CN110105827B - 一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法 - Google Patents

一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110105827B
CN110105827B CN201910332281.3A CN201910332281A CN110105827B CN 110105827 B CN110105827 B CN 110105827B CN 201910332281 A CN201910332281 A CN 201910332281A CN 110105827 B CN110105827 B CN 110105827B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
stirring
calcium carbonate
filter cake
carbon nano
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910332281.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110105827A (zh
Inventor
吴为天
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Chaodian Glazed Porcelain Construction Technology Co ltd
Original Assignee
Changzhou Chaodian Building Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Chaodian Building Technology Co ltd filed Critical Changzhou Chaodian Building Technology Co ltd
Priority to CN201910332281.3A priority Critical patent/CN110105827B/zh
Publication of CN110105827A publication Critical patent/CN110105827A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110105827B publication Critical patent/CN110105827B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D143/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D143/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/2224—Magnesium hydroxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法，所述材料由以下重量份的原料制备而成：硅丙乳液30‑50份、重质碳酸钙负载氧化石墨烯10‑25份、电气石粉负载碳纳米管10‑20份、钛白粉12‑25份、稀土10‑15份、钛酸钾晶须8‑16份、氢氧化镁3‑8份、珍珠岩微粉5‑10份、三氧化二锑6‑10份、钛酸酯偶联剂4‑9份、功能助剂3‑6份、水15‑30份；其中所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物进行改性。本发明制得的装饰材料机械强度高、净化空气效果好、阻燃性能优良。因此，本发明所述材料在装饰材料领域具有广泛的应用前景。

Description

一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法
技术领域
本发明属于装置材料技术领域，具体涉及一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法。
背景技术
空气是混合物，由多种分子构成，由于自然界的宇宙射线、紫外线、土壤和空气放射线的影响，空气中的有些分子就释放出电子，阴离子。空气分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得，因而，常常把空气负离子统称为“负氧离子”，负氧离子带负电，它无色无味。
目前，我国遭受空气污染影响的人超过到9亿人，中国只有百分之一的城市达到世界卫生组推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。根据医学资料显示，空气负氧离子被誉为空气中的维生素，能降解中和空气中的有害气体。调节人体生理机能、消除疲劳、改善睡眠、预防呼吸道疾病、改善心脑血管疾病、降血压、增进人的食欲、增强皮肤弹性。因此，负氧离子对于空气的净化起到重要的作用。
然而，人们的活动范围主要处于室内，因此，将室内装饰材料改造成能够释放负氧离子的材料，将对人们的生活环境带来极大的改善。现有的释放负氧离子的装饰材料主要是在材料中添加释放负氧离子的物质，然而这种制造方式虽然能在一定程度上释放负氧离子，然而对空气的净化作用较小。同时，随着人们生活水平的不断提高，人们的生活要求越来越高，因此多功能型材料更加满足人们现在的生活需求。
