CN108410219A - 一种页岩硅藻泥干粉涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种页岩硅藻泥干粉涂料及其制备方法,本页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉10‑60份、重钙粉10‑40份、灰钙粉15‑30份、石英砂5‑15份、5044胶粉1‑3份、甲基纤维素醚0.5‑2份、色粉0.5‑2份。本发明所制备的页岩硅藻泥干粉涂料,通过合理的原料选材和组分配比,无需添加光触媒或负离子粉,无需特殊紫外光照,即可达到甲醛净化率高、甲醛净化持久性强,以及具有自动调节室内干湿度、产生负离子和抗菌抑菌的功效。同时,本发明还提供了该页岩硅藻泥干粉涂料工艺简单易行的制备方法。

Description

一种页岩硅藻泥干粉涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料制造技术领域,具体涉及一种页岩硅藻泥干粉涂料及其制备方法。
背景技术
目前,在建筑涂料的乳液及助剂中存在的游离单体,易产生大量挥发性有机物(VOC)、甲醛、苯等有害性挥发物,我国GB 18582-2008中规定建筑内墙涂料VOC含量小于120g/L,甲醛含量小于0.1g/L。随着对涂料中VOC含量限制政策的陆续出台,传统溶剂型涂料因其VOC含量太大,对环境污染严重,生产能耗大,其市场份额正大幅度降低,具有低污染环保特性的硅藻泥干粉涂料、水性涂料等绿色环保涂料在全球涂料市场成为持续热点。
为了降低生活环境中有毒有害的气体,市场上普遍采用物理吸附法或化学分解法,化学分解对甲醛等有害气体的处理方式更加彻底,尽管原理很简单,但是添加剂必须与涂料体系有很好的相容性和混合性;其次涂料中的其他组分不能破坏化学分解助剂的结构,不影响它正常发挥的作用。而物理吸附是选择具有物理吸附作用的填料,添加在涂料配方体系中,经过研磨等工艺之后均匀的分散在涂料中,并且在涂料涂装成膜之后,利用吸附填料的表面结构吸收环境中释放出来的游离态甲醛,并将其储藏在填料中,方法简单易行,是当前研究的主流方向。
目前市场上的吸附填料,包括硅藻土、活性炭、麦饭石等填料,都是物理吸附的原理。通过涂料加工中的特殊工艺,使吸附填料充分分散,长时间保持吸附功能。但是物理吸附的最大问题,就是存在饱和度,目前市场流行的做法如传统的硅藻泥涂料,就是利用硅藻土的吸附功能,另外添加光触媒、人工合成纳米材料或负离子粉等载体进行有害气体的处理,但由于价格成本或技术原因,并且由此造成的重金属辐射污染等问题,市场的接受度并不是很高。此外,由于硅藻土在自然界成矿的过程中常伴生部分粘土矿物和其他杂质,影响其色泽,也限制了其在涂料中的大量应用。硅藻土原料的加碱煅烧工艺虽然能解决其白度问题,但同时煅烧结晶引起的室内PM2.5来源问题也不得不引起注意。
发明内容
本发明的目的是如何解决和改善现有技术的上述问题和缺陷,提供一种页岩硅藻泥干粉涂料及其制备方法。采用硅藻页岩为原料,无需添加添加光触媒(纳米TiO2等)或负离子粉,无需特殊紫外光照,高效、持久去除甲醛、VOC等有毒有害物质,同时具有自动调节室内干湿度、产生负离子和抗菌抑菌等优点。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
1)本页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉10-60份、重钙粉10-40份、灰钙粉15-30份、石英砂5-15份、5044胶粉1-3份、甲基纤维素醚0.5-2份、色粉0.5-2份;
2)上述原料组分中,所述硅藻页岩粉产自黑龙江嫩江县,形成于1.3亿年前的白垩纪时期,主要成分为无定型的SiO2,富含5-20纳米级的介孔结构,原矿经酸洗煅烧处理后,二氧化硅含量大于90%,比表面积达到100m2/g,是硅藻土的4-8倍,对甲醛、VOC等具有很强的吸附性和自主调节干湿度的能力,同时其白度大于80,完全满足现实涂料生产对原料色度的要求;由于其纳米级介孔的存在,使其具有明显的纳米效应,表面的硅羟基数目众多,易于形成悬空键,包括带正电空穴和带负电的电子,从而具有极高的化学活性,一方面,空穴和水、电子和氧气进行反应,产生具有杀菌灭毒功能的负氧离子,而不需要添加其他防霉抗菌物质;另一方面,对吸附进来的甲醛、VOC等有毒有害物质,在普通环境下,就能快速的降解成H2O和CO2,而不需要添加光触媒(纳米TiO2等)或者负离子粉等;
