CN109096800B - 一种利用光纤预制棒废料粉末制备的环保型内墙涂料 - Google Patents

一种利用光纤预制棒废料粉末制备的环保型内墙涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用光纤生产时产生的废料作为基料的环保型内墙涂料，由以下重量份数的原料制成：预处理的光纤预制棒废料粉末40～50份、石英砂15～20份、硅灰石粉12～15份、可分散性乳胶粉10～15份、纳米二氧化钛1.5～2.5份、淀粉醚2～3份、钛白粉颜料8～15份，其中，光纤预制棒废料粉末在500～700℃煅烧20～60min进行预处理，纳米二氧化钛采用具有可见光光催化活性的TiO2。本发明的环保型内墙涂料具有净化空气、漆膜性能好、施工难度小等优点，极大地解决了光纤废料乱丢乱弃造成的环境污染问题以及内墙涂料不能兼具功能性与环保性的问题。

Description

一种利用光纤预制棒废料粉末制备的环保型内墙涂料
技术领域
本发明属于建筑涂料领域，具体涉及一种利用光纤预制棒废料粉末制备的环保型内墙涂料。
背景技术
目前我国市场上应用较为广泛的内墙涂料为乳胶漆和硅藻泥。乳胶漆虽具有质轻、不燃、维修翻新方便、生产应用能耗低的优点，但由于其基料合成树脂类乳液中往往存在一些残余单体，不可避免地带来一些挥发性有机物，而且还有一些乳胶漆中内含有易挥发性有机溶剂，故而会造成一些室内的空气污染，对人体健康十分不利。而市面上另外一种应用广泛的环保型无机涂料硅藻泥虽然挥发性有机物含量极低，且具有吸附甲醛的功效，但由于其表面易粉化、耐磨性不好、防水性差等功能方面的缺点导致其发展受到了一定程度的制约。所以如何让内墙涂料兼具功能性与环保性成为了当前涂料市场亟待解决的问题。
光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而形成的光传导工具，制备光纤预制棒是光纤制造中最重要的一环，但在光纤预制棒制备过程中会产生大量的废料粉末，这些废料粉末的主要成分是纳米二氧化硅颗粒，目前制作光纤预制棒产生的废料，大多直接填埋处理，这种方式不仅造成了资源的浪费，还影响了生态环境。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明利用光纤预制棒制备过程中产生的废料粉末作为基料，加入一些助剂和填料制备一种环保型功能性涂料，不但提高了资源利用率，同时解决了内墙涂料不能兼具功能性与环保性的问题。
本发明提供的环保型功能性涂料经合理配比后确能达到该效果，且不含有害的挥发性有机物以及游离的甲醛，符合GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》与JG/T 445-2014《无机干粉建筑涂料》I型标准要求。
本发明提供的技术方案具体如下：
一种利用光纤预制棒废料粉末制取的环保型内墙涂料，由以下重量份数的原料制成：
Figure BDA0001708846430000011
Figure BDA0001708846430000021
所述的预处理的光纤预制棒废料粉末通过以下方式得到：先将光纤预制棒废料烘干，然后于500～700℃煅烧20～60min；
所述的纳米二氧化钛为白色粉末蓬松状，具有可见光光催化活性，其pH值3.5-4.5，平均原子粒径20～30nm，比表面积100±0.2g/m2；
所述的钛白粉为金红石型TiO2，TiO2含量达到90％以上，消色力达到1900TCS以上，用作颜料。
为了保证各粉末混合的均匀性，要求预处理的光纤预制棒废料粉末、石英砂、硅灰石粉、可分散性乳胶粉、淀粉醚细度、钛白粉细度均达到200目～300目。
优选地，所述的可再分散性乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯叔碳酸乙烯酯共聚物中的任意一种或几种。
优选地，所述的淀粉醚为羟甲基淀粉醚，其5wt％的水溶液粘度为800-1200mpa.s。
上述环保型内墙涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数称取预处理的光纤预制棒废料粉末40～50份、石英砂15～18份、硅灰石粉12～15份、可再分散性乳胶粉10～15份、淀粉醚2～3份、钛白粉8～15份，放入粉末研磨机中混合研磨，研磨后过200～300目筛，得混合粉末；
(2)将1.5～2.5重量份的纳米二氧化钛加入研磨好的混合粉末中，然后放入搅拌机中搅拌均匀，得到环保型内墙涂料。
上述环保型内墙涂料在建筑涂料领域的应用。