发明内容
为了解决以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，所述材料由以下重量份的原料制备而成：硅丙乳液30-50份、重质碳酸钙负载氧化石墨烯10-25份、电气石粉负载碳纳米管10-20份、钛白粉12-25份、稀土10-15份、钛酸钾晶须8-16份、氢氧化镁3-8份、珍珠岩微粉5-10份、三氧化二锑6-10份、钛酸酯偶联剂4-9份、功能助剂3-6份、水15-30份；
其中所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性。
优选的，所述功能助剂包括质量比为(3-5)∶(1-2)∶(0.1-0.5)∶(5-10)∶(1-5)∶(1-6)的防霉剂、分散剂、pH调节剂、流平剂、消泡剂和增稠剂。
优选的，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
进一步的，所述重质碳酸钙负载氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：
(1)将重质碳酸钙20-40份加入到15-30份含有1-3wt％聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，搅拌均匀后加入3-6份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，将混合物溶液在30-40℃的温度下进行球磨，通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的重质碳酸钙；
(2)将氧化石墨烯20-40份加入到10-20份水溶液中，在搅拌的条件下加入4-8份碳二亚胺和2-5份N-羟基琥珀酰亚胺，于室温下搅拌反应4-6h，然后加入步骤(1)制得的氨基修饰的重质碳酸钙继续搅拌反应4-8h，将反应物通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到重质碳酸钙负载氧化石墨烯；所述氧化石墨烯与氨基修饰的重质碳酸钙的质量比为(2-5)∶1。
进一步的，所述电气石粉负载碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将电气石粉以1∶15-30的固液比分散于含1-3wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，在搅拌的条件下加入最终质量分数为20-40wt％的碳纳米管，于室温搅拌混合1-2h，然后加入1/2水溶液体积的无水乙醇继续搅拌混合1-2h，将反应体系通过抽滤用无水乙醇冲洗，收集滤饼，将其置于烘箱中干燥；最后放入电阻炉中于100℃温度下保温30-60min，以3℃/min的速率升温至200-300℃，再保温1h，在炉内自然冷却至室温，经研磨后即得电气石粉负载碳纳米管。
进一步的，所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性的步骤如下：
(1)将氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑混合，以1∶10-20的固液比加入到含有1-3wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，搅拌均匀后加入4-5份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，于40-60℃的温度下搅拌混合2-4h，通过抽滤并水洗收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的混合物；
(2)将10-20份马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物以1∶10-20固液比加入到四氢呋喃溶液中，再加入步骤(1)制得的氨基修饰的混合物，加热回流8-14h，将反应产物冷却至室温后过滤的固体沉淀，将其置于烘箱中烘干后即得反应产物。
优选的，所述防霉剂为偏硼酸钡、氧化锌或硫酸铜。
进一步的，所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、柠檬酸三铵或苯乙烯磺酸钠的一种或多种组合。
制备以上所述的装饰材料的方法，包括以下步骤：
(1)将硅丙乳液加入到水溶液中，边搅拌边加入除pH调节剂以外的功能助剂；
(2)向步骤(1)的溶液中加入钛白粉、稀土、钛酸钾晶须，继续搅拌混合30-50min；
(3)向步骤(2)的混合溶液中加入重质碳酸钙负载氧化石墨烯、电气石粉负载碳纳米管、改性氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物，搅拌10-20min后加入钛酸酯偶联剂，将温度缓慢升至35-50℃，加入pH调节剂将体系pH调节到7.5-9.0，继续搅拌混合2-4h，即制得无机防火释放负氧离子的装饰材料。
