CN108976848A - 纳米稀土沸石涂料 - Google Patents

Abstract

一种纳米稀土沸石涂料，通过微孔材料活化、改性吸附纳米微粒进行分散，使纳米材料与带功能性的基团接枝：通过光催化作用和偶极矩等物理作用，分解和吸收空气中的一氧化碳、氢氧化合物、甲醛、苯以及聚氨酯释放的TDI等有害物质，祛除烟味、臭味，防霉、抗菌、杀病毒、杀病毒、调温、调湿和净化室内空气的新功能；并且永久释放负离子、远红外线、散发植物芳香，图案颜色虽意选择。涂料用袋装，节约成本；材料选取容易，生产成本低，无污染，性价比高，科技含量高。施工时不须胶水，可直接喷涂、刷涂、滚涂和刮涂。粘接性好、手感平滑、感觉光亮柔合、舒适美观。广泛应用于建筑的涂装领域；适用于居室、办公室、医院、宾馆和饭店等场所。

Description

纳米稀土沸石涂料

技术领域

本项发明涉及一种建筑领域：具体是纳米稀土沸石涂料，包括纳米稀土沸石内墙涂料、纳米稀土沸石外墙涂料。

背景技术

纳米技术是20世纪80年代逐渐发展起来的一门前言、交叉性的新学科，纳米技术问世以来，其独特的思路在科学技术界引起了巨大的反响，受到了社会各界的广泛关注，美国IBM公司首席科学家Amotrongs说：“正如70 年代微电子技术引发了信息革命一样，纳米技术也将成为下一个世纪信息时代的核心。”纳米技术的迅速发展对21世纪科学技术的发展具有重要作用，它是继互联网、基因之后的又一大热点。在当今社会，随着人们生活水平的日益提高，涂料的需求量正在以3%的速度向前发展，功能单一的传统材料已经无法满足社会发展的需要。因此，把纳米技术应用于涂料研制中可以获得具有耐老化、耐腐蚀、抗辐射等多种特殊性能的新型涂料。纳米技术的诞生为涂料行业的发展提供了新的机遇。

纳米技术对涂料性能的改善；

（1）光学性能的改善：纳米粒子的粒径是非常小，它与光波波长、传电子的德布罗意波长相当，有时甚至比它们还要小；当有部分纳米粒子分散到涂料中，达到纳米级分散时，此时的涂料是透明的并且可以吸收紫外光，但不反射可见光，而涂料吸收带则也会偏移到波长为200nm左右的紫外区域，由于到达地球的紫外线的波长也恰好落在了这个区域范围内，因此，可以大大增强涂料的保光性、保色性和抗老化性，其中纳米级的SiO₂、TiO₂和 ZnO就是涂料中很好的抗老化剂。若在涂料中添加了纳米级的硅或纳米级的锗，涂料会表现出明显的可见光发光现象，并且随着纳米粒子粒径的减少其发光强度增强，发光光谱也会呈现蓝移；

（2）力学性能的改善：纳米粒子具有较大的比表面积，而且随着纳米粒子的粒径越小，其比表面积越大，表面原子的比例也就越高。由于纳米粒子的比表面积大，所以具有较高的表面能，与有机树脂基之间的界面结合力也就更强，从而提高了涂层的强度、硬度、耐磨性等。由于表面原子缺少邻近的配位原子以及具有较高的表面能，使得表面原子具有很大的化学活性，因而有利于纳米粒子的吸附、催化、烧结等；同时也使纳米粒子表现出较强的表面效应。由于大颗粒与成膜物之间具有空隙填密性，可以减少毛细作用，从而提高了涂层的硬度、强度、耐磨性等；

（3）施工性能的改善：由于纳米粒子具有比表面积大、表面活性高的特性。因此，纳米粒子可以与涂料的一些链段产生相互作用，从而可以改善涂料的流变性，进而可防止涂料的沉淀、流挂；还可以提高涂料的热稳定性。除此之外，由于纳米粒子所具有的这些特性，增加了它与反应物之间的反应接触面积和光催化降解能力、提高了催化效率，可以制得具有净化大气和抗菌的特性的纳米涂料。

现有的涂料种类很多，但随着人们对室内环境的要求越来越高，人们对环保型涂料的需求越来越强烈，如硅藻泥，是一种以硅藻土为主要原材料的内墙环保装饰壁材，具有消除甲醛、净化空气、调节湿度、释放负氧离子、防火阻燃等功能。由于硅藻泥健康环保，不仅有很好装饰性，还具有功能性，是替代壁纸和乳胶漆的新一代室内装饰材料。日本用木炭、活性炭和多孔材料等作为建材的组成成分，实施让建筑物“吃掉”有害气体的计划。日本和巴西等国家发现电气石具有健康效果，被广泛的应用做健康材料。总之，国际上，建筑材料已提出以纳米功能材料的催化分解和吸附功能为基础，向着使人体舒适健康的方向发展的目标。人的一生，76％的时间是在室内度过的，室内空气质量的好坏直接关系到人体的生理健康。从净化空气的角度讲，室内装修材料不仅要具有净化室内装饰装修造成的污染，更重要的是具有净化人体自身新陈代谢造成的污染。而且要求材料具有健康舒适的功能。这对室内装饰装修材料的发展又提出了更高的要求。传统的普通建材已经不能满足人们的需求，研究具有健康环境功能的材料成为建筑材料发展的新方向。空气中的负离子被称为“空气维生素”，具有清新空气，消除臭味和抑菌作用；适当的负离子浓度对人的健康、长寿和生态的重大影响，已被国内外医学专家及科学工作者所证实。关于内墙涂料的发展，提出在原有装饰功能的基础上，以向着“多功能化、环境协调”，同时具有“节能、调节湿度、抗菌防霉、净化空气、隔音、屏蔽电磁波、高的远红外发射率”等健康功能的方向发展。

天然沸石具有独特的内部结构和晶体化学性质，使其具有吸水、吸附、选择性吸附、离子交换、催化反应、耐酸和耐辐射等性能；

（1）吸水特性：水是极性很强的分子，沸石对水有很大的亲合力，与其他干燥剂相比有其吸水率高的突出特点，可在较广的范围内使用。其吸水量是硅胶或氧化铝的5-6倍。并且高温下仍有高的吸水量，如在100℃吸水量为13％，200℃时仍有4％。沸石在高速气流中仍有较高的吸水量，通常如气体线速度为30m/min时，沸石的绝热吸水量为16.7％；

(2) 吸附性和选择吸附性：沸石晶体的大量孔穴和通道使沸石具有很大的比表面积，每克沸石可达400～1000m ，其中丝光沸石一般为440m 。孔穴体积可占沸石全部体积的50％，加上特殊的分子结构而形成的较大的静电引力使沸石具有相当大的应力场。当赶走沸石内部的水以后，沸石内部空腔就具有应力场，而对周围的物质具有吸附作用；

(3) 离子交换性和选择交换性：沸石中的钾、钠、钙等阳离子与结晶格架结合的不很紧密，具有在水溶液中与其他阳离子进行可逆交换的性质。沸石与某些金属盐的水溶液相接触时，溶液中的金属阳离子可进入沸石中，沸石中的阳离子则可被交换下来进入溶液中。

沸石分子筛的结构：沸石分子筛是一类具有多孔道结构和独特晶体化学性质的含水架状硅铝酸盐材料。构成沸石骨架的最基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体。其中Si或Al位于四面体的中心，分别与氧键合，氧位于四面体各顶点。硅（铝）氧四面体通过其顶点的氧相互联结起来，就形成沸石分子筛的骨架。沸石骨架中的硅（铝）氧四面体从特定平面上来看，构成环状四面体基团，称为多元环。硅（铝）氧四面体多元环进一步通过桥氧在空间相互联结，形成了构造更加复杂、内部具有许多排列整齐的孔穴与通道的非常空旷的空间骨架。其内部孔穴与通道被阳离子和水所充填。沸石分子筛的这种空间结构特点，就是其具有各种独特的物理化学性质的根本原因。沸石分子筛具有均匀的内部微孔结构，使其具备良好的筛分功能。它有比较大的孔穴体积，沸石骨架结构空旷，规整空腔极为发育，其孔穴体积通常占总体积的40%~50%。因为沸石分子筛孔穴度可达40%~50%，故其比表面积很大。由于沸石内部空腔中存在可交换的阳离子，它们可以通过通道移动，故其呈现离子电导性。另外绝大多数沸石分子筛都具有良好的热稳定性和化学稳定性。

