CN107778930A - 一种多功能内墙保温硅藻泥及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明阐述了一种多功能内墙保温硅藻泥及制备方法，其原料包括硅藻土、无机膨胀玻化轻质保温材料、环氧树脂、复合偶联剂、珠光粉、海泡石、绢云母粉、消泡剂、增稠剂、分散剂、润湿剂和水，本发明的硅藻泥具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高，耐腐蚀性，耐化学药品性、耐久性，耐候性，坚韧性，改善了涂膜的抗水性，耐洗刷性等，而且提高了涂膜强度，具有阻燃、保温效果。

Description

一种多功能内墙保温硅藻泥及制备方法

技术领域

本发明涉及建材领域，具体涉及一种多功能内墙保温硅藻泥及制备方法。

背景技术

伴随着城市化进程的日益发展和人民生活品质的不断提高，人们对室内环境舒适度的要求也越来越高，空调能耗也随之大幅度的增加，建筑的巨大能耗将成为制约经济、社会可持续发展的重要原因，因此，降低建筑能耗、节约能源、开发新能源是提高能源利用效率，保护环境，促进社会可持续发展的重要途径。

硅藻土是由数百万年前的水生浮游生物—硅藻沉积而成的天然物质，其质地轻软，颗粒表面具有无数微小的孔穴，比表面积可达65m²/g。这种类似活性炭的多孔结构，赋予硅藻土很强的物理吸附性能。硅藻泥其主要原料为由海洋中的海藻类植物经过亿万年沉积形成的硅藻土。硅藻土的分子结构疏松多孔，能通过其发达的孔隙结构吸收空气中的甲醛、苯、氨、芳香烃等有害物质，并且可以净化空气中因宠物、吸烟、垃圾等产生的异味，起到净化室内空气的效果。还可以通过吸收和释放空气中的水分，调节室内的空气湿度，因此硅藻泥替代乳胶漆、壁纸等传统墙体装饰材料，是一种新型环保的室内建筑装饰材料。

然而目前国内硅藻泥市场比较混乱，品牌多、品质参差不齐，而且目前的硅藻土也存在一些缺陷，在实际使用中也存在粘结力差、易掉粉、易开裂、强度低等，阻燃性也不强。功能性也比较单一，未能充分发挥硅藻泥的功能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种多功能内墙保温硅藻泥及制备方法，具有优异的保温隔热性能、不空鼓开裂、强度高，耐腐蚀性，耐化学药品性，耐久性，耐候性，具有阻燃、保温效果，多功能的硅藻泥。

多功能内墙保温硅藻泥的制备方法,它包括以下重量份数的原料：

硅藻土 60 ～ 90 份，

无机膨胀玻化轻质保温材料 10 ～ 30 份，

环氧树脂 15 ～ 30 份，

复合偶联剂 3 ～ 6 份，

珠光粉 15 ～ 20 份，

海泡石 7 ～ 15 份，

绢云母粉 5 ～ 10 份，

消泡剂 2 ～ 3 份，

增稠剂 1 ～ 3 份，

分散剂 2 ～ 4 份，

润湿剂AP-680 2 ～ 3 份，

水 45 ～ 55 份；

所述硅藻土，选用500～900目的硅藻土；

所述无机膨胀玻化轻质保温材料，为粒径4.75 mm以下的轻质骨料与膨胀玻化微珠保温胶粉料按重量比例1:1搅拌均匀混合；

所述环氧树脂，为改性环氧树脂，磷酸与环氧树脂发生酯化反应，用过氧化苯甲酰作引发剂，形成活泼亚甲基自由基,再与丙烯酸,苯乙烯,丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯接枝共聚,最后用N,N-二甲基乙醇胺中和，得到改性环氧树脂；

所述复合偶联剂，是乙烯基三叔丁基过氧硅烷与二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷混合，重量比例为2:3；

