CN109251608A - 一种环保贝壳粉生物涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保贝壳粉生物涂料及其制备方法，涉及装修用墙面生物涂料领域，所述生物涂料的原料重量份配比为：水15～25份、成膜助剂3～5份、1000～1400目贝壳粉20～35份、丙烯酸乳液30～40份、1200～1300目重钙20～30份、1250目的滑石粉10～20份、助剂A3～5份、助剂B2～3份。本发明具有净化室内空气、消除异味、抗菌抑菌、变废为宝、阻燃效果好以及调节室内湿度的优点，且采用未得到充分利用的贻贝资源，能够进一步降低成本，并提高资源利用率。

Description

一种环保贝壳粉生物涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及装修用墙面生物涂料领域，尤其涉及一种性能优异、成本低廉的环保贝壳粉生物涂料及其制备方法。

背景技术

近年来我国建筑业快速发展，消耗了大量的建筑资源。而且室内外装饰涂料中含有甲醛及大量细菌，导致建筑甲醛等有害物质严重超标，危害人们的健康。目前建筑涂料多数还停留在只有少量挥发性有毒物质的释放的墙面涂料，而对于更高要求的环保型建筑涂料，市场上比较少见，各种墙体涂料却层出不穷，制造商在色彩、材质和安全上吸引着消费者的眼光，其价格大多比较昂贵，现有的墙体涂料，在使用过程中，通常容易出现以下问题：墙面容易出现霉点或氧化，导致涂料掉落下来，特别是南方梅雨季节，空气潮湿，更容易出现墙体长霉的现象，耐水性较差，给消费者带来诸多不便；现有的大部分涂料产品中，含有一定的甲醛、挥发性有机物等有害物质，通常会长时间散发出难闻的气味，同时室内装修污染严重，环保性能较差。虽然现有的涂料生产厂家的产品可以达到国家标准规定的有害物质限量标准，但没有明确说明不含有某种有害物质，现有涂料中存在的有害物质，不仅对人的身体造成危害，同时也污染环境。目前，现有的具有防虫及抑制霉菌产生的涂料，无论是水性的还是溶剂型的，都是在液态涂料中拌入具有防霉功能的药剂，然而，这些拌入涂料中的药剂大多属于农药型的，有时，也会使用有机水银系的或砷系的化合物，所以该涂料或多或少都有一些毒性，对人体健康不利，且价格较为昂贵。

贝壳资源是一种具有巨大应用前景的海洋材料，目前大部分贝壳未得到充分利用，只有少量在建筑材料领域应用。而且贝壳具有良好的吸附、杀菌净化等作用，也符合“创建以节约资源、生态环保为中心的经济发展模式，走可持续发展之路”的基本国策。

现国内已有关于贝壳粉为主要成分的内墙涂料的专利CN201010030813.7，此产品是新型的环保涂料，但是采用了纳米二氧化钛、负离子粉、纤维素醚，其价格较贵；用可再分散性胶水作为粘结剂来提高材料的粘结性能和内聚力，这类可再分散性胶水为高分子聚合物乳液经喷雾干燥的粉体，成本较高，在专利CN200610025998.6中也涉及到一种是用熟贝壳粉和氢氧化钙熟石灰为主的水性涂料，使用了毒性较小的聚乙烯醇缩甲醛胶水为原料，且生产工艺相对简单，成本较低，但其综合性能方面如粘结力、耐水性、耐自然腐蚀性下降，这类贝壳粉墙面涂料并非未来贝壳粉墙面涂料的发展趋势。因此研发一种保留贝吸附、杀菌净化等优点，又具有其他方面功能的涂料具有较大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种性能优异、成本低廉的环保贝壳粉生物涂料及其制备方法，具有净化室内空气、消除异味、抗菌抑菌、变废为宝、阻燃效果好以及调节室内湿度的优点，且采用未得到充分利用的贻贝资源，能够进一步降低成本，并提高资源利用率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种环保贝壳粉生物涂料，所述生物涂料的原料重量份配比为：

水15～25份、成膜助剂3～5份、1000～1400目贝壳粉20～35份、丙烯酸乳液30～40份、1200～1300目重钙20～30份、1250目的滑石粉10～20份、助剂A3～5份、助剂B2～3份。

作为本发明对上述方案的优选，所述助剂A以重量成分计，由CA2500分散剂、羟乙基纤维素、增稠剂、表面活性剂及消泡剂以3：1.5：1.5：1：1组成。

作为本发明对上述方案的优选，所述增稠剂采用甲基纤维素、羧基纤维素、乙基纤维素。羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中一种或一种以上的混合物，所述消泡剂为NXZ矿物油消泡剂。