沸石分子筛的性能：

可逆阳离子交换性是沸石分子筛的重要性能，也是其获得广泛应用的重要原因。利用该性能可以在适当条件下通过阳离子交换技术，调节沸石晶体内部电场、有效孔径以及表面酸性等，从而进行沸石改性，改善其吸附与催化性能。还可以利用这种性能完成介孔材料的合成与组装，在新材料新技术领域获得应用。沸石分子筛表面的路易斯中心极性很强，沸石中的笼或通道的尺寸很小，使得其中的引力场很强。因此，其对吸附质分子的吸附能力远超过其他类型的吸附剂。因其具有吸附量大、高效吸附、选择性吸附的特点，在化工生产中物料的干燥和分离得到了广泛应用。沸石作为一类具有

有催化活性，而且其适应反应温度和酸碱度的范围很宽，不仅自身为有效的催化剂，还是理想的催化剂载体，具有广泛的工业应用。特别是在石油化工领域，包括催化裂化、加氢裂化、催化重整、异构化及烷基化等石油精炼反应。由于分子筛具有均匀孔道、比较大的比表面积、可用于吸附、组装、筛分分子等特性，所以利用沸石分子筛进行纳米组装及制备复合材料也是近年来的研究热点之一。并且在功能材料，生物医药领域已经取得了一些喜人成绩。

发明内容

要解决的技术问题。

基于现有涂料不足之处，本发明针对关键技术问题：提出一种适应建筑装饰材料的纳米稀土沸石涂料：通过微孔材料活化、改性吸附纳米微粒进行分散，使纳米材料与带功能性的基团接枝，从而更好的发挥复合功能基元材料的性能和效果。

为解决上述问题本发明采取技术方案是。

一、稀土改性沸石分子筛的制备；二、纳米浆料分散制粉的制备；三、纳米稀土沸石涂料的制备。

一种稀土改性沸石分子筛的制备：包括以下步骤。

①材料组分A：天然沸石粉，稀硫酸溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、偏铝酸钠、去离子水，氨水、La溶液。

所述天然沸石粉为其中的至少一种，细度在300目以上。

所述稀硫酸溶液为其中的至少一种。

所述蒸馏水为其中的至少一种。

所述氢氧化钠溶液为其中的至少一种。

所述偏铝酸钠为其中的至少一种。

所述去离子水为其中的至少一种。

所述氨水为其中的至少一种。

所述La溶液为硝酸镧或硝酸铈其中的至少一种。

所述水为其中的至少一种。

②沸石分子筛的制备：

称取一定量天然沸石粉，放人1mol/L的稀硫酸溶液中，浸泡2h，过滤，用蒸馏水洗至中性，烘干，再放入30％NaOH溶液，90℃下恒温搅拌4h，得凝胶混合物，在凝胶混合物中按一定比例（偏铝酸钠与氢氧化钠按质量比10:1）加入偏铝酸钠和去离子水，并不断搅拌，晶化反应6 h，过滤、洗涤至中性，烘干即得沸石分子筛。

③稀土改性沸石分子筛的制备：

用1mol/L氨水调节0.05mol/L的La溶液pH至10，再按照1：50(固液比)投加沸石分子筛，室温下浸渍24 h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，干燥，再在500℃下焙烧1h，冷却，研磨过100目筛，制得稀土改性沸石分子筛。

其作用机理如下。

沸石的结构特征：

天然沸石是沸石族矿物的总称，已经发现的沸石族矿物共有40种。其中比较常见的有斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、钙十字沸石、毛沸石、方沸石、浊沸石等。广西目前发现有丝光沸石和辉沸石两个矿种。沸石是呈架状结构的多孔含水铝硅酸盐的晶体的总称，有自然界天然存在的矿物，也有人工合成的晶体。所有沸石都可用一个通用的化学式来表示：

(Na，K) _x(Mg，Ca，Sr，Ba) _y[Al_x+2ySi_{n-(x +2y)}O_2n]. mH₂O

X：碱金属离子个数；

Y：碱土金属离子个数；

n：铝硅离子个数之和；

m：水分子的个数：

从电价配位情况看：一价、二价阳离子的电价数之和等于铝离子的个数。沸石水不参与电价平衡。 SiO₂和Al₂O₃两种成份占沸石矿物总量的80％。但不同的铝硅比值却构成不同的沸石矿物种类。H₂O也是沸石的主要成份之一，含量在10％左右，但水不参与沸石的骨架构成，仅吸附在沸石晶体的微孔中。各种沸石之间的主要差别在于它们之间的骨架结构不同；所谓“骨架”，是指由氧、硅、铝三种原子构成的三维空间结构，不包括碱、碱土金属和水；沸石骨架结构中的基本单元是由四个氧原子和一个硅(铝)原子堆砌而成的硅(铝)氧四面体：硅氧四面体和铝氧四面体再逐级组成单元环、双元环、笼(结晶多面体)构成三维空间的架状构造沸石晶体。作为次级单位的各种环联合起来即形成各种沸石的空洞和孔道(或称孔穴和通道)。各种沸石都有自己特定的形状和大小的空洞和孔道能吸附和截留不同形状和大小的分子。因此，沸石又叫做分子筛。在沸石晶体中，硅为四价，铝为三价，所以铝氧四面体的电荷不平衡，所缺电荷由碱金属或碱土金属来补偿。

天然沸石酸处理改性是将沸石粉置于酸溶液中浸渍处理成改性沸石粉。采用酸处理改性的目的主要有：

(1)清除沸石孔径和通道中的Si0₂、Fe₂0₃和有机物质等杂质，从而使孔径和通道得到疏通；

(2)半径小的H⁺置换半径大的Ca²⁺、Mg²⁺等阳离子，使孔道的有效空间拓宽；

(3)增加吸附活性中心；

(4)使其骨架脱铝。唐启祥用稀硫酸处理天然沸石，改性处理后沸石样品的除磷性能得到明显提高，特别是经氯化镁和氯化铝改性处理后得到的样品的除磷性能得到大大提高。归风铁采用盐酸处理和高温活化处理等方法，并以H⁺取代Na⁺，改变天然沸石的孔结构，大幅度提高了天然沸石对造纸废水中COD和色度的吸附能力。针对骨架脱铝可使用的酸有HCl、H₂SO₄、HNO₃、HCOOH、CH₃COOH等。根据沸石的耐酸碱性差异，采用不同强度的酸进行骨架脱铝，抽走骨架中的铝后，沸石结构仍保持完好。同时孔道中某些非晶态物质也被溶解，减少了孔道阻力，半径小的H⁺置换半径大的阳离子，从而使孔径扩大并提高了吸附容量。通过酸处理，使沸石分子筛表现出无极性和疏水性，从而可以提高沸石对NH₄ ⁺、F^-、Pb²⁺等离子的吸附能力。酸处理改性能疏通沸石内部通道，拓宽孔道的有效空间；骨架脱铝使孔径增大，提高了吸附容量和沸石的吸附能力。

热处理改性温度一般控制在350～580℃之间，焙烧时间为90～120min。焙烧的目的是清除沸石孔穴和孔道的有机物等。陈艳通过热处理富钙斜发沸石研究结构与CEC的变化，得出当沸石作为离子交换剂使用时，热处理温度应该在400℃以下的结论。王维清通过热处理新疆斜发沸石得出：当热处理温度低于400℃时，斜发沸石的结构未遭破坏；当温度高于600℃时，其结构开始破坏；经1000℃煅烧后，结构完全破坏。采用正交实验，在斜发沸石交换Cu²⁺的最佳条件下，经400℃煅烧后斜发沸石的载Cu²⁺量最大。热处理改性在不破坏沸石结构的基础上，可以提高沸石活性，增强其离子交换性能和吸附性能。

