CN107857506B - 一种内墙保温抗菌型硅藻泥及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明阐述了一种内墙保温抗菌型硅藻泥及制备方法，其原料包括了硅藻土、玻璃纤维、环氧树脂、复合偶联剂、电气石粉、叶蜡石、抗菌粉、消泡剂、增稠剂、分散剂、润湿剂、水，本发明制得的硅藻泥具有保温效果好，杀菌抗菌防霉、释放负离子，极强的物理吸附性和离子交换功能，可以有效去除空气中的游离甲醛、苯、氨等有害物质及因宠物、吸烟、垃圾所产生的气味，净化室内空气。

Description

一种内墙保温抗菌型硅藻泥及制备方法
技术领域
本发明涉及建材领域，具体涉及一种内墙保温抗菌型硅藻泥及制备方法。
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，保温效果不好，说含有负氧离子，但是没有，杀菌抗菌性不强等问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种内墙保温抗菌型硅藻泥及制备方法，具有保温效果好，杀菌抗菌防霉、释放负离子，净化室内空气等特性。
内墙保温抗菌型硅藻泥的生产方法,它包括以下重量份数的原料：
硅藻土 60 ～ 90 份，
玻璃纤维 15 ～ 30 份，
环氧树脂 15 ～ 30 份，
复合偶联剂 3 ～ 6份，
电气石粉 8 ～ 10份，
叶蜡石 3 ～ 5份，
抗菌粉 10 ～ 15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；
所述玻璃纤维，为粒度10～25μm的丝粉；
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，是甲基乙烯基二乙氧基硅烷与巯丙基三乙氧基硅烷混合，重量比例为2:3；
所述电气石粉，粒径为200～500目；
所述叶蜡石，粒径为200～500目；
抗菌粉，为无机抗菌粉，选自人造沸石、银盐或锌盐中的一种或多种；
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。
内墙保温抗菌型硅藻泥,制备过程包括以下步骤：
（1）、在混合器中加入重量份数的抗菌粉、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）中加入电气石粉、叶蜡石，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、玻璃纤维、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。
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。
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、玻璃纤维
玻璃纤维(英文原名为:glass fiber或fiberglass )是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，优点是耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，玻璃纤维比有机纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好，抗拉强度高，电绝缘性好。玻璃纤维拉伸强度高，弹性模量高，刚性好，耐化学性好，玻璃纤维的吸湿性低，来源丰富，生产成本低，是复合材料增强纤维主要品种之一。
由于玻璃纤维具有比重较大、初始模量大、抗拉强度高、伸长率低、电气绝缘性好、耐高温、耐高热和吸声性能好等特点，可广泛用于硅藻泥中，增强硅藻泥的性能。
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
复合偶联剂由甲基乙烯基二乙氧基硅烷与巯丙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、电气石粉
电气石，又名“碧玺”，“托玛琳”等，在古代又被称作“碧洗”，“碧霞玺”及“碧霞玭”等。电气石作为装饰性宝石至少始于古罗马帝国，近年来因为其具有的显著静电场电极作用、负离子产生作用、发射远红外线作用，电磁屏蔽作用以及表面吸附性能等而被认为是优良的环境友好材料。
电气石纳米活粒子表面有许多永久性带电体的小晶粒，具有正负电极，同时永电性产生大量负氧离子．负离子又称为空气的维他命,具有调节人体离子平衡作用，能使身心放松，活化细胞，提高自然治愈率等作用，负离子是现代人不可或缺的物质。
空气负离子也叫负氧离子，是指获得多余成对电子而带负电荷的氧气离子。空气负离子由于带有负电荷，能使通常带正电荷的室内尘埃、烟雾、病毒、细菌相互聚集，失去在空气中自由漂浮的能力迅速降落，从而净化空气。
5、叶蜡石
叶蜡石（Pyrophylite）晶体扁长板状且常呈现歪晶，多以叶片状、纤维状、放射状和片状块体产出。叶蜡石是粘土矿物的一种,白色、灰色、浅蓝色、浅黄色、浅绿色和绿棕色，条痕白色。透明到半透明，新鲜面上呈珍珠光泽。叶腊石触摸时有油脂感。加热成片剥落，且不溶于大多数酸。叶蜡石是低温热液蚀变形成的粘土矿物，属单斜晶系，晶体结构高度无序。
叶蜡石矿物材料具有低的导热系数、焙烧后强度高、密度小及结构多层等性质，可被应用于绝热材料中。在生产各种涂料时，叶蜡石矿物材料也可被应用于配料成分中。它能减少墙的变形、龟裂和湿膨胀的可能性。。
6、抗菌粉
抗菌粉在一定时间内，使细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。抗菌粉是具有抑菌和杀菌性能的物质或产品。以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败。
抗菌粉加入硅藻泥中，漆膜阻止腐蚀介质和材料表面接触，能屏蔽水、氧和离子等腐蚀因子透过。树脂和颜料形成的涂层延长腐蚀介质渗入的途径，从而提高涂层的抗菌能力。
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
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、本发明的硅藻泥不掉粉、不褪色、不开裂脱落。
12、杀菌抗菌防霉、释放负离子，具有极强的物理吸附性和离子交换功能，可以有效去除空气中的游离甲醛、苯、氨等有害物质及因宠物、吸烟、垃圾所产生的气味，净化室内空气。
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
内墙保温抗菌型硅藻泥的生产方法,它包括以下重量份数的原料：硅藻土60份，玻璃纤维15份，环氧树脂15份，复合偶联剂3份，电气石粉8份，叶蜡石3份，抗菌粉10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；
内墙保温抗菌型硅藻泥,制备过程包括以下步骤：
（1）、在混合器中加入重量份数的抗菌粉、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）中加入电气石粉、叶蜡石，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、玻璃纤维、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。