所述珠光粉，粒径为200 ～ 1000目；

所述海泡石，粒径为1200 ～ 2500目；

所述绢云母粉，粒径为500 ～ 800目；

所述消泡剂，为有机硅类和聚醚类；

所述增稠剂，羟乙基纤维素、聚氨酯增稠剂、碱溶胀增稠剂的其中一种；

所述分散剂，为聚丙烯酸盐、聚羧酸盐、多聚磷酸盐中的一种或多种。

多功能内墙保温硅藻泥,制备过程包括以下步骤：

（1）、在混合器中加入重量份数的珠光粉、1/2消泡剂、增稠剂、分散剂、润湿剂AP-680、1/3水，混合搅拌，搅拌均匀，转速为300 ～ 400转／分，搅拌10～15分钟；

（2）、往步骤（1）中加入无机膨胀玻化轻质保温材料、海泡石、绢云母粉，混合搅拌，搅拌均匀，转速为500～800 转／分，搅拌20～25分钟；

（3）、最后往步骤（2）中加入硅藻土、环氧树脂、复合偶联剂、1/2消泡剂、2/3水，搅拌均匀，转速为1000～1500 转／分，搅拌20～25分钟；

（4）、将步骤（3）的转速调为至300 ～ 400 转／分，搅拌10～15分钟；

（5）、过滤除去粗颗粒和杂质。

与现有技术相比，本发明突出的实质性特点和显著的进步是：

1、无机膨胀玻化轻质保温材料

无机膨胀玻化轻质保温材料是以膨胀玻化微珠为轻质骨料与膨胀玻化微珠保温胶粉料按照一定的比例搅拌均匀混合。具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高。

无机膨胀玻化轻质材料在复合之前经过表面憎水处理，首先要将一定体积的无机膨胀玻化轻质材料投入自落式搅拌机中，以一定浓度的有机硅防水液对无机膨胀玻化轻质材料喷淋，使无机膨胀玻化轻质材料表面均匀的吸收到防水液，并缷出自由晾干，无机膨胀玻化轻质材料即形成很强的憎水效应，提高硅藻泥的强度和防水效果。

2、环氧树脂

在环保意识不断增强的今天，环境友好型涂料日益显示出其重要性。环氧树脂具有优异的物理化学性能，尤其以优良的耐水性、耐化学品性、极佳的黏附性能而广泛应用于涂料领域，是涂料工业中支柱产品之一，因而环保涂料也是涂料界的研究热点之一。实现低VOC的途径主要为大力发展高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等新型涂料。

它无污染，熔融黏度低，涂膜坚固，流平性好，不需要底漆涂膜，力学性能好，有优异的反应活性和贮藏稳定性、耐腐蚀性，耐化学药品性，涂料的配色好，固化剂选择范围宽、应用范围广。

3、复合偶联剂

复合偶联剂由乙烯基三叔丁基过氧硅烷与二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷复合而成,偶联剂是有机成膜物质和无机填料之间的桥梁，使填料更好，更快的分散在有机质中。能够提高涂层的附着力（使有机质和涂层面的结合更紧密）提高涂层的耐久性，耐候性，坚韧性（使有机质和填充硅藻泥的结合更紧密）硅藻泥颜色更均匀（降低填料的分散粘度，在有机质中分散的更均匀）。

硅烷偶联剂在硅藻泥涂布后，硅烷会迁移到硅藻泥与底材的界面，亲无机基团与无机表面上的水分反应，形成氢键，使涂层跟界面的结合更牢固。即便在水浸条件下，硅烷偶联剂改性的硅藻泥在各种无机底材表面仍附着良好。

硅烷偶联剂用于底涂层增强底材与涂层间的黏合性，用于改善颜料或着填料在硅藻泥的分散性；用于涂料树脂的改性，以制成新的功能硅藻泥。硅烷用作增进附着力的添加剂，使硅藻泥结合在各种不同底材表面上，这样的结合不仅减少在湿环境中的腐蚀和漆膜的剥落，而且能提高耐擦伤性和耐环境性。硅烷在硅藻泥中还可起颜料分散剂和黏接剂的作用，它们可牢固地结合在各种无机颜料和填料上，硅烷一旦附着到填料的表面上，它们就能降低硅藻泥的黏度，改善填料的分散性，从而提高遮盖力和提高涂层的耐久性和刷洗性。