沸石分子筛的空间结构是硅氧四面体和铝氧四面体，内部存在很多通道和空隙。天然沸石孔径一般在0.4nm左右，表面积较大。具有优良的吸附性能。我国沸石资源丰富，价格低廉。国内外已对其在水处理中的应用做了深入的研究。稀土应用于污水治理已逐渐成为一个新的技术热点，研究表明：利用 La³⁺溶液浸渍沸石，经焙烧后可生成活性物氧化镧，在水溶液中易与水配位，生成羟基化表面，表面羟基在溶液中能发生质子迁移，表现出两性表面特征及相应的电荷。经La³⁺溶液改性的沸石表面覆盖羟基后，易与阴阳离子生成表面配位络合物，从而可进一步提高沸石的吸附能力。

二、一种纳米浆料分散制粉的制备：包括以下步骤。

纳米CaCO₃浆料，材料组分（重量％）B－1：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP-95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂2％～ 5％、硅烷偶联剂A-1870.1－1％、纳米CaCO₃10％～ 20％、稀土沸石分子筛5％～30％。

纳米TiO₂浆料，材料组分（重量％）B－2：水40％～65％、pH调节剂0％～l％、丙二醇2％～5％、AMP-95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂2％～ 5％、钛酸酯偶联剂0.1％－0.2％、锐钛型纳米TiO₂10％～20％、稀土沸石分子筛5％～30％。

纳米ZnO浆料，材料组分（重量％）B－3：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP-95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、硅烷偶联剂A-1870.1％－1％、纳米ZnO 20％～30％、稀土沸石分子筛5％～20％。

纳米SiO₂浆料，材料组分（重量％）B－4：水40％～65％、润湿剂0.1％～1％、pH调节剂0％～l％、丙二醇2％～5％、CP-8300 3％～8％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、硅烷偶联剂A-187 0.1％－1％、纳米SiO₂ 15％～30％、稀土沸石分子筛5％～20％。

所述水为其中一种。

所述pH调节剂为BS168环保型pH调节剂。

所述润湿剂为用于水性涂料体系的Hydropalat 875。

所述杀菌剂为其中的至少一种。

所述丙二醇为其中的至少一种。

所述AMP-95是一种多功能胺助剂。

所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠粉状，其中的至少一种。

所述一价盐卡松CP-8300为其一种。

所述钛酸酯偶联剂至少一种。

所述硅烷偶联剂A-187为其中的至少一种。

所述纳米CaCO₃为其中的至少一种，比表面积45㎡/g，粒径（TEM）15～30nm。

所述锐钛型纳米TiO₂为金红石型纳米TiO₂或锐钛型纳米TiO₂，其中的至少一种，粒径（TEM）小于100nm。

所述纳米ZnO为其一种，比表面积≥35㎡/g，粒径（TEM）≤50nm。

所述纳米SiO₂为其一种，粒径（TEM）20～60nm。

所述稀土沸石分子筛为自制一种。

一种纳米浆料分散制粉的制备方法：包括以下步骤。

①选择配比备料：按材料组分（重量％）B－1：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP-95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、硅烷偶联剂A-187 0.1％－1％、纳米CaCO₃10％～ 20％、稀土沸石分子筛5％～30％。

②助剂加入水中分散；加入纳米材料搅拌分散：转速800r/min，时间20 min；加入稀土沸石分子筛搅拌分散；转速800r/min，时间40 min。

③砂磨6h，超声波分散30min。

④过滤、浆料喷雾干噪。

⑤粉碎、球磨制粉备用。

其余几种纳米浆料分散制粉的制备方法与上述方法步骤相同。

其作用机理如下。

不加分散剂（表面活性剂）根本无法将纳米粒子有效分散开，原因在于纳米级的超细微粉比表面积巨大、表面能高，因此在自然状态下它们呈团聚状态存在，以降低表面能。为了减缓其团聚的趋势，必须加入表面处理剂以降低其表面能。选择合适的表面处理剂是十分重要的。表面处理剂一般多是各种表面活性剂，本处理方法要求它能在粉粒表面上形成一层均匀的单分子薄膜，且能适当减小粉粒的表面能，阴离子表面活性剂分子量在数千以上，在适当比例的连续相（水）中可缓慢地向超细粉体粒子表面移动，最终一部分吸附于粒子表面，其他部分溶于介质。当它们完全展布于微粒表面时，就形成了一层保护膜，对粒子间的各种缔合力起到了减弱或屏蔽的作用，阻止了粒子间的絮凝和团聚。利用无极微孔材料沸石来吸附纳米粒子是一种更有效的方法。

纳米微粒的分散机理：

⑴双电层静电稳定机理：双电层静电稳定理论是由前苏联学者Dar1agu1n和Landon，以及荷兰学者Verwey和Overbeek分别独立地在20世纪40年代提出的，故称DLVO理论；该理论主要通过粒子的双电层理论来解释分散体系稳定的机理以及影响稳定性的因素；静电稳定指粒子表面带电，在其周围会吸附一层相反的电荷，形成双电层，通过产生静电斥力实现体系的稳定；当两个粒子趋近但尚未重叠时，粒子间并无排斥作用；当离子相互接近发生重叠时，处于重叠区中的离子浓度显然较大，破坏了原来电荷分布的对称性，引起了离子的重新分布，使带正电的粒子受到斥力而相互脱离，这种斥力是通过粒子间距离表示的；加入六偏磷酸钠、氯化钠的、硝酸钾、柠檬酸钠等于溶液中，这些电解质电解后产生的离子对纳米微粒产生选择性吸附，使得粒子带上同一正电荷或同一负电荷；从而在布朗运动中，两粒子碰撞时产生排斥作用，阻止凝聚发生，实现粒子分散；也可以加入与微粒表面电荷相同的离子表面活性剂，因为它们的吸附会导致表面动电位增大，从而使体系稳定性提高；

⑵空间位阻稳定理论：DLVO理论对水介质和部分非水介质的粒子分散体系是适用的，但对另一部分非水性介质中粒子的分散则不适用；其重要原因是忽略了吸附聚合物层的作用，胶体吸附聚合物后产生了一种新的排斥能叫做空间排斥势能，它对体系稳定性有重要的作用，故称为空间位阻稳定机理；当吸附了高分子聚合物的粒子在互相接近时，将产生两种情况：①吸附层被压缩而不发生互相渗透；②吸附层能发生互相渗透、互相重叠。这两种情况都导致体系能量升高，自由能增大；第一种情况由于高分子失去结构熵而产生熵斥力势能；第二种情况由于重叠区域浓度升高，导致产生渗透斥力势能和混合斥力势能；因而，吸附了高分子的纳米粒子再发生团聚将十分困难，从而实现了粒子的分散；

⑶空缺稳定机理：由于微粒对聚合物产生负吸附，在微粒表面层，聚合物浓度低于溶液的体相浓度；这种负吸附现象导致微粒表面形成一种“空缺层”，当空缺层发生重叠时就会产生斥力能或吸引能，使物系的势能曲线发生变化；在低浓度溶液中，吸引能占优势，胶体稳定性下降；在高浓度溶液中，斥力能占优势，使胶体稳定；由于这种稳定依靠空缺层的形成，故称空缺稳定机理；分散剂由于能显著地改变悬浮微粒的表面状态和相互作用而成为研究的点；分散剂在悬浮液中吸附在微粒表面，提高微粒的排斥势能而阻止微粒的团聚；但分散剂在粉体表面的吸附有一最佳值，只有在分散剂达到饱和吸附量时，悬浮液的黏度才最小，体系才稳定；同时，研究还发现，溶液的酸碱性能显著地影响分散剂在粉体表面的吸附状况。

