具有消除甲醛、释放负氧离子的粉刷石膏的制备方法，其特征在于所述的富氧离子粉光催化材料的制备方法是在常温条件下，将光触媒、电气石和硅藻土粉按重量比为(10～15)：(2.5～5)：(2～5)进行充分混合，制备富氧离子粉催化材料。
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