4、珠光粉

珠光粉是以金属氧化物薄层包裹的云母片为主要成分的一种珠光颜料。由于珠光粉对入射光线会通过多重反射、干涉而体现出珠光效果，因此其具有柔和的珍珠光泽，这种特殊的光泽有着其他颜料无可比拟的效果。并且珠光粉拥有较好的耐候性、耐高温、耐化学性、电绝缘性和无毒等特性，因此带有珠光粉的涂料已被广泛应用于汽车机车、建筑建材、家电、家具、日常用品、一般工业等诸多领域。

珠光颜料优良的耐化学腐蚀、耐高温性能提供了它在涂料、油墨、塑料和多种领域中广泛应用的可能性，它们为这些产品提供了一个全新的颜色体系和颜色品质。珠光颜料重金属含量低，符合相关安全技术标准，常温下酸和碱均不能侵蚀珠光颜料。珠光颜料不能燃烧、不自燃、不导电，能耐受600~800℃的高温。珠光颜料也可用于辐射固化体系（电子束固化、光固化）的反应型涂料中。珠光颜料特殊的表面化学结构使其具有优良的亲水性，因此能适用于水性涂料。

5、海泡石

海泡石是一种纤维状的含水硅酸镁，通常呈白、浅灰、浅黄等颜色，不透明也没有光泽。它们有的形状像土块，有的成一个奇怪皮壳状或结核状。在电子显微镜下可以看到它们是由无数细丝聚在一起排成片状。海泡石有一个奇怪的特点，当它们遇到水时会吸收很多水从而变得柔软起来，而一旦干燥就又变硬了。

海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物。斜方晶系或单斜晶系，一般呈块状、土状或纤维状集合体。海泡石还具有脱色、隔热、绝缘、抗腐蚀、抗辐射及热稳定等性能。

海泡石是一种质轻而多孔的物质，因其形状与墨鱼的多孔骨骼相似而得名，由于其具有天然的微纤维状结构和沿纤维轴向扩展的八面体非连续层，因此除具有一般粘七的可塑性、粘结性等共性外，还具有极高的吸附性、分散性、抗盐碱、耐高温等特性，海泡石在硅藻泥中使用具有良好的储存稳定性由于海泡石结构的特殊性，使其保留着一系列晶道，微孔丰富，比表面积极大，孔隙度高，吸附和水化能力很强，其粉体在水中不会膨胀，但易分散，一经搅拌很快就能高度分散，形成具有一定粘度的悬浮体。这种悬浮体有很好的悬浮稳定性，配入乳胶漆后，有利丁提高硅藻泥的抗分层泌水和储存稳定性。能增加硅藻泥的吸附力，提高其耐水性，不仅能改善硅藻泥的施工性，而且还可提高漆膜的强度，分散于水中的海泡石微粒会以不同方式通过缔合作用形成三维网络结构，使分散悬浮体具有很大的表观粘度，在外界剪切力作用下，网络结构破坏，体系粘度F降，当外界剪切去除在静置状态下，网络结构重新恢复，粘度上升，充分表现出体系的触变性能。

海泡石粉体具有丰富纤维状的显微结构形态，将其添加于硅藻泥中不仅提高了涂膜的屏蔽性， 从而改善了涂膜的抗水性，耐洗刷性等，而且提高了涂膜强度。

6、绢云母粉

绢云母粉是云母的一种，它属于具有层状结构的硅酸盐矿物。绢云母具有很广泛的用途，用于橡胶、塑料、油漆、陶瓷、保温、化妆品、颜料、造纸、冶金等行业。绢云母的晶体为鳞片状、晶体集合体呈块状，显灰色、紫紫玫瑰色，白色等，具丝绢光泽。