加入pH值调结剂能提高涂料的耐水性和耐擦洗性，减少增稠剂的用量。其最大的优点是无色无味，环保无VOC排放，是生产净味涂料的理想原料。其生成的硅树脂具有成膜和粘结功能，所以它能提高涂料的耐擦洗性。由于硅树脂具有憎水性，它同时也能提高涂料的耐水性这是由于BS168是完全不挥发的化合物，相对于易挥发的氨水，有机胺等胺类化合物，其具有极佳的pH值稳定性。高pH值有助于发挥其对金属的钝化作用。

加入润湿剂提高附着力；同时能帮助涂料有效的流平，消除涂膜表面不平整现象，在特定的调色漆中改善罐内浮色；可作为乳液聚合中的乳化剂，改善剪切稳定性，温度稳定性和电解质稳定性。推荐用量为单体的2%（活性物）；可用于乳胶漆中的润湿剂，提高展色性，改善涂料的抗刮擦性能颜填料在制浆时分为润湿、粉碎、稳定三个步骤，润湿和分散经常作为一个词语在涂料中使用。用于水性体系的润湿剂Hydropalat 875是一种性能优良的表面活性剂，在水溶液中具有强烈的降低表面张力的作用，能增强涂层对基材的润湿，表面活性剂都由亲水基及亲油基组成，当与固体表面接触时，亲水基附着于固体表面，亲油基向外伸向液体中，使液体在固体表面形成连续相，这就是润湿作用的基本原理。

加入杀菌剂后无泡沫，易溶于水；可降解，环保，对环境无污染。涂料杀菌剂中的增效剂和稳定剂使该涂料在广泛的 pH 值范围和温度范围内均能发挥良好的稳定性和杀菌特效性。

加入丙二醇起防冻剂的作用，同时也有部分湿润剂和成膜助剂的作用在涂料中可以防止喷涂时快干，还可以帮助流平。

AMP-95是一种多功能胺助剂，调节乳液胶黏剂的pH值很稳定，还有湿润、分散的作用。AMP-95有益于生产制造、存储、运输、应用和最终成膜等涂料全部使用周期的各个阶段。同时，具有出色的碱强度，高效的颜料分散性能以及增强型的耐擦洗性。

阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠粉状、它有很好的脱脂能力并有很好的降低水的表面张力和润湿、渗透和乳化的性能。它的化学性质稳定，在酸性或碱性介质中以及加热条件下都不会分解。与次氯酸钠过氧化物等氧化剂混合使用也不会分解；具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。

加入一价盐卡松CP- 8300（不含二价盐，不交联乳液的罐内防腐，防霉剂）广谱、长效的杀灭多种细菌、真菌和酵母菌，用量低；不含甲醛、VOC，不含二价盐，不交联乳液：广泛用于涂料、水性高聚物、印花胶浆、胶粘剂、油墨、染料分散液、和其它含有乳液的产品中。在涂料、高分子合成乳液等水性体系中，一般使用浓度为0.1～0.4%，取决于产品是否容易受微生物侵蚀和产品的贮存环境，专一配方的准确添加量可由（我公司化学微生物技术中心试验得出）。

在涂料中可利用钛酸酯偶联剂的酯交换机制来交联固化饱和聚酯和醇酸树脂，从而可得到一种不泛黄的材料（因为不含不饱和结构），由于酯交换作用可以表现触变性，因此有较高酯交换活力的KR-9S具有触变性效果，TTS也有一定程度的酯交换能力；

（RO)m -起无机物与钛偶联。钛酸酯偶联剂通过它的烷氧基直接和填料或颜料表面所吸附的微量羧基或羟基进行化学作用而偶联。

加入硅烷偶联剂，改进该干粉涂料的耐擦洗性能：在干粉涂料制备过程中，为了得到性能优异的可再分散乳胶粉，MFFT与喷雾干燥过程对 Tg 提出相反要求，可采用软核硬壳结构解决该矛盾，因此 Tg 因为条件限制不能进行太大调整。双组份涂料方面，考虑到干粉涂料原料的粉末化要求，可考虑酮肼交联方式，即成膜过程中利用 ADH 与双丙酮丙烯酰胺（DAAM）间的反应，这两种原料都是固体，符合干粉涂料的粉末化条件，但是它们的反应要求环境为弱酸性，而该涂料中可再分散聚合物乳胶粉pH为 9，颜填料基本呈碱性，整个体系碱性较强，反应条件较难实现。因此只能采用引入外添加剂的方式改进该干粉涂料的耐擦洗性能。

纳米浆料的分散是经过化学方法、物理方法、机械及超声波多项方法宗合处理，使纳米材料分散到最佳程度。而后将纳米浆料进行喷雾干燥、粉碎、球磨制成干粉，以便和粉末涂料混合。材料组分B－2：材料组分B－3：材料组分B－4：也通过同样的方法加工制备成干粉。

将上述纳米CaCO₃浆料加入苯丙乳胶涂料，其性能如下：在涂料颜基比为2.0、3.0时，添加纳米CaCO₃浆体从1%增加到11%时，对涂料附着力的影响不大；在涂料颜基比为4.0、5.0时，添加纳米CaCO₃后附着力的改善非常明显，即使添加1%纳米CaCO₃浆料，涂料的附着力与空白涂料相比也分别提高了1级和4级。将上述纳米CaCO₃浆料应用于纯丙烯酸酯乳胶涂料，其性能如下：颜基比为2.0、3.0时，随纳米CaCO₃浆体添加量增加附着力增加，硬度增加，耐水、耐碱、耐擦洗性趋好；颜基比为4.0时，隋纳米CaCO₃浆体添加量增加附着力增加，硬度没有明显变化，耐水、耐碱、耐擦洗性趋好；颜基比为5.0时，随纳米CaCO₃浆体添加量增加附着力增加，硬度减小，耐水、耐碱、耐擦洗性趋好。

加入锐钛型纳米TiO₂有三大功能：作感光材料、水的光解、杀菌功能；纳米TiO₂在建筑涂料中的应用锐钛型纳米TiO₂比金红石型纳米TiO₂光活性高，原因是锐钛型的能带隙为3.2eV。金红石型的能带隙为3.0eV。当纳米TiO₂用作涂料中的颜填料时，锐钛型纳米TiO₂由于其光化活性太大而不用于外墙涂料；而金红石型纳米TiO₂则因其高的紫外屏蔽性和耐侯性备受用户青睐。相反地，将纳米TiO₂用作内墙涂料的抗菌改性成分时，以使用锐钛型纳米TiO₂为好。使用锐钛型纳米TiO₂时有效的紫外线区域为波长小于380nm，室内荧光灯表面的辐射量为0.2mW/cm²，因此在明亮的室内也有光催化效果：

⑴崔化涂料：

光崔化剂主要有TiO₂、ZnO、CaS、WO₃等，但是，相比较而言，TiO₂具有化学稳定性好、无毒、价廉易得等优点，是理想的光崔化剂。光崔化剂的应用方式可以是分散子液相，以流态化与气相接触，也可以是固态，如在基材上与成膜物质制成薄膜（涂料）。成膜物质应有以下特性：既不损坏，又能保持光崔化剂活性；光崔化不会使其老化；比表面积大；不产生二次污染；对环境无害，无毒性；耐水性好；维护建材等各种实用材料固有的性能。满足上述条件的成膜物质包括有机硅树脂、氟树脂等：该涂料在室内紫外线強度非常弱，约为1μW/㎝²，NO_x（氮氧化物）浓度小于0.1㎎/m³时，其崔化降解率可达到80%以上，且经过8个月的持久性试验，该涂料对NO_x的氧化降解率只降底2%～3%左右，涂层无变化。由此可以看出，既使在室内自然光这样弱的紫外线作用下，TiO₂光崔化空气净化涂料对低浓度NO_x的氧化降解效果也很好，这表明该涂料可用于室内空气净化。另外该涂料可同时降解空气中的其他污染物，如卤代烃、硫化物、醛类、多环芳烃等；