有益效果：本发明提供了一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法，该材料以硅丙乳液为基础原料，因此该装饰材料主要应用于建筑用涂料或面漆。重质碳酸钙负载氧化石墨烯在提供材料良好的分散性和光泽性的同时，石墨烯的负载提供重质碳酸钙更高的强度，同时石墨烯在材料中形成交联网络结构，进一步对材料机械强度的提高起到重要的作用。电气石粉负载碳纳米管后，由于碳纳米管较大的比表面积和对污染物较强的吸附性能，使其在发挥电气石粉释放负氧离子的性能的同时，碳纳米管的负载提高了对细菌、灰尘、烟雾微粒等的吸附，因此在电气石粉释放负氧离子后，负氧离子则就近优先与周围的空气污染物进行接触，负氧离子与其相结合聚成球而下沉，从而达到净化空气的目的；碳纳米管的负载同时能增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命；稀土的添加除了提高涂料的抗氧化性能、抗腐蚀性能外，同时也具有释放负氧离子的作用；钛酸钾晶须的引入能为材料提供骨架支撑作用；氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑作为无机阻燃剂，提高了材料的阻燃性能，并且将其经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性后，提高了三种阻燃剂的分散性和与其他原料的交联作用，使得无机阻燃剂均匀分布交联在材料体系中，增强材料的阻燃性能。
通过测试结果得出，本发明制得的装饰材料具有良好的机械强度，重质碳酸钙负载氧化石墨烯和电气石粉负载碳纳米管对提高材料的机械强度起到重要的作用。本发明制得的材料具有较强的负氧离子释放能力，重质碳酸钙负载氧化石墨烯和电气石粉负载碳纳米管协同作用，达到更好的净化空气的效果。通过燃烧实验得知，本发明所述涂料的着火温度远远高于现有装饰材料产品，具有优良的阻燃性能。因此，本发明所述材料在装饰材料领域具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1
一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，所述材料由以下重量份的原料制备而成：硅丙乳液40份、重质碳酸钙负载氧化石墨烯18份、电气石粉负载碳纳米管15份、钛白粉18份、稀土13份、钛酸钾晶须12份、氢氧化镁6份、珍珠岩微粉8份、三氧化二锑8份、钛酸酯偶联剂6份、功能助剂4.5份、水22份；
其中所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性。
所述功能助剂包括质量比为4∶1.5∶0.3∶8∶3∶3.5的防霉剂、分散剂、pH调节剂、流平剂、消泡剂和增稠剂。
所述钛白粉为金红石型钛白粉。
所述重质碳酸钙负载氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：
(1)将重质碳酸钙30份加入到25份含有2wt％聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，搅拌均匀后加入4.5份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，将混合物溶液在35℃的温度下进行球磨，通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的重质碳酸钙；
(2)将氧化石墨烯30份加入到15份水溶液中，在搅拌的条件下加入6份碳二亚胺和3.5份N-羟基琥珀酰亚胺，于室温下搅拌反应5h，然后加入步骤(1)制得的氨基修饰的重质碳酸钙继续搅拌反应6h，将反应物通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到重质碳酸钙负载氧化石墨烯；所述氧化石墨烯与氨基修饰的重质碳酸钙的质量比为3.5∶1。
所述电气石粉负载碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将电气石粉以1∶23的固液比分散于含2wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，在搅拌的条件下加入最终质量分数为30wt％的碳纳米管，于室温搅拌混合1.5h，然后加入1/2水溶液体积的无水乙醇继续搅拌混合1.5h，将反应体系通过抽滤用无水乙醇冲洗，收集滤饼，将其置于烘箱中干燥；最后放入电阻炉中于100℃温度下保温45min，以3℃/min的速率升温至250℃，再保温1h，在炉内自然冷却至室温，经研磨后即得电气石粉负载碳纳米管。
进一步的，所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性的步骤如下：
(1)将氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑混合，以1∶15的固液比加入到含有2wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，搅拌均匀后加入4.5份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，于50℃的温度下搅拌混合3h，通过抽滤并水洗收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的混合物；
(2)将15份马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物以1∶15固液比加入到四氢呋喃溶液中，再加入步骤(1)制得的氨基修饰的混合物，加热回流11h，将反应产物冷却至室温后过滤的固体沉淀，将其置于烘箱中烘干后即得反应产物。