作为本发明对上述方案的优选，所述助剂B为甲醛捕捉剂FAS、杀菌剂BPK114、防霉剂342按重量份比例2：1:0.5～1.5与去离子水的混合物。

作为本发明对上述方案的优选，所述成膜助剂为三乙二醇单丁醚。

本发明还提供了一种环保贝壳粉生物涂料的制备方法，其包括如下步骤：

S1：将贝壳搅拌清洗去除贝壳表面的泥土、砂石等杂质，置于碱水中去除贝壳表皮、再经微纳米粉碎机粉碎，将粉碎贝壳倒入精磨机中研磨，制得1000～1400目的细粉，将细粉通过烤箱烘干即可得到贝壳粉；

S2：将贝壳粉、重钙与水按比例放入反应釜中，在30℃～40℃下均匀搅拌5～15min后，将反应釜温度保持在45～55℃，按比例加入成膜助剂、丙烯酸乳液及滑石粉，继续搅拌5～10min，加入助剂A后接着搅拌20～30min，最后加入助剂B后再搅拌20～30min，关闭反应釜，取出反应物放置于通风处12～24h，包装即可。

作为本发明进一步的优选方案，用3～5倍用量的植物胶替代步骤S2中的成膜助剂。

作为本发明进一步的优选方案，所述贝壳优选使用贻贝壳。

相比于现有的墙面涂料，本发明的有益效果在于：

(1)该种生物涂料具有净化室内空气功能，安全环保、性能优异、使用范围广泛，制备方法简单、绿色环保且易于规模化生产。

(2)该种生物涂料的主料之一为碳酸钙，含少量氧化钙、氢氧化钙等钙化物，其本身又为多孔纤维状双螺旋体结构，所以具有真正的吸附、分解甲醛的功效，同时也能对室内空气中的有害气体如：苯、TVOC和氨气等进行有效的消除。

(3)钙的化合物在生活中多用于除味剂，因此本发明中生物涂料具有多种含钙化合物成分，可以对室内烟味、婴幼儿、病人、宠物、霉菌所散发的气味以及室内杂味都具有有效的祛除作用，尤其对烟在室内所散发的一氧化碳具有吸附分解作用。

(4)通过生物活化技术处理过的贝壳粉膜对大肠杆菌有极强的抗菌和杀菌作用，另外对沙门氏菌、黄色葡萄糖菌也有显著效果。不仅具有高性能的抗菌性，而且具有防腐、放扁虱、变废为宝等功能。

(5)本发明中生物涂料主料贝壳粉成分中95％为钙，且在墙面上该涂料具有天然微细孔道结构，能够防止静电、防止空气中的粉尘吸附问题。

(6)本发明生物涂料中贝壳粉为多种钙的化合物，由无机材料组成，因此不燃烧，即使在发生火灾时，贝壳粉只是出现熔融状态，不会产生任何对人体有害的气体烟雾等，因此本发明具有良好的阻燃性能。

(7)本发明生物涂料中生物活化技术处理的贝壳粉自身为高强度多孔结构，有良好的水呼吸功能，在低气压、高湿度状态下墙面不结露，而在干燥情况下，可以将墙内储藏的水分缓缓释放出。因此，它的呼吸功能是室内湿度的调节剂，防止结露和微生物的产生，为人们提供适宜的环境。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明的一种环保贝壳粉生物涂料，其原料重量份配比为：

水15～20份、成膜助剂3份、1000～1400目贝壳粉20～25份、丙烯酸乳液30～35份、1200～1300目重钙20～25份、1250目的滑石粉10～15份、助剂A 3份、助剂B 2份；

其中，所述助剂A以重量成分计，由CA2500分散剂、羟乙基纤维素、增稠剂、表面活性剂及消泡剂以3：1.5：1.5：1：1组成。所述表面活性剂主要是润湿分散剂，用以提高颜料的分散稳定性，如SN5040聚羧酸钠盐型分散剂，对各种无机颜、填料都有良好的润湿分散效果，在各组分配合下不仅能有效降低研磨料粘度、缩短研磨时间、稳定颜料分散体系，还能显著该杀贝壳粉涂料的储存稳定性。

在本实施例中，所述增稠剂采用甲基纤维素、羧基纤维素、乙基纤维素。羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中一种或一种以上的混合物，所述消泡剂为NXZ矿物油消泡剂，消泡抑泡能力强、持久性好，易与其他配料混合，在成膜过程中不会引起副反应。

在本实施例中，所述助剂B为甲醛捕捉剂FAS、杀菌剂BPK114、防霉剂342按重量份比例2：1:0.5～1.5与去离子水的混合物，具有净化空气、消除异味以及抗菌抑菌的功能。