⑵防菌防霉内墙涂料：

纳米TiO₂具有很強的氧化还原能力，具有净化空气、除臭的功能可以制成抗菌防霉的内墙涂料。以TiCI4四氯化钛(TiCl4)（四氯化钛是一种无色液体；熔点250K、沸点409K，有制激性气味。它在水中或潮湿的空气中都极易水解，冒出大量的白烟。TiCl₄+3H₂O == H₂TiO₃+4HCl，因此TiCl₄在军事上作为人造烟雾剂，犹其是用在海洋战争中。在农业上，人们用TiCl₄形成的浓雾地面，减少液间地面热量的散失，保护蔬菜和农作物不受严寒、霜冻的危害）。

加入纳米SiO₂（浆料）改性涂料的原理：经分光光谱仪测试表明，纳米SiO₂具有极强的紫外吸收、红外反射特性，对波长400nm以下的紫外线吸收率高达70%以上，对800nm以上的红外线反射率也达70%以上。它添加在涂料中，能对涂料形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的目的，同时增加涂料的隔热性；由于纳米SiO₂具有三维硅土结构，庞大的比表面积，表面严重的配位不足，表現出极強的活性，以致对色素粒子的吸附力很強，紧紧包裹在色素粒子表面，形成屏蔽作用，大大降低了因紫外线的照射而造成色素的衰減（尤其对外墙涂料），而纳米SiO₂粒子被充分地、均匀地分散在介质中，形成的分散相是透明的，对色彩无丝毫影响。这既可提高颜料的悬浮性，又能保持涂料的颜色长久不变；由此可见，添加纳米SiO₂后，涂料的“颜料悬浮”性、抗老化性、触变性等都得以改善；纳米SiO₂对水性建筑涂料的改性效果；在某一水性乳胶建筑涂料原配方的基础之上添加质量分散为0.3%左右的纳米SiO₂，经过充分的分散获得改性涂料。其各项技术指标均有很大程度的提高：干燥时间由原来的2h缩短到1h；耐洗刷性能分别由1000次（外墙涂料）和100次（内墙涂料）提高到10000次以上；人工加速老化试验由240h的一级变色、二级分化提高到450h无任何变化；另外涂层附着力、表面硬度、涂膜自洁能力等也获得了显著提高。

纳米ZnO（浆料）在建筑涂料中的应用：将纳米ZnO浆料应用于苯丙烯乳胶涂料，其性能如下：可显著提高涂料的耐人工老化能力，如对颜基比为3.0的纯丙唏酸酯涂料，加入2%的纳米ZnO浆料时，其耐人工老化能力由老化250h，粉化0级、变色2级提高到老化750h，粉化0级、变色1级；纳米ZnO也是一种高效杀菌剂，有人对纳米ZnO的杀菌能力进行过定量杀菌试验：将纳米ZnO粉体均匀分散到涂料中，其浓度为1%时，在5min内，对金黄色葡萄球菌的杀灭率为98.86%，对大肠杆菌的杀灭率为99.93℅。将一定量的纳米ZnO/Ca(OH)₂/AgNO₂等加入到25%磷酸盐溶液中，经混合、干燥、粉碎等处理后，再制成涂料涂于电话机等公用品上，有很好的抗菌性能。

目前抗菌涂料用抗菌剂主要有三大类：天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂。其中无机抗菌剂在安全性、持久性、广谱抗菌性及耐热性等方面都优于前者。无机抗菌剂可分为金属离子型和氧化型两种，本发明选用氧化型中纳米 TiO₂/ZnO 抗菌剂，这是一种经过稀土激活的纳米材料；纳米 TiO₂/ZnO 具有光催化作用，其抗菌机理是：在空气和水体系中，纳米 TiO₂/ZnO 在阳光及灯光紫外线（UV）的照射下，能带结构中价带电子会被激发到导带上，在导带和价带上分别产生电子（e^-）和空穴（h⁺）。电子（e^-）与吸附在纳米 TiO₂/ZnO表面上的 O₂及空穴（h⁺）与吸附在纳米 TiO₂/ZnO 表面上的 H₂O 分别生成具有强氧化和分解能力的超氧离子自由基（·O^2-）和羟基自由基（·OH）。它们能够将细菌内的有机物直接氧化成 CO₂、H₂O 等无机小分子，从而起到杀菌作用。其中纳米 ZnO 在无光照条件下，对细菌、霉菌、微生物也有很强的杀灭作用。试验证明，当纳米 TiO₂/ZnO 的用量达到 0.5%左右时，制备的调温调湿抗菌内墙涂料的杀菌率达到 99.5%。

纳米浆料分散制粉要根据粉末涂料的种类，分别加入纳米材料以便更好的，有效的发挥纳米材料功能。

三、一种纳米稀土沸石涂料的制备：

①材料组分C：沸石粉35％～65％、负离子粉5％～30％、托玛琳石粉2％～10％、海泡石粉5％～25％、玉石粉2％～10％、锗石粉2％～10％、纳米CaCO₃浆料2％～10％、纳米TiO₂浆料 1％～5％、纳米ZnO浆料 1％～5％、纳米SiO₂浆料1％～5％、珍珠岩微胶囊（PCM）5％～20％、植物香料0.01～0.15、颜料0.1％～2％、木质纤维素0.1％～0.3％、纤维素醚1％～1.5 ％、消泡剂0.1％～1.5 ％、六偏磷酸钠1％～3 ％。

所述沸石粉至少一种，细度300目。

所述负离子粉为保健功能基元材料，人工合成粉或配比复合矿物粉、其中的至少一种，负离子粉浓度大于40000个/cm³，细度在300目以上。

所述托玛琳石粉为电气石粉，细度600目以上。

所述海泡石粉至少一种，细度800目。

所述锗石粉为其一种：细度550目。

所述玉石粉为其一种，细度在500目以上。

所述纳米CaCO₃浆料为其一种，自制。

所述纳米TiO₂浆料为其一种，自制。

所述纳米ZnO浆料为其一种，自制。

所述纳米SiO₂浆料为其一种，自制

所述珍珠岩微胶囊（PCM）为其一种，自制。

所述植物香料为复合香料或单的至少一种。

所述颜料为配色或单色其中的至少一种。

所述木质纤维素为其一种。

所述纤维素为其中的至少一种。

所述消泡剂为聚硅氧烷p803。

所述六偏磷酸钠为其一种。

一种纳米稀土沸石涂料制备方法：包括以下步骤。

①选择配比备料：按材料组分（重量％）C：沸石粉35％～65％、负离子粉5％～30％、托玛琳石粉2％～10％、海泡石粉5％～25％、玉石粉2％～10％、锗石粉2％～10％、纳米CaCO₃浆料2％～10％、纳米TiO₂浆料1％～5％、纳米ZnO浆料 1％～5％、纳米SiO₂浆料1％～5％、珍珠岩微胶囊（PCM）5％～20％、植物香料0.01～0.03％、颜料0.1％～1％、木质纤维素0.1％～0.3％、纤维素醚1％～1.5 ％、消泡剂0.1％～1.5 ％、六偏磷酸钠1％～3 ％。

②风力排料球磨分散：通过球磨机中磨球之间及磨球与缸体间相互滚撞作用，使接触钢球的粉体粒子被撞碎或磨碎，同时使混合物在球的空隙内受到高度湍动混合作用而被均匀地分散；分散料体通过排风管进入存料仓。

③检查合格后，计量、包装、验收入库。

其作用机理如下：

加入玉石粉增加微量元素的含量：抑制细菌和微生物的繁殖，抗菌效果明显，长时间不形成霉斑，祛除建筑材料所产生的有害气体和食物、烟等各种生活气味，无放射性，健康环保，阻断燃烧，保温防结霜。玉石膨胀系数小，在涂料中适当搭配，会克服涂层起皮剥落的缺点。玉石吸水膨胀小、吸水量也小，涂层失水后收缩也小，克服了由膨润土、轻质碳酸钙在涂料中使用过量时产生的缺点。由于玉石的化学稳定性好，在涂料中使用后，涂料的抗粉化能力优于其它填料填充的涂料。玉石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素，这些元素散发的启动波和人体细胞的启动波是同一种波动状态，人体细胞随着从玉石散发出的波动产生共鸣和共振，使人体细胞组织更具活力，并促进血液循坏、增强新陈代谢、及进排除体内废物。