绢云母添加入硅藻泥中，在涂膜中以片状层叠排列。绢云母的层叠排列方式，不但能增大介质渗透距离，提高涂层的抗渗透性，还能提高绢云母的抗划伤性能。添加了绢云母涂料的涂膜硬度比未添加云母的普通涂料涂膜高出一倍以上。绢云母涂料的耐沸水能力要明显高于普通涂料。绢云母硅藻泥更高的耐候性，能大幅延长硅藻泥的使用寿命。有很好耐腐蚀性，且同时具备了优秀的抗渗透能力，起到隔离腐蚀性介质的作用。

片状填料在漆膜内形成基本平行的取向排列，水和其它腐蚀性物质对漆膜的渗透受到强烈阻隔。绢云母晶片在漆膜固化前受到表面张力的作用而躺下，自动形成互相平行，而且与漆膜表面也平行的结构。这样的层层排列，其取向正好与腐蚀性物质穿透漆膜的方向相垂直，阻隔作用的发挥最为充分。

使用绢云母粉可以改善漆膜的一系列物理机械性能。其中的关键是填料的形态学特征，即片状填料的径厚比和纤维状填料的长径比，颗粒装填料如同混凝土中的沙石，起到钢筋的增强作用。

涂料中加入绢云母粉作填料，其抗磨性能可明显提高。车用涂料、路面涂料、机械防腐涂料、墙面涂料大多使用绢云母粉。绢云母具有极高的电阻，本身就是最优异的绝缘材料，遇到高温时转化为机械强度和绝缘性能良好的陶瓷性物质。

绢云母粉是很有价值的阻燃填料，绢云母具有优异的屏蔽紫外线和红外线等的性能，绢云母能显著改变材料的一系列物理模量，形成或改变材料的粘弹性。这类材料高效率地吸收振动能量、削弱震动波和声波。另外，震动波和声波在云母晶片之间形成反复反射，也造成削弱其能量的作用。绢云母粉也被用来配制消声、隔音、减震涂料。

由于绢云母粉填料比特种树脂廉价得多，所以具有非常高的技术价值和经济价值。

7、消泡剂

避免发生泡沫，在水性涂料的制作中，实际是不可能的，因而必须采取消泡措施。如前所述，水性涂料制作、使用的多道工序都存在起泡问题，采用机械消泡方法势必每序都要安设一套装置。所以，水性涂料的消泡，都是采用加消泡剂的方法，实际上，所有水性涂料中都存在消泡剂。

8、增稠剂

增稠剂是一种流变助剂，不仅可以使硅藻泥增稠，防止施工中出现流挂现象，而且能赋予硅藻泥优异的机械性能和贮存稳定性，是非常重要的一类助剂。

本发明采用的增稠剂具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性，已被广泛应用在石油开采、涂料、建筑、医药食品、纺织、造纸以及高分子聚合反应等领域。

9、分散剂

分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的颜料分散体，改性颜料粒子表面性质，调整颜料粒子的运动性，缩短分散时间，提高光泽，提高着色力和遮盖力，改善展色性和调色性，防止浮色发花，防止絮凝，防止沉降。

10、润湿剂

能使固体物料更易被水浸湿的物质。通过降低其表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，而把固体物料润湿。

11、具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高，耐腐蚀性，耐化学药品性 耐久性，耐候性，坚韧性，改善了涂膜的抗水性，耐洗刷性等，而且提高了涂膜强度，具有阻燃、保温效果。

具体实施方式

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

多功能内墙保温硅藻泥的制备方法,它包括以下重量份数的原料：硅藻土60份，无机膨胀玻化轻质保温材料10份，环氧树脂15份，复合偶联剂3份，珠光粉15份，海泡石7份，绢云母粉5份，消泡剂2份，增稠剂1份，分散剂2份，润湿剂AP-680 2份，水45份；