3)上述原料组分中,所述灰钙和5044胶粉属于基料物质(粘结材料),其中灰钙主要成分为Ca(OH)2,是一种常用的无机粘结粉体材料,除了粘结作用外,还能达到防水、耐水的效果;而5044胶粉主要成分为聚乙稀醇,是一种可再分散乳胶粉,能够提高粘合力、抗折强度、塑性、耐磨性以及材料的施工性能,并且对材料的流动性、触变性以及保水性等没有任何不利影响;
4)上述原料组分中,所述重钙和石英砂属于填料物质,其中重钙主要成分为CaCO3,石英砂主要成分SiO2,二者作为主要的填料,其中重钙可以增加产品的韧性和强度,同时降低生产成本,而石英砂则可以提高涂料的耐候性;
4)上述原料组分中,所述甲基纤维素醚和色粉属于助剂,甲基纤维素醚是一种优良的混凝土抗分散剂,具有优良的增稠性,同时可以改进涂料的操作功能和流动性功能。色粉则主要根据实际生产及应用需求,调制出不同的产品色彩;
5)进一步的,作为优选配比方案,本页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉30份、重钙粉30份、灰钙粉20份、石英砂15份、5044胶粉2份、甲基纤维素醚0.5份、色粉1份;
6)进一步的,作为优选配比方案,本页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉30份、重钙粉25份、灰钙粉25份、石英砂15份、5044胶粉1.5份、甲基纤维素醚1份、色粉1份;
7)进一步的,作为优选配比方案,本页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉50份、重钙粉10份、灰钙粉20份、石英砂15份、5044胶粉2份、甲基纤维素醚0.5份、色粉1份;
8)进一步的,作为优选配比方案,本页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉50份、重钙粉10份、灰钙粉25份、石英砂10份、5044胶粉1.5份、甲基纤维素醚1份、色粉1份;
9)本页岩硅藻泥干粉涂料的制备方法为,按照上述重量份比例称取各原料组分,投入到混合器中混合1小时,各原料组分相互混合均匀后即得本页岩硅藻泥干粉涂料。
10)本发明所制备的页岩硅藻泥干粉涂料,通过合理的原料选材和组分配比,无需添加光触媒(纳米TiO2等)或负离子粉,无需特殊紫外光照,即可达到甲醛净化率高、甲醛净化持久性强,以及具有自动调节室内干湿度、产生负离子和抗菌抑菌的功效。同时,本发明还提供了该页岩硅藻泥干粉涂料工艺简单易行的制备方法。
本发明的有益效果是:
1)本发明得到的页岩硅藻泥干粉涂料,无需添加光触媒(纳米TiO2等)或负离子粉,无需特殊紫外光照,甲醛净化率大于80%、甲醛净化持久性大于70%;
2)本发明得到的页岩硅藻泥干粉涂料,具有自动调节室内干湿度的功能,维持室内40%-60%的人体最适宜的湿度;
3)本发明得到的页岩硅藻泥干粉涂料,具有产生小粒径负氧离子的功能,不仅可被人体所吸收,而且具有抗菌抑菌的功效;
4)本发明得到的页岩硅藻泥干粉涂料,还具有吸味、抗静电及隔热阻燃等其他功能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1:
分别称取硅藻页岩粉30份、重钙粉30份、灰钙粉20份、石英砂15份、5044胶粉2份、甲基纤维素醚0.5份、色粉1份,将上述原料分别投入到混合器中混合1小时,各原料组分相互混合均匀后即得本页岩硅藻泥干粉涂料A。
实施例2:
分别称取硅藻页岩粉30份、重钙粉25份、灰钙粉25份、石英砂15份、5044胶粉1.5份、甲基纤维素醚1份、色粉1份,将上述原料分别投入到混合器中混合1小时,各原料组分相互混合均匀后即得本页岩硅藻泥干粉涂料B。
实施例3:
分别称取硅藻页岩粉50份、重钙粉10份、灰钙粉20份、石英砂15份、5044胶粉2份、甲基纤维素醚0.5份、色粉1份,将上述原料分别投入到混合器中混合1小时,各原料组分相互混合均匀后即得本页岩硅藻泥干粉涂料C。
实施例4:
分别称取硅藻页岩粉50份、重钙粉10份、灰钙粉25份、石英砂10份、5044胶粉1.5份、甲基纤维素醚1份、色粉1份,将上述原料分别投入到混合器中混合1小时,各原料组分相互混合均匀后即得本页岩硅藻泥干粉涂料D。
实施例5:
分别称取硅藻页岩粉10份、重钙粉40份、灰钙粉20份、石英砂10份、5044胶粉1份、甲基纤维素醚0.5份、色粉0.5份,将上述原料分别投入到混合器中混合1小时,各原料组分相互混合均匀后即得本页岩硅藻泥干粉涂料E。
实施例6:
分别称取硅藻页岩粉60份、重钙粉10份、灰钙粉25份、石英砂5份、5044胶粉3份、甲基纤维素醚2份、色粉2份,将上述原料分别投入到混合器中混合1小时,各原料组分相互混合均匀后即得本页岩硅藻泥干粉涂料F。
将上述实施例取相同份量的页岩硅藻泥分别加入等量份额的水搅拌均匀涂抹在石膏板上观察表干时间、粘结强度、甲醛净化率、甲醛净化持久性以及抗菌性能的测试数据与市场上普通硅藻土硅藻泥进行对比,结果如下表所示:
页岩硅藻泥干粉涂料 表干时间(H) 粘结强度(MPa) 甲醛净化率(%) 甲醛净化效果持久性(%) 抗菌性能 表面强度
实施例1 1.5 0.56 83.2 75.9 Ⅰ级 无脱粉
实施例2 1.5 0.59 84.3 76.2 Ⅰ级 无脱粉
实施例3 2 0.61 86.1 76.5 Ⅰ级 无脱粉
实施例4 2 0.58 86.6 77.2 Ⅰ级 无脱粉
实施例5 1 0.34 81.5 73.8 Ⅱ级 轻微脱粉
实施例6 2 0.71 89.7 80.5 Ⅰ级 无脱粉
对照样 (普通硅藻泥) 1.5 0.52 88.3 65.3 Ⅱ级 无脱粉
从上表对比数据可以看出,实施例5制得的页岩硅藻泥干粉涂料E的粘结强度较低,有轻微脱粉现象;实施例6制得的页岩硅藻泥干粉涂料F虽然无脱粉现象,且甲醛净化率和甲醛净化效果持久性都最高,到考虑到实际生产时的硅藻页岩原料成本因素,本发明最佳的实施例为实施例1、2、3、4,具有甲醛净化率高、甲醛净化持久性强、粘结强度高及抗菌性强等优点。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的相关技术人员应当理解:可以对本发明进行修改或者同等替换,但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种页岩硅藻泥干粉涂料,其特征是:本页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉10-60份、重钙粉10-40份、灰钙粉15-30份、石英砂5-15份、5044胶粉1-3份、甲基纤维素醚0.5-2份、色粉0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的硅藻页岩泥干粉涂料,其特征是:所述页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉30份、重钙粉30份、灰钙粉20份、石英砂15份、5044胶粉2份、甲基纤维素醚0.5份、色粉1份。
3.根据权利要求1所述的硅藻页岩泥干粉涂料,其特征是:所述页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉30份、重钙粉25份、灰钙粉25份、石英砂15份、5044胶粉1.5份、甲基纤维素醚1份、色粉1份。
4.根据权利要求1所述的硅藻页岩泥干粉涂料,其特征是:所述页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉50份、重钙粉10份、灰钙粉20份、石英砂15份、5044胶粉2份、甲基纤维素醚0.5份、色粉1份。
5.根据权利要求1所述的硅藻页岩泥干粉涂料,其特征是:所述页岩硅藻泥干粉涂料由以下原料组成,按所示重量百分份比例配置而成,硅藻页岩粉50份、重钙粉10份、灰钙粉25份、石英砂10份、5044胶粉1.5份、甲基纤维素醚1份、色粉1份。
6.一种页岩硅藻泥干粉涂料的制备方法,其特征是:所述页岩硅藻泥干粉涂料为权利要求1至5任一所述的页岩硅藻泥干粉涂料,其制备方法为,按照权利要求1至5任一所述重量份比例称取各原料组分,投入到混合器中混合1小时,各原料组分相互混合均匀后即得本页岩硅藻泥干粉涂料。
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