托玛琳石是一种天然的药物矿石，含有人体所必需的钾、钠、钙、镁、磷常量元素和锌、铁、硒、铜、锶、碘、氟、偏硅酸等十八种微量元素：1880年居里家族揭开了这种宝石的秘密，发现晶体的两端都带有正负电荷，表面流动着0.06毫安的微电流，在他的周围形成了巨大的电磁场，如果把1立方厘米的托玛琳石粉碎成上亿个小托玛琳石，也就等于形成了上亿个磁场，于是就有了“电气石”之名。实际上这种宝石是地球上罕见的唯一的带永久电极的矿物质，根据能量守衡定律，只要宇宙存在，托玛琳宝石形成的微弱电磁场就循环不息。地球的南极和北极之间有一个大而弱的磁场，人体长期顺着地磁的南北方向睡觉，可使人体器官细胞有序化，有利于调整和增进器官功能。人体在相对静止状态或活动状态时，都带有电位并发生电位变化，托玛琳电极微电流具有调节中枢神经系统和植物神经系统及大脑皮层细胞的功能，对于改善心脑疾病、神经衰弱、失眠、健忘等植物性神经紊乱疾病有显着的疗效：生物电流作用于人体经络和穴位时，引起人体的生物电效应，达到如针灸、指压等刺激的效果，从而有平衡阴阳、舒筋通络和活血化瘀的作用。根据这些原理，已经把托玛琳运用于多种日用品和服饰中，缓解和理疗腰腿疼痛、胃肠疾病、心脑血管病等。巴西能量石运动型保健帽，可缓解头痛、头晕，对神经麻痹、神经衰弱、脑血管、脑肿瘤、偏头疼、耳鸣等病症都具有一定的改善作用；托玛琳体验房又称细胞浴馆\韩式汗蒸馆，电气石细胞浴起源于韩国，从古老的黄泥汗蒸演变成今天高科技、高效能、多用途的新一代细胞浴。大韩能量科技公司与韩国合作，在此基础上加大了开发力度，使昂贵的贵族消费变成大多数人享受的体验中心，这在国内国外都是一个创举，同时对经营者也大大减少了投资，此项目的开发必然会引发一场健康观念的革新，电气石体验房是使用“液态”电气石加工的各种建筑材料，建成的恒温室，室温控制在35度~42度之间。通过加温和保温，“液态”电气石的能量可以快速、强烈地以远红外线、负离子及微电流的形式释放出来，它们共同构成的能量场可间接地通过空气向人体提供能量，使人体细胞由休眠状态转化为运动状态，加快人体的血液循环及新陈代谢，排出体内毒素，平衡人体酸碱度，补充新的营养物质，从而起到保健和治疗的作用。

加入负离子粉：加入负离子粉使其具有净化空气、抑菌、除菌、除臭功能；并切永久释放负离子浓度1500个/ cm³～2300个/ cm³。

加入锗石粉：锗石粉含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素，这些元素散发的启动波和人体细胞的启动波是同一种波动状态，人体细胞随着从锗石散发出的波动产生共鸣和共振，使人体细胞组织更具活力，并促进血液循坏、增强新陈代谢。

将相变储能材料与合适的基体材料复合制成定型相变材料，利用基体对相变材料的支撑、束缚作用，可使固-液相变材料在相变过程中宏观上不流动，从而解决其泄漏问题；目前，定型相变储能材料的制备主要通过物理和化学方法，将相变材料与微胶囊、多孔材料、层状硅酸盐、聚合物等材料复合，形成储能密度高、热性能稳定、传热性良好的储能材料，极大地扩展了固-液相变材料的实际应用潜力；

通过复合来强化传热是PCM研究的焦点，主要依托物理组合、物理共混、化学改性、微胶囊包封和纳米复合等技术。所谓物理组合，是指根据实际需要在空间上对不同性能的PCM作特殊的排列与组合，主要有4种方式：

(1)沿传热方向串联不同的PCM；

(2)沿垂直传热方向并联不同的PCM；

(3)将PCM填入传统材料的孔穴中；

(4)金属肋片与PCM同用。物理共混，是指通过添加微纳米尺寸的金属、石墨、碳纤维和聚苯胺等物质来改善PCM的导热性能；

化学改性，主要是指：

(1)二元或多元无机盐的混合，

(2)有机-无机接枝或杂化，

(3)单体共聚合改性，

(4)掺杂制备金属合金。微胶囊包封，是以相变物质为芯，用金属、陶瓷、高分子或聚合物等作膜壁将芯包埋在微小而密封的胶囊中；多以密胺树脂、脲醛树脂、酚醛树脂和聚烯烃共聚物作膜壁；当壁材与相变物质极性接近时，也可以通过物理共混来包封，得到类似于微胶囊包封的PCM；纳米复合，则是指利用特殊的纳米尺寸效应，通过调节或改变聚集态结构，以改进PCM的综合性能，包括储能效率、使用寿命、力学性能和相变温区等；例如，纳米流体和纳米胶囊等新型PCM性能优异，正引领相变储热技术发展的新方向；PCM涂料通常都是由微胶囊PCM与传统涂料掺混而成，具有吸/放热及保温功能。于建香等通过溶剂挥发法，用聚甲基丙烯酸甲酯包覆CaCl₂·6H₂O，先制得微胶囊PCM，再掺之到内墙涂料，制得自调温PCM涂料；该涂料的相变焓随着微胶囊PCM质量分数的增加而增大，但是以质量分数为15%时漆膜的综合性能为最好。杨保平等采用界面聚合法，以2，4-甲苯二异氰酸酯与四乙烯五胺的反应物为壁材包覆硬脂酸丁酯，制得聚脲微胶囊PCM，再将之作为填料加到防锈涂料中，获得自调温PCM防锈涂料。随着微胶囊技术的不断发展，其应用范围必将逐渐拓展开来，同时也会赋予传统涂料新的性质、新的用途、新的内容，为这一传统行业的发展开辟新的途径。

添加纤维素：当体系中同时引入羟乙基纤维素 5075 时，干粉涂料抗开裂性能得到彻底改善。羟乙基纤维素（HEC）是一种粉末状固体，其色微黄、无味、无毒的，由碱性纤维素和环氧乙烷经醚化反应制得，具有增稠、保护水分和提供保护胶体的作用。不同分子量纤维素对干粉涂料性能影响差别较大。原羟乙基纤维素3000 分子量为 20000，而 5075 分子量为 4000。小分子量纤维素增强干粉涂料抗开裂性能可能是因为相对于大分子量羟乙基纤维素，它反应活性更高，更容易与体系中各种富含羟基的物质反应形成氢键，提高各颜填料间作用力，进而改善漆膜抗开裂性能。

添加消泡剂：消泡剂主要成分包括憎水成分、载体和表面活性剂。憎水成份：取代起泡壁吸附的表面活性剂，增强界面张力使气泡破裂。载体：将憎水成份运载、扩散到泡沫表面，取代气泡壁吸附的表面活性剂。表面活性剂：在介质中乳化分散憎水成份。

添加六偏磷酸钠的作用主要在于对矿物表面的阴离子捕收剂进行解吸并吸附在表面使之亲水，从而达到对矿物的抑制。白色粉状或粉末，表观密度0.35-0.90g/cm³，熔点622℃，易溶于水。水溶液呈碱性，1%水溶液pH值为9.7。在水中逐渐水解成亚磷酸盐，具有良好的络合金属离子的能力。能与钙、镁、铁等金属离子络合，用作粘接剂、浮选剂、分散剂、软水剂、缓冲剂等众多用途中。