多功能内墙保温硅藻泥,制备过程包括以下步骤：

（1）、在混合器中加入重量份数的珠光粉、1/2消泡剂、增稠剂、分散剂、润湿剂AP-680、1/3水，混合搅拌，搅拌均匀，转速为300转／分，搅拌10分钟；

（2）、往步骤（1）中加入无机膨胀玻化轻质保温材料、海泡石、绢云母粉，混合搅拌，搅拌均匀，转速为500 转／分，搅拌20分钟；

（3）、最后往步骤（2）中加入硅藻土、环氧树脂、复合偶联剂、1/2消泡剂、2/3水，搅拌均匀，转速为1000 转／分，搅拌20分钟；

（4）、将步骤（3）的转速调为至300转／分，搅拌10分钟；

（5）、过滤除去粗颗粒和杂质。

实施例2

多功能内墙保温硅藻泥的制备方法,它包括以下重量份数的原料：硅藻土70份，无机膨胀玻化轻质保温材料15份，环氧树脂20份，复合偶联剂4份，珠光粉17份，海泡石10份，绢云母粉7份，消泡剂3份，增稠剂2份，分散剂3份，润湿剂AP-680 2份，水50份；

多功能内墙保温硅藻泥,制备过程包括以下步骤：

（1）、在混合器中加入重量份数的珠光粉、1/2消泡剂、增稠剂、分散剂、润湿剂AP-680、1/3水，混合搅拌，搅拌均匀，转速为300转／分，搅拌15分钟；

（2）、往步骤（1）中加入无机膨胀玻化轻质保温材料、海泡石、绢云母粉，混合搅拌，搅拌均匀，转速为600转／分，搅拌20分钟；

（3）、最后往步骤（2）中加入硅藻土、环氧树脂、复合偶联剂、1/2消泡剂、2/3水，搅拌均匀，转速为1500 转／分，搅拌25分钟；

（4）、将步骤（3）的转速调为至300转／分，搅拌10分钟；

（5）、过滤除去粗颗粒和杂质。

实施例3

多功能内墙保温硅藻泥的制备方法,它包括以下重量份数的原料：硅藻土80份，无机膨胀玻化轻质保温材料20份，环氧树脂25份，复合偶联剂5份，珠光粉18份，海泡石12份，绢云母粉8份，消泡剂3份，增稠剂3份，分散剂4份，润湿剂AP-680 2份，水55份；

多功能内墙保温硅藻泥,制备过程包括以下步骤：

（1）、在混合器中加入重量份数的珠光粉、1/2消泡剂、增稠剂、分散剂、润湿剂AP-680、1/3水，混合搅拌，搅拌均匀，转速为300转／分，搅拌12分钟；

（2）、往步骤（1）中加入无机膨胀玻化轻质保温材料、海泡石、绢云母粉，混合搅拌，搅拌均匀，转速为700 转／分，搅拌25分钟；

（3）、最后往步骤（2）中加入硅藻土、环氧树脂、复合偶联剂、1/2消泡剂、2/3水，搅拌均匀，转速为1200 转／分，搅拌25分钟；

（4）、将步骤（3）的转速调为至400 转／分，搅拌15分钟；

（5）、过滤除去粗颗粒和杂质。

实施例4

多功能内墙保温硅藻泥的制备方法,它包括以下重量份数的原料：硅藻土90份，无机膨胀玻化轻质保温材料30份，环氧树脂30份，复合偶联剂6份，珠光粉20份，海泡石15份，绢云母粉10份，消泡剂3份，增稠剂3份，分散剂4份，润湿剂AP-680 3份，水55份；

多功能内墙保温硅藻泥,制备过程包括以下步骤：

（1）、在混合器中加入重量份数的珠光粉、1/2消泡剂、增稠剂、分散剂、润湿剂AP-680、1/3水，混合搅拌，搅拌均匀，转速为400转／分，搅拌15分钟；

（2）、往步骤（1）中加入无机膨胀玻化轻质保温材料、海泡石、绢云母粉，混合搅拌，搅拌均匀，转速为800 转／分，搅拌25分钟；

（3）、最后往步骤（2）中加入硅藻土、环氧树脂、复合偶联剂、1/2消泡剂、2/3水，搅拌均匀，转速为1500 转／分，搅拌25分钟；

（4）、将步骤（3）的转速调为至400 转／分，搅拌15分钟；

（5）、过滤除去粗颗粒和杂质。

经检测，结果如下：

Claims (10)