再一方面，本发明还提供了一种上述环保型内墙涂料较优的施工方法，即湿法喷涂，喷枪喷涂时涂料喷枪压强设置为60～70kPa。优选地，若为喷涂施工，开始施工配制涂料浆料时，水与环保型内墙涂料的质量比为2：1。
本发明提供的利用光纤预制棒废料粉末制成的环保型内墙涂料与市场现有涂料相比具有如下优点：
制取光纤预制棒的废料粉末经烘干煅烧以及研磨处理后，具有极小的粒径，较大的比表面积，孔隙率较高。这种独特的分子筛结构决定了其具有极强的物理吸附性能和离子交换性能。此外该废料粉末还可作为纳米二氧化钛的载体，使其均匀分散于涂料中，增大光催化的比表面积，增加光催化降解活性。所以综合这两点将该废料粉末作为建筑涂料的基料，不仅不会造成任何环境污染，还能使涂料具有复合型净化空气吸附甲醛的性能，与此同时由于废料的硬度较大还在一定程度上起到了部分填料的作用，增加了涂料的耐磨性。
淀粉醚常用于各类饰面砂浆抹灰砂浆也有用于食品行业与造纸行业的，通常发挥的作用是粘合和增稠，但未曾用于建筑涂料行业。本发明将其应用于内墙涂料，可使涂料具有良好的均涂性和附着性，并且由于其发挥的粘合作用，能显著增强涂料的抗流挂性能力，易于施工。相较于传统的涂料助剂可溶性淀粉以及纤维素醚也有着更好的抗裂化、抗粉化、防水效果。
本发明的环保型内墙涂料具有净化空气、漆膜性能好、施工难度小等优点，极大地解决了光纤废料乱丢乱弃造成的环境污染问题以及内墙涂料不能兼具功能性与环保性的问题。
具体实施方式
下列实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。
以下实施例中所使用的光纤预制棒废料为制作光纤预制棒产生的，经过筛选处理，去除废料中的其它杂质，先在100℃烘干，再在500～700℃煅烧20～60min，得到光纤预制棒废料粉末。
实施例1
(1)研磨各组分：将称量好的光纤预制棒废料粉末44重量份、石英砂17重量份、硅灰石粉13重量份、可分散性乳胶粉13重量份、淀粉醚3重量份、钛白粉8重量份放入粉末研磨机中混合研磨，研磨后过300目筛，得到混合粉末。
(2)制备混合粉末：将称量好的2重量份的纳米二氧化钛加入混合粉末中，然后放入搅拌机中搅拌均匀，得到环保型内墙涂料。
将制备好的环保型内墙涂料加入200重量份的清水中，搅拌后装入喷枪内，喷枪压强设置为60～70kPa，用喷枪喷涂施工于涂有腻子粉的试板后，将试板竖立起来，观察到涂料抗流挂性好。彻底干燥后，其表面平整度好，细腻光滑，用水磨砂纸轻轻打磨后无明显划痕，其它主要各项物理性能指标测试结果如表1所示：
表1
项目 参照标准 技术指标
施工性 分散均匀、喷涂无障碍
柔韧性 GB/T 1748-1979 无裂纹
耐水性(48h) GB/T 1733-1993 合格
附着性 GB/T1720-1979 1级
此外，将本发明制备环保型内墙涂料与市售硅藻泥分别均匀喷涂在两个100*200mm玻璃板上，然后分别放入两个密封的直径为300mm的玻璃干燥器中，干燥24h后开始实验，每次实验注入0.1mL市售分析纯甲醛溶液，2h后取样，并利用酚试剂显色法与比色卡比对检测甲醛浓度，重复实验三次。发现经本发明制备的环保型内墙涂料与硅藻泥吸附2h后，甲醛浓度相差不大，说明本发明制备的环保型内墙涂料有较好的甲醛吸附性能。
实施例2
(1)称量并研磨各组分：将称量好的光纤预制棒废料粉末49重量份、石英砂13重量份、硅灰石粉12重量份、可分散性乳胶粉15重量份、淀粉醚3重量份、钛白粉8重量份放入粉末研磨机中混合研磨，研磨后过300目筛，到混合粉末。
(2)制备混合粉末：将称量好的2重量份的纳米二氧化钛加入混合粉末中，然后放入搅拌机中搅拌均匀，得到环保型内墙涂料。
将制备好的环保型内墙涂料加入200重量份的清水中，搅拌后装入喷枪内，喷枪压强设置为60-70kPa，用喷枪喷涂施工于涂有腻子粉的试板后，将试板竖立起来，观察到涂料抗流挂性好。彻底干燥后，其表面平整度好，细腻光滑，用水磨砂纸轻轻打磨后无明显划痕，其它主要各项物理性能指标测试结果如表2所示：
表2
项目 参照标准 技术指标
施工性 分散均匀、喷涂无障碍
柔韧性 GB/T 1748-1979 无裂纹
耐水性(48h) GB/T 1733-1993 合格
附着性 GB/T1720-1979 1级
此外，将本发明制备环保型内墙涂料与市售硅藻泥分别均匀喷涂在两个100*200mm玻璃板上，然后分别放入两个密封的直径为300mm的玻璃干燥器中，干燥24h后开始实验，每次实验注入0.1mL市售分析纯甲醛溶液，2h后取样，并利用酚试剂显色法与比色卡比对检测甲醛浓度，重复实验三次。发现经本发明制备的环保型内墙涂料与硅藻泥吸附2h后，甲醛浓度相差不大，说明本发明制备的环保型内墙涂料有较好的甲醛吸附性能。