所述防霉剂为偏硼酸钡；所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述pH调节剂为丁基乙醇胺，所述流平剂为聚二甲基硅氧烷，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，所述增稠剂为羧甲基纤维素。
制备以上所述的装饰材料的方法，包括以下步骤：
(1)将硅丙乳液加入到水溶液中，边搅拌边加入除pH调节剂以外的功能助剂；
(2)向步骤(1)的溶液中加入钛白粉、稀土、钛酸钾晶须，继续搅拌混合40min；
(3)向步骤(2)的混合溶液中加入重质碳酸钙负载氧化石墨烯、电气石粉负载碳纳米管、改性氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物，搅拌15min后加入钛酸酯偶联剂，将温度缓慢升至45℃，加入pH调节剂将体系pH调节到7.5-9.0，继续搅拌混合3h，即制得无机防火释放负氧离子的装饰材料。
实施例2
一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，所述材料由以下重量份的原料制备而成：硅丙乳液30份、重质碳酸钙负载氧化石墨烯10份、电气石粉负载碳纳米管10份、钛白粉12份、稀土10份、钛酸钾晶须8份、氢氧化镁3份、珍珠岩微粉5份、三氧化二锑6份、钛酸酯偶联剂4份、功能助剂3份、水15份；
其中所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性。
所述功能助剂包括质量比为3∶1∶0.1∶5∶1∶1的防霉剂、分散剂、pH调节剂、流平剂、消泡剂和增稠剂。
所述钛白粉为金红石型钛白粉。
所述重质碳酸钙负载氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：
(1)将重质碳酸钙20份加入到15份含有1wt％聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，搅拌均匀后加入3份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，将混合物溶液在30℃的温度下进行球磨，通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的重质碳酸钙；
(2)将氧化石墨烯20份加入到10份水溶液中，在搅拌的条件下加入4份碳二亚胺和2份N-羟基琥珀酰亚胺，于室温下搅拌反应4h，然后加入步骤(1)制得的氨基修饰的重质碳酸钙继续搅拌反应4h，将反应物通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到重质碳酸钙负载氧化石墨烯；所述氧化石墨烯与氨基修饰的重质碳酸钙的质量比为2∶1。
所述电气石粉负载碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将电气石粉以1∶15的固液比分散于含1wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，在搅拌的条件下加入最终质量分数为20wt％的碳纳米管，于室温搅拌混合1h，然后加入1/2水溶液体积的无水乙醇继续搅拌混合1h，将反应体系通过抽滤用无水乙醇冲洗，收集滤饼，将其置于烘箱中干燥；最后放入电阻炉中于100℃温度下保温30min，以3℃/min的速率升温至200℃，再保温1h，在炉内自然冷却至室温，经研磨后即得电气石粉负载碳纳米管。
所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性的步骤如下：
(1)将氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑混合，以1∶10的固液比加入到含有1wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，搅拌均匀后加入4份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，于40℃的温度下搅拌混合2h，通过抽滤并水洗收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的混合物；
(2)将10份马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物以1∶10固液比加入到四氢呋喃溶液中，再加入步骤(1)制得的氨基修饰的混合物，加热回流8h，将反应产物冷却至室温后过滤的固体沉淀，将其置于烘箱中烘干后即得反应产物。
所述防霉剂为氧化锌；所述分散剂为、柠檬酸三铵或；所述pH调节剂为二甲基乙醇胺；所述增稠剂为聚丙烯酸；所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。
制备以上所述的装饰材料的方法，包括以下步骤：
(1)将硅丙乳液加入到水溶液中，边搅拌边加入除pH调节剂以外的功能助剂；
(2)向步骤(1)的溶液中加入钛白粉、稀土、钛酸钾晶须，继续搅拌混合30min；
(3)向步骤(2)的混合溶液中加入重质碳酸钙负载氧化石墨烯、电气石粉负载碳纳米管、改性氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物，搅拌10min后加入钛酸酯偶联剂，将温度缓慢升至35℃，加入pH调节剂将体系pH调节到7.5-9.0，继续搅拌混合2h，即制得无机防火释放负氧离子的装饰材料。
实施例3