1.多功能内墙保温硅藻泥及制备方法，其特征在于，它包括以下重量份数的原料：

硅藻土 60 ～ 90 份，

无机膨胀玻化轻质保温材料 10 ～ 30 份，

环氧树脂 15 ～ 30 份，

复合偶联剂 3 ～ 6 份，

珠光粉 15 ～ 20 份，

海泡石 7 ～ 15 份，

绢云母粉 5 ～ 10 份，

消泡剂 2 ～ 3 份，

增稠剂 1 ～ 3 份，

分散剂 2 ～ 4 份，

润湿剂AP-680 2 ～ 3 份，

水 45 ～ 55 份；

所述多功能内墙保温硅藻泥,制备过程包括以下步骤：

（1）、在混合器中加入重量份数的珠光粉、1/2消泡剂、增稠剂、分散剂、润湿剂AP-680、1/3水，混合搅拌，搅拌均匀，转速为300 ～ 400转／分，搅拌10～15分钟；

（2）、往步骤（1）中加入无机膨胀玻化轻质保温材料、海泡石、绢云母粉，混合搅拌，搅拌均匀，转速为500～800 转／分，搅拌20～25分钟；

（3）、最后往步骤（2）中加入硅藻土、环氧树脂、复合偶联剂、1/2消泡剂、2/3水，搅拌均匀，转速为1000～1500 转／分，搅拌20～25分钟；

（4）、将步骤（3）的转速调为至300 ～ 400 转／分，搅拌10～15分钟；

（5）、过滤除去粗颗粒和杂质。

2.根据权利要求1所述的多功能内墙保温硅藻泥，其特征在于，所述硅藻泥的施工方法：

（1）、将本发明制得的产品，倒入搅拌容器中，加入6～8倍的水，浸泡5～10分钟，然后均匀搅拌10～15分钟，同时用硅藻泥10～15倍的水进行调节粘稠度，充分搅拌均匀；

（2）对墙体进行基底处理；

（3）用已经搅拌好的硅藻泥进行涂抹，涂层厚度为0 .15～0 .2mm，等待第一遍完全干燥后再进行第二遍抹涂，涂层厚度为0 .12～0 .17mm，涂抹后用抹刀收光，然后用工具制作图案，图案制作时间较长，部分图案在完成后需再次收光；

（4）施工完成48 小时后，对墙体表面出现的浮料，先喷洒少量清水，然后用干净毛巾或海绵泡沫去除。

3.根据权利要求1所述的多功能内墙保温硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述硅藻土，选用500～900目的硅藻土。

4.根据权利要求1所述的多功能内墙保温硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述无机膨胀玻化轻质保温材料，为粒径4.75 mm以下的轻质骨料与膨胀玻化微珠保温胶粉料按重量比例1:1搅拌均匀混合。

5.根据权利要求1所述的多功能内墙保温硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂，为改性环氧树脂，磷酸与环氧树脂发生酯化反应，用过氧化苯甲酰作引发剂，形成活泼亚甲基自由基,再与丙烯酸,苯乙烯,丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯接枝共聚,最后用N,N-二甲基乙醇胺中和，得到改性环氧树脂。

6.根据权利要求1所述的多功能内墙保温硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述复合偶联剂，是乙烯基三叔丁基过氧硅烷与二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷混合，重量比例为2:3。

7.根据权利要求1所述的多功能内墙保温硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述珠光粉，粒径为200 ～ 1000目；所述海泡石，粒径为1200 ～ 2500目；所述绢云母粉，粒径为500～ 800目。

8.根据权利要求1所述的多功能内墙保温硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述消泡剂，为有机硅类和聚醚类。

9.根据权利要求1所述的多功能内墙保温硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述增稠剂，羟乙基纤维素、聚氨酯增稠剂、碱溶胀增稠剂的其中一种。

10.根据权利要求1所述的多功能内墙保温硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述分散剂，为聚丙烯酸盐、聚羧酸盐、多聚磷酸盐中的一种或多种。