Claims (6)

1.一种利用光纤预制棒废料粉末制取的环保型内墙涂料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
Figure FDA0001708846420000011
所述的预处理的光纤预制棒废料通过以下方式得到：先将光纤预制棒废料烘干，然后于500～700℃煅烧20～60min；
所述的纳米二氧化钛为白色粉末蓬松状，具有可见光光催化活性，其pH值3.5-4.5，平均原子粒径20～30nm，比表面积100±0.2g/m2；
所述的钛白粉为金红石型TiO2，TiO2含量达到90％以上，消色力为1900TCS以上。
2.根据权利要求1所述的环保型内墙涂料，其特征在于：所述预处理的光纤预制棒废料、石英砂细度、硅灰石粉、可分散性乳胶粉、淀粉醚细度、钛白粉的细度均为200目～300目。
3.根据权利要求1所述的环保型内墙涂料，其特征在于：所述的可再分散性乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯叔碳酸乙烯酯共聚物中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的环保型内墙涂料，其特征在于：所述的淀粉醚为羟甲基淀粉醚，其5wt％的水溶液粘度为800-1200mpa.s。
5.一种权利要求1-4任一项所述的环保型内墙涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份数称取预处理的光纤预制棒废料40～50份、石英砂15～18份、硅灰石粉12～15份、可再分散性乳胶粉10～15份、淀粉醚2～3份、钛白粉8～15份，放入粉末研磨机中混合研磨，研磨后过200～300目筛，得混合粉末；
(2)将1.5～2.5重量份的纳米二氧化钛加入研磨好的混合粉末中，然后放入搅拌机中搅拌均匀，得到环保型内墙涂料。
6.权利要求1-4任一项所述的环保型内墙涂料在建筑涂料领域的应用。
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