一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，所述材料由以下重量份的原料制备而成：硅丙乳液35份、重质碳酸钙负载氧化石墨烯15份、电气石粉负载碳纳米管12份、钛白粉15份、稀土12份、钛酸钾晶须10份、氢氧化镁4份、珍珠岩微粉6份、三氧化二锑8份、钛酸酯偶联剂6份、功能助剂4份、水20份；
其中所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性。
所述功能助剂包括质量比为3.5∶1.2∶0.2∶6∶2∶3的防霉剂、分散剂、pH调节剂、流平剂、消泡剂和增稠剂。
所述钛白粉为金红石型钛白粉。
所述重质碳酸钙负载氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：
(1)将重质碳酸钙25份加入到20份含有1.5wt％聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，搅拌均匀后加入4份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，将混合物溶液在32℃的温度下进行球磨，通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的重质碳酸钙；
(2)将氧化石墨烯25份加入到12份水溶液中，在搅拌的条件下加入5份碳二亚胺和3份N-羟基琥珀酰亚胺，于室温下搅拌反应4.5h，然后加入步骤(1)制得的氨基修饰的重质碳酸钙继续搅拌反应4.5h，将反应物通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到重质碳酸钙负载氧化石墨烯；所述氧化石墨烯与氨基修饰的重质碳酸钙的质量比为3∶1。
所述电气石粉负载碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将电气石粉以1∶20的固液比分散于含1.5wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，在搅拌的条件下加入最终质量分数为25wt％的碳纳米管，于室温搅拌混合1.2h，然后加入1/2水溶液体积的无水乙醇继续搅拌混合1.3h，将反应体系通过抽滤用无水乙醇冲洗，收集滤饼，将其置于烘箱中干燥；最后放入电阻炉中于100℃温度下保温40min，以3℃/min的速率升温至230℃，再保温1h，在炉内自然冷却至室温，经研磨后即得电气石粉负载碳纳米管。
进一步的，所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性的步骤如下：
(1)将氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑混合，以1∶12的固液比加入到含有1.5wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，搅拌均匀后加入4.2份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，于40-60℃的温度下搅拌混合2.5h，通过抽滤并水洗收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的混合物；
(2)将13份马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物以1∶14固液比加入到四氢呋喃溶液中，再加入步骤(1)制得的氨基修饰的混合物，加热回流10h，将反应产物冷却至室温后过滤的固体沉淀，将其置于烘箱中烘干后即得反应产物。
所述防霉剂为硫酸铜；所述分散剂为苯乙烯磺酸钠；所述pH调节剂为二甲基乙醇胺；所述增稠剂为椰子油二乙醇酰胺；所述消泡剂为聚氧丙烯。
制备以上所述的装饰材料的方法，包括以下步骤：
(1)将硅丙乳液加入到水溶液中，边搅拌边加入除pH调节剂以外的功能助剂；
(2)向步骤(1)的溶液中加入钛白粉、稀土、钛酸钾晶须，继续搅拌混合35min；
(3)向步骤(2)的混合溶液中加入重质碳酸钙负载氧化石墨烯、电气石粉负载碳纳米管、改性氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物，搅拌12min后加入钛酸酯偶联剂，将温度缓慢升至40℃，加入pH调节剂将体系pH调节到7.5-9.0，继续搅拌混合2.5h，即制得无机防火释放负氧离子的装饰材料。
实施例4
一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，所述材料由以下重量份的原料制备而成：硅丙乳液50份、重质碳酸钙负载氧化石墨烯25份、电气石粉负载碳纳米管20份、钛白粉25份、稀土15份、钛酸钾晶须16份、氢氧化镁8份、珍珠岩微粉10份、三氧化二锑10份、钛酸酯偶联剂9份、功能助剂6份、水30份；
其中所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性。
所述功能助剂包括质量比为5∶2∶0.5∶10∶5∶6的防霉剂、分散剂、pH调节剂、流平剂、消泡剂和增稠剂。
所述钛白粉为金红石型钛白粉。
所述重质碳酸钙负载氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：