与现有技术相比，本发明具有积极有益效果：

本发明通过试验结果表明，用稀土镧改性的沸石与天然沸石相比，对氨氮和正磷的去除率都有较大的提高，尤其对正磷的去除率达99% ，此种改性沸石也可再生，再生7次后的去除率仅降低7%。沸石还是一种极性吸附剂，可以吸附有极性的分子和细菌，对细菌有富集作用，因此沸石是一种理想的生物载体，培养出的生物沸石，吸附NH₃-N、NO₂-N、有机物、浊度、色度等在技术上是可行的，而且脱氮较为彻底。

本发明的纳米稀土沸石涂料，复合了无机功能基元材料不仅提高了現有涂料的功能，而且产生了新功能：

①提高了涂层的光学性能、耐老化性、耐腐蚀性，耐洗刷性/次2000抗菌、杀菌功能，能显示自洁、抗静电、隐身吸波、阻燃等新的功能；

②增强了隔热、隔音、保温、防火、防噪音、防腐蚀

③增加了防霉、抗菌、杀病毒、杀病毒功能，

④产生了新功能：通过光催化作用和偶极矩等物理作用，分解和吸收空气中的一氧化碳、氢氧化合物、甲醛、苯以及聚氨酯释放的TDI等有害物质，祛除烟味、臭味，调温、调湿和净化室内空气的新功能；产生了永久释放负离子、远红外线、防辐射、散发植物芳香和图案颜色随意选择。

本发明与硅藻泥涂料相比：硅藻泥产品的问世成功将内墙壁材行业回归自然化。硅藻泥是把硅藻土运用到内墙壁材行业的一次创新，由于硅藻土本身是一款环保产品，不含有甲醛等有害物质，具有吸附室内甲醛的功能，但这款产品是粉状物，因此粘附性不强，施工时须配一定量的胶水，胶水比例多墙面牢固，但墙面吸附甲醛的能力会降低，若胶水少，则吸附甲醛能力提升，却容易掉粉。并且这些胶水含有挥发性有机物（VOC）等重金属有害物质，所以说硅藻泥产品与真正的零污染还是有一段距离的，只是比前几代产品性能优越，相对环保。而纳米稀土沸石涂料为粉末状晶体，有金属光泽，硬度为3～5，相对密度为2～2.8，的晶体粘土，施工时不须胶水，可直接喷涂、刷涂、滚涂和刮涂。粘接性好、手感平滑、感觉舒适、光亮柔合、美观大方，是最佳的内外墙壁材。

本发明涂料可采用袋装的形式运输，节约成本；生产技术工艺流程易掌握，材料选取容易，生产成本低，无污染，性价比高，科技含量高。广泛应用于建筑的涂装领域；适用于居室、办公室、医院、宾馆和饭店等场所。

具体实施方式

施实案例（一）。

一种稀土改性沸石分子筛的制备：包括以下步骤。

①材料组分A：天然沸石粉，稀硫酸溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、偏铝酸钠、去离子水，氨水、La 溶液。

②沸石分子筛的制备：

称取一定量天然沸石粉，放人1mol／L的稀硫酸溶液中，浸泡2h，过滤，用蒸馏水洗至中性，烘干，再放入30％NaOH溶液，90℃下恒温搅拌4 h，得凝胶混合物，在凝胶混合物中按一定比例（偏铝酸钠与氢氧化钠按质量比10:1）加入偏铝酸钠和去离子水，并不断搅拌，晶化反应6h，过滤、洗涤至中性，烘干即得沸石分子筛。

③稀土改性沸石分子筛的制备：

用1mol／L氨水调节0.05 mol／L的La溶液pH至10，再按照 1：50（固液比）投加沸石分子筛，室温下浸渍24 h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，干燥，再在 500 ℃下焙烧 1 h，冷却，研磨过100目筛，制得稀土改性沸石分子筛。

一种纳米浆料分散制粉的制备：包括以下步骤。

纳米CaCO₃浆料，材料组分（重量％）B－1：水53％、杀菌剂～0.12％、丙二醇2.3％、AMP-95 1.18％、阴离子表面活性剂 3％、硅烷偶联剂A-187 0.4％、纳米CaCO₃ 15％、稀土沸石分子筛25％。

纳米TiO₂浆料，材料组分（重量％）B－2：水43％、pH调节剂0.5％、丙二醇2.1％、AMP-95 1.25％、阴离子表面活性剂 3％、钛酸酯偶联剂0.15％、锐钛型纳米TiO₂ 15％、稀土沸石分子筛25％。

纳米ZnO浆料，材料组分（重量％）B－3：水43％、杀菌剂0.12％、丙二醇2.3％、AMP-95 1.18％、阴离子表面活性剂 3％、硅烷偶联剂A-187 0.4％、纳米ZnO15％、稀土沸石分子筛25％。

一种纳米CaCO₃浆料分散制粉的制备方法：包括以下步骤。

①选择配比备料：按材料组分（重量％）B－1：水53％、杀菌剂0.12％、丙二醇2.3％、AMP-95 1.18％、阴离子表面活性剂 3％、硅烷偶联剂A-187 0.4％、纳米CaCO₃15％、稀土沸石分子筛25％。

②助剂加入水中分散；加入纳米材料搅拌分散：转速800r /nim，时间20nim；加入稀土沸石分子筛搅拌分散；转速800r /nim，时间40nim。

③砂磨6h，超声波分散30min 。

④过滤、浆料喷雾干噪。

⑤粉碎、球磨制粉备用。

纳米浆料分散制粉的制备。

一种纳米TiO₂浆料分散制粉的制备方法：包括以下步骤。

①选择配比备料：按材料组分（重量％）B－2：水43％、pH调节剂0.5％、丙二醇2.1％、AMP-95 1.25％、阴离子表面活性剂 3％、钛酸酯偶联剂0.15％、锐钛型纳米TiO₂15％、稀土沸石分子筛25％。

②助剂加入水中分散；加入纳米材料搅拌分散：转速800r /min，时间20min；加入活化微孔材料搅拌分散；转速800r /min，时间40min。

③砂磨6h+超声波分散30min 。

④过滤、浆料喷雾干噪。

⑤粉碎、球磨制粉备用。

一种纳米ZnO浆料分散制粉的制备方法：包括以下步骤。

选择配比备料：按材料组分（重量％）B－3：水43％、杀菌剂～0.12％、丙二醇2.3％、AMP-95 1.18％、阴离子表面活性剂 3％、硅烷偶联剂A-187 0.4％、纳米ZnO 15％、稀土沸石分子筛25％。

②助剂加入水中分散；加入纳米材料搅拌分散：转速800r /min，时间20min；加入活化微孔材料搅拌分散；转速800r /min，时间40min。

③砂磨6h，超声波分散30min 。

④过滤、浆料喷雾干噪。

⑤粉碎、球磨制粉备用。

一种纳米稀土沸石涂料制备方法：包括以下步骤。

①选择配比备料：按材料组分（重量％）C：沸石粉51％、负离子粉5％、托玛琳石粉5％、海泡石粉5％、玉石粉2％、锗石粉4％、纳米CaCO₃浆料3％、纳米TiO₂浆料 2％、纳米ZnO浆料 2％、纳米SiO₂浆料3％、珍珠岩微胶囊（PCM）12％、植物香料0.02%、颜料1％、木质纤维素0.28％、纤维素醚1.2 ％、消泡剂1.5 ％、六偏磷酸钠2％。

②风力排料球磨分散：通过球磨机中磨球之间及磨球与缸体间相互滚撞作用，使接触钢球的粉体粒子被撞碎或磨碎，同时使混合物在球的空隙内受到高度湍动混合作用而被均匀地分散；分散料体通过排风管进入存料仓。

③检查合格后，计量、包装、验收入库。

试验结论；

纳米稀土沸石涂料涂层常规检测：

。

技术参数：经国家红外检验中心检测：永久释放负离子浓度1200个/cm³；远红外发射波长4～16μm、法向全发射率达到88％；防辐射、防静电遮挡率达到99％；在常温时能产生0.05mA～0.1mA电流。