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7倍的水，浸泡5分钟，然后均匀搅拌10分钟，同时用硅藻泥10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 .15mm，等待第一遍完全干燥后再进行第二遍抹涂，涂层厚度为0 .12mm，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。
实施例2
内墙保温抗菌型硅藻泥的生产方法,它包括以下重量份数的原料：硅藻土70份，玻璃纤维20份，环氧树脂20份，复合偶联剂4份，电气石粉9份，叶蜡石4份，抗菌粉12份，消泡剂2份，增稠剂2份，分散剂3份，润湿剂AP-680 2份，水55份；
内墙保温抗菌型硅藻泥,制备过程包括以下步骤：
（1）、在混合器中加入重量份数的抗菌粉、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10分钟；
（2）、往步骤（1）中加入电气石粉、叶蜡石，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、玻璃纤维、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。
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8倍的水，浸泡5分钟，然后均匀搅拌10分钟，同时用硅藻泥10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 .17mm，等待第一遍完全干燥后再进行第二遍抹涂，涂层厚度为0 .15mm，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。
实施例3
内墙保温抗菌型硅藻泥的生产方法,它包括以下重量份数的原料：硅藻土80份，玻璃纤维25份，环氧树脂25份，复合偶联剂5份，电气石粉10份，叶蜡石5份，抗菌粉13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；
内墙保温抗菌型硅藻泥,制备过程包括以下步骤：
（1）、在混合器中加入重量份数的抗菌粉、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10分钟；
（2）、往步骤（1）中加入电气石粉、叶蜡石，混合搅拌，搅拌均匀，转速为700转／分，搅拌20分钟；
（3）、最后往步骤（2）中加入硅藻土、玻璃纤维、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20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。
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8倍的水，浸泡10分钟，然后均匀搅拌10分钟，同时用硅藻泥10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 .18mm，等待第一遍完全干燥后再进行第二遍抹涂，涂层厚度为0 .15mm，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。
实施例4
内墙保温抗菌型硅藻泥的生产方法,它包括以下重量份数的原料：硅藻土90份，玻璃纤维30份，环氧树脂30份，复合偶联剂6份，电气石粉10份，叶蜡石5份，抗菌粉15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；
内墙保温抗菌型硅藻泥,制备过程包括以下步骤：
（1）、在混合器中加入重量份数的抗菌粉、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）中加入电气石粉、叶蜡石，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、玻璃纤维、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。
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8倍的水，浸泡10分钟，然后均匀搅拌10分钟，同时用硅藻泥10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 .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 .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。
经检测，结果如下：
Figure 747564DEST_PATH_IMAGE002

Claims (2)

1.内墙保温抗菌型硅藻泥，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
硅藻土 60 ～ 90 份，
玻璃纤维 15 ～ 30 份，
环氧树脂 15 ～ 30 份，
复合偶联剂 3 ～ 6份，
电气石粉 8 ～ 10份，
叶蜡石 3 ～ 5份，
抗菌粉 10 ～ 15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；所述玻璃纤维，为粒度10～25μm的丝粉；
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，是甲基乙烯基二乙氧基硅烷与巯丙基三乙氧基硅烷混合，重量比例为2:3；
所述电气石粉，粒径为200～500目；所述叶蜡石，粒径为200～500目；
所述抗菌粉，为无机抗菌粉，选自人造沸石、银盐或锌盐中的一种或多种；
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；
所述内墙保温抗菌型硅藻泥，生产过程包括以下步骤：
（1）在混合器中加入重量份数的抗菌粉、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）中加入电气石粉、叶蜡石，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、玻璃纤维、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所述的内墙保温抗菌型硅藻泥，其特征在于，所述硅藻泥的施工方法：
（1）将制得的产品，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，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。
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