(1)将重质碳酸钙40份加入到30份含有3wt％聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，搅拌均匀后加入6份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，将混合物溶液在40℃的温度下进行球磨，通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的重质碳酸钙；
(2)将氧化石墨烯40份加入20份水溶液中，在搅拌的条件下加入8份碳二亚胺和5份N-羟基琥珀酰亚胺，于室温下搅拌反应6h，然后加入步骤(1)制得的氨基修饰的重质碳酸钙继续搅拌反应8h，将反应物通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到重质碳酸钙负载氧化石墨烯；所述氧化石墨烯与氨基修饰的重质碳酸钙的质量比为5∶1。
所述电气石粉负载碳纳米管的制备方法包括以下步骤；
将电气石粉以1∶30的固液比分散于含3wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，在搅拌的条件下加入最终质量分数为40wt％的碳纳米管，于室温搅拌混合2h，然后加入1/2水溶液体积的无水乙醇继续搅拌混合2h，将反应体系通过抽滤用无水乙醇冲洗，收集滤饼，将其置于烘箱中干燥；最后放入电阻炉中于100℃温度下保温60min，以3℃/min的速率升温至300℃，再保温1h，在炉内自然冷却至室温，经研磨后即得电气石粉负载碳纳米管。
进一步的，所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性的步骤如下：
(1)将氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑混合，以1∶20的固液比加入到含有3wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，搅拌均匀后加入5份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，于60℃的温度下搅拌混合4h，通过抽滤并水洗收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的混合物；
(2)将20份马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物以1∶20固液比加入到四氢呋喃溶液中，再加入步骤(1)制得的氨基修饰的混合物，加热回流14h，将反应产物冷却至室温后过滤的固体沉淀，将其置于烘箱中烘干后即得反应产物。
所述防霉剂为氧化锌；所述分散剂为苯乙烯磺酸钠；所述pH调节剂为丁基乙醇胺；所述增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮；所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。
制备以上所述的装饰材料的方法，包括以下步骤：
(1)将硅丙乳液加入到水溶液中，边搅拌边加入除pH调节剂以外的功能助剂；
(2)向步骤(1)的溶液中加入钛白粉、稀土、钛酸钾晶须，继续搅拌混合50min；
(3)向步骤(2)的混合溶液中加入重质碳酸钙负载氧化石墨烯、电气石粉负载碳纳米管、改性氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物，搅拌20min后加入钛酸酯偶联剂，将温度缓慢升至50℃，加入pH调节剂将体系pH调节到7.5-9.0，继续搅拌混合4h，即制得无机防火释放负氧离子的装饰材料。
对比例1
对比例1与实施例2的区别在于，重质碳酸钙未负载氧化石墨烯。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于，电气石粉未负载碳纳米管。
将实施例1-4和对比例1-2制得的装饰材料进行以下性能测试，其中空气负离子浓度的测试对样品的处理条件如下：在1m3的试验舱中，将200g样品分别涂刷在4块500mm×500mm的玻璃板上，自然干燥4天后，紧贴试验舱侧壁放置，密闭2h后检测试验舱内空气负氧离子浓度，同时以未放置任何样品的试验舱作为空白对照。甲醛含量的测试对样品的处理条件如下：在1m3的试验舱中，将200g样品分别涂刷在4块500mm×500mm的玻璃板上，紧贴试验舱侧壁放置，等待材料干燥后，在试验舱内喷10mL25％的甲醛，10h后测试每个试验舱内甲醛的浓度，同时以未放置任何样品的试验舱作为空白对照。
测定结果如表1所示。从表1中得出，本发明制得的装饰材料具有良好的机械强度，对比例组的机械强度降低，从而说明重质碳酸钙负载氧化石墨烯和电气石粉负载碳纳米管对提高材料的机械强度起到重要的作用。本发明制得的材料具有较强的负氧离子释放能力，重质碳酸钙负载氧化石墨烯和电气石粉负载碳纳米管对负氧离子的释放没有起到明显的作用，然而通过对甲醛的测试结果得出，重质碳酸钙负载氧化石墨烯和电气石粉负载碳纳米管能够显著提高对甲醛的去除率，因此其能够与电气石粉协同作用，达到更好的净化空气的效果。通过燃烧实验得知，本发明所述涂料的着火温度远远高于现有装饰材料产品。因此，本发明所述材料在装饰材料领域具有广泛的应用前景。
表1
Figure BSA0000182094670000101

Claims (6)