执行标准：

GB/T18582－2001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》；

JG/T210-2007 《建筑内外墙用底漆》：

GB/T 9756－2009《合成树脂乳液內墙涂料》；

参考文献：

《纳米材料改性涂料》刘国杰；

《天然沸石改性方法的研究进展》﹝桂林理工大学材料科学与工程学院﹞，汤泉，陈南春；

《稀土改性沸石处理印染废水研究》 (营口理工学院) 、邓书平；

《调温调湿抗菌内墙涂料的研制》刘成楼，唐国军（北京国泰瑞华精藻硅特种材料有限公司，北京100037）；

《粉末涂料及其原材料检验方法手册》庄爱玉

《沸石的改性技术与综合应用》汪彬（武汉科技大学资源与环境工程学院；武汉430081）。

Claims (10)

1.一种纳米稀土沸石涂料制作方法：其特征是：一、稀土沸石分子筛的制备；二、纳米浆料分散制粉的制备；三、纳米稀土沸石涂料的制备：具体包括以下步骤；

一、稀土改性沸石分子筛的制备，包括以下步骤；

①材料组分A：天然沸石粉，稀硫酸溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、偏铝酸钠、去离子水，氨水、La溶液；

② 沸石分子筛的制备：

称取一定量 天然沸石粉，放人 1 mol／L 的稀 硫酸溶液 中，浸泡 2 h，过滤，用蒸馏水洗至中性，烘干，再放入30％NaOH 溶液，90 ℃下恒温搅拌 4 h，得凝胶混合物．在凝胶混合物中按一定比例（偏铝酸钠与氢氧化钠按质量比10:1）加入偏铝酸钠和去离子水，并不断搅拌，晶化反应6 h，过滤 、洗涤至中性，烘干即得沸石分子筛；

③ 稀土改性沸石分子筛的制备：

用1mol／L氨水调节0.05mol／L的La溶液pH至10，再按照1：50(固液比)投加沸石分子筛，室温下浸渍24 h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，干燥，再在 500 ℃下焙烧 1 h，冷却，研磨过100目筛，制得稀土改性沸石分子筛；

二、一种纳米浆料分散制粉的制备：包括以下步骤；

纳米CaCO₃浆料，材料组分（重量％）B－1：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP-95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂2％～ 5％、硅烷偶联剂A﹣187 0.1－1％、纳米CaCO₃10％～ 20％、稀土沸石分子筛5％～30％；

纳米TiO₂浆料，材料组分（重量％）B－2：水40％～65％、pH调节剂0％～l％、丙二醇2％～5％、AMP-95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、钛酸酯偶联剂0.1％－0.2％、锐钛型纳米TiO₂10％～20％、稀土沸石分子筛5％～30％；

纳米ZnO浆料，材料组分（重量％）B－3：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP-95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、硅烷偶联剂A-187 0.1％－1％、纳米ZnO 20％～30％、稀土沸石分子筛5％～20％；

纳米SiO₂浆料，材料组分（重量％）B－4：水40％～65％、润湿剂0.1％～1％、pH调节剂0％～l％、丙二醇2％～5％、CP-8300 3％～8％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、硅烷偶联剂A-187 0.1－1％、纳米SiO₂ 15％～30％、稀土沸石分子筛5％～20％：

一种纳米浆料分散制粉的制备方法：包括以下步骤；

选择配比备料 ：按材料组分（重量％）B－1：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP-95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、硅烷偶联剂A-1870.1％－1％、纳米CaCO₃10％～ 20％、稀土沸石分子筛5％～30％；

②助剂加入水中分散；加入纳米材料搅拌分散：转速800r /nim，时间20nim；加入稀土沸石分子筛搅拌分散；转速800r /nim，时间40nim：

③砂磨6h+超声波分散30min ；

④过滤、浆料喷雾干噪：

⑤粉碎、球磨制粉备用；

其余纳米TiO₂浆料、纳米ZnO浆料、纳米SiO₂浆料的制备方法与上述方法步骤相同；

三、一种纳米稀土沸石涂料的制备：

①材料组分C：沸石粉35％～65％、负离子粉5％～30％、托玛琳石粉2％～10％、海泡石粉5％～25％、玉石粉2％～10％、锗石粉2％～10％、纳米CaCO₃2％～10％、纳米TiO₂ 2％～10％、纳米ZnO 1％～5％、纳米SiO₂1％～5％珍珠岩微胶囊（PCM）5％～20％、植物香料0.01％～0.15％、颜料0.1 ％～2％、木质纤维素0.1％～0.3％、纤维素醚1％～1.5 ％、消泡剂0.1％～1.5 ％、六偏磷酸钠1％～3％：

一种纳米稀土沸石涂料制备方法：包括以下步骤：

①选择配比备料 ：按材料组分（重量％）C：沸石粉51％、负离子粉5％、托玛琳石粉5％、海泡石粉5％、玉石粉2％、锗石粉4％、纳米CaCO₃ 浆料3％、纳米TiO₂浆料 2％、纳米ZnO浆料2％、纳米SiO₂浆料3％、珍珠岩微胶囊（PCM）12％、植物香料0.02%、颜料1％、木质纤维素0.28％、纤维素醚1.2 ％、消泡剂1.5 ％、六偏磷酸钠2％；

②球磨分散风力排料：通过球磨机中磨球之间及磨球与缸体间相互滚撞作用，使接触钢球的粉体粒子被撞碎或磨碎，同时使混合物在球的空隙内受到高度湍动混合作用而被均匀地分散；分散料体通过排风管进入存料仓:

③检查合格后，计量、包装、验收入库。

2.根据权利要求1所述纳米稀土沸石涂料，其特征在于，所述稀硫酸溶液为其中的一种；所述蒸馏水为其中的一种；所述氢氧化钠溶液为其中的一种。

3.根据权利要求1所述纳米稀土沸石涂料，其特征在于，所述偏铝酸钠为其中的一种；所述去离子水为其中的一种；所述氨水为其中的一种；所述La溶液为其中的一种。

4.根据权利要求1所述纳米稀土沸石涂料，其特征在于，所述pH调节剂为BS168环保型pH调节剂；所述润湿剂至少一种；所述杀菌剂为其中的至少一种；所述丙二醇为其中的至少一种；所述AMP-95是一种多功能胺助剂，为其中的至少一种。

5.根据权利要求1所述纳米稀土沸石涂料，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠粉状其中的至少一种；所述一价盐卡松CP-8300至少一种；所述钛酸酯偶联剂至少一种；所述硅烷偶联剂A-187为其中的至少一种。

6.根据权利要求1所述纳米稀土沸石涂料，其特征在于，所述沸石粉至少一种，细度300目；所述负离子粉为保健功能基元材料，负离子粉浓度大于40000个/cm³，细度在300目以上；所述托玛琳石粉为其中的至少一种，细度600目以上。

7.根据权利要求1所述纳米稀土沸石涂料，其特征在于，所述海泡石粉为其至少一种，细度800目；所述锗石粉为其一种，细度550目；所述玉石粉为其一种，细度在500目以上。

8.根据权利要求1所述纳米稀土沸石涂料，其特征在于，所述纳米CaCO₃浆料为其一种，自制；所述纳米TiO₂浆料为其一种，自制；所述纳米ZnO浆料为其一种，自制；所述纳米SiO₂浆料为其一种，自制：所述珍珠岩微胶囊（PCM）其一种，自制。

9.根据权利要求1所述纳米稀土沸石涂料，其特征在于，所述植物香料为复合香料或单的至少一种；所述颜料为配色或单色其中的至少一种。

10.根据权利要求1所述纳米稀土沸石涂料，其特征在于，所述木质纤维素为其中的至少一种；所述纤维素为其中的至少一种；所述消泡剂为聚硅氧烷p803其中的至少一种；所述六偏磷酸钠为其中的至少一种。