在本实施例中，所述成膜助剂为三乙二醇单丁醚。绝大多数的成膜助剂沸点在250℃以下，属于VOC必须考虑的问题，但是三乙二醇单丁醚的沸点在283℃，按中国标准已排出在VOC范围之外，且其具有较快的挥发速度，可以说既有良好的成膜效果，涂膜硬度展现也快，可以使墙面涂料迅速成型。

实施例二：

与上述实施例一不同之处在于，本实施例中所述生物涂料中各原料重量份配比为：

水17～23份、成膜助剂4份、1000～1400目贝壳粉23～32份、丙烯酸乳液32～38份、1200～1300目重钙24～28份、1250目的滑石粉12～17份、助剂A 4份、助剂B 3份。

实施例三：

与上述实施例一不同之处在于，在本实施例中所述生物涂料中各原料重量份配比为：

水20～25份、成膜助剂5份、1000～1400目贝壳粉30～35份、丙烯酸乳液35～40份、1200～1300目重钙25～30份、1250目的滑石粉15～20份、助剂A 5份、助剂B 3份。

实施例四：

针对上述实施例一至三，本发明还提供了一种环保贝壳粉生物涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1：将贻贝壳搅拌清洗去除贝壳表面的泥土、砂石等杂质，置于碱水中去除贝壳表皮、再经微纳米粉碎机粉碎，将粉碎贝壳倒入精磨机中研磨，制得1000～1400目的细粉，将细粉通过烤箱烘干即可得到贝壳粉；

S2：将贝壳粉、1200～1300目重钙与水按比例放入反应釜中，在30℃～40℃下均匀搅拌5～15min后，将反应釜温度保持在45～55℃，按比例加入成膜助剂、丙烯酸乳液及滑石粉，继续搅拌5～10min，加入助剂A后接着搅拌20～30min，最后加入助剂B后再搅拌20～30min，关闭反应釜，取出反应物放置于通风处12～24h，包装即可。

实施例五：

与上述实施例四不同之处在于，在本实施例中，用3～5倍用量的植物胶替代步骤S2中的成膜助剂。由于一般成膜助剂采用有机物，且沸点低，属于VOC之列，因此利用植物胶如芦荟植物胶，替代成膜助剂则避免使用无机成膜助剂即可成膜，且植物胶还能吸收室内的甲醛等有害成分，使室内空气更洁净清新。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环保贝壳粉生物涂料，其特征在于，所述生物涂料的原料重量份配比为：

水15～25份、成膜助剂3～5份、1000～1400目贝壳粉20～35份、丙烯酸乳液30～40份、1200～1300目重钙20～30份、1250目的滑石粉10～20份、助剂A3～5份、助剂B2～3份。

2.根据权利要求1所述的一种环保贝壳粉生物涂料，其特征在于，所述助剂A以重量成分计，由CA2500分散剂、羟乙基纤维素、增稠剂、表面活性剂及消泡剂以3：1.5：1.5：1：1组成。

3.根据权利要求2所述的一种环保贝壳粉生物涂料，其特征在于，所述增稠剂采用甲基纤维素、羧基纤维素、乙基纤维素。羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中一种或一种以上的混合物，所述消泡剂为NXZ矿物油消泡剂。

4.根据权利要求1所述的一种环保贝壳粉生物涂料，其特征在于，所述助剂B为甲醛捕捉剂FAS、杀菌剂BPK114、防霉剂342按重量份比例2：1:0.5～1.5与去离子水的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种环保贝壳粉生物涂料，其特征在于，所述成膜助剂为三乙二醇单丁醚。

6.权利要求1-5任一项所述的一种环保贝壳粉生物涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将贝壳搅拌清洗去除贝壳表面的泥土、砂石等杂质，置于碱水中去除贝壳表皮、再经微纳米粉碎机粉碎，将粉碎贝壳倒入精磨机中研磨，制得1000～1400目的细粉，将细粉通过烤箱烘干即可得到贝壳粉；

S2：将贝壳粉、重钙与水按比例放入反应釜中，在30℃～40℃下均匀搅拌5～15min后，将反应釜温度保持在45～55℃，按比例加入成膜助剂、丙烯酸乳液及滑石粉，继续搅拌5～10min，加入助剂A后接着搅拌20～30min，最后加入助剂B后再搅拌20～30min，关闭反应釜，取出反应物放置于通风处12～24h，包装即可。

7.根据权利要求6所述的一种环保贝壳粉生物涂料的制备方法，其特征在于，用3～5倍用量的植物胶替代步骤S2中的成膜助剂。

8.根据权利要求6所述的一种环保贝壳粉生物涂料的制备方法，其特征在于，所述贝壳优选使用贻贝壳。