1.一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，其特征在于，所述材料由以下重量份的原料制备而成：硅丙乳液30-50份、重质碳酸钙负载氧化石墨烯10-25份、电气石粉负载碳纳米管10-20份、钛白粉12-25份、稀土10-15份、钛酸钾晶须8-16份、氢氧化镁3-8份、珍珠岩微粉5-10份、三氧化二锑6-10份、钛酸酯偶联剂4-9份、功能助剂3-6份、水15-30份；
其中氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性；
所述重质碳酸钙负载氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：
(1)将重质碳酸钙20-40份加入到15-30份含有1-3wt％聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，搅拌均匀后加入3-6份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，将混合物溶液在30-40℃的温度下进行球磨，通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的重质碳酸钙；
(2)将氧化石墨烯20-40份加入到10-20份水溶液中，在搅拌的条件下加入4-8份碳二亚胺和2-5份N-羟基琥珀酰亚胺，于室温下搅拌反应4-6h，然后加入步骤(1)制得的氨基修饰的重质碳酸钙继续搅拌反应4-8h，将反应物通过抽滤收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到重质碳酸钙负载氧化石墨烯；所述氧化石墨烯与氨基修饰的重质碳酸钙的质量比为(2-5)∶1；
所述电气石粉负载碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将电气石粉以1∶15-30的固液比分散于含1-3wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，在搅拌的条件下加入碳纳米管，使其最终质量分数为20-40wt％，于室温搅拌混合1-2h，然后加入1/2水溶液体积的无水乙醇继续搅拌混合1-2h，将反应体系通过抽滤用无水乙醇冲洗，收集滤饼，将其置于烘箱中干燥；最后放入电阻炉中于100℃温度下保温30-60min，以3℃/min的速率升温至200-300℃，再保温1h，在炉内自然冷却至室温，经研磨后即得电气石粉负载碳纳米管；
所述氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性的步骤如下：
(1)将氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑混合，以1∶10-20的固液比加入到含有1-3wt％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中，搅拌均匀后加入4-5份3-氨基丙基三乙氧基硅烷，于40-60℃的温度下搅拌混合2-4h，通过抽滤并水洗收集滤饼，将滤饼烘干研磨分散后得到氨基修饰的混合物；
(2)将10-20份马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物以1∶10-20固液比加入到四氢呋喃溶液中，再加入步骤(1)制得的氨基修饰的混合物，加热回流8-14h，将反应产物冷却至室温后过滤得固体沉淀，将其置于烘箱中烘干后即得反应产物。
2.根据权利要求1所述的一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，其特征在于，所述功能助剂包括质量比为(3-5)∶(1-2)∶(0.1-0.5)∶(5-10)∶(1-5)∶(1-6)的防霉剂、分散剂、pH调节剂、流平剂、消泡剂和增稠剂。
3.根据权利要求1所述的一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，其特征在于，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
4.根据权利要求2所述的一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，其特征在于，所述防霉剂为偏硼酸钡、氧化锌或硫酸铜。
5.根据权利要求2所述的一种无机防火释放负氧离子的装饰材料，其特征在于，所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、柠檬酸三铵或苯乙烯磺酸钠的一种或多种组合。
6.制备权利要求2所述的装饰材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅丙乳液加入到水中，边搅拌边加入除pH调节剂以外的功能助剂；
(2)向步骤(1)的溶液中加入钛白粉、稀土、钛酸钾晶须，继续搅拌混合30-50min；
(3)向步骤(2)的混合溶液中加入重质碳酸钙负载氧化石墨烯、电气石粉负载碳纳米管、经马来酸酐接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物进行改性的氢氧化镁、珍珠岩微粉和三氧化二锑的混合物，搅拌10-20min后加入钛酸酯偶联剂，将温度缓慢升至35-50℃，加入pH调节剂将体系pH调节到7.5-9.0，继续搅拌混合2-4h，即制得无机防火释放负氧离子的装饰材料。
CN201910332281.3A 2019-04-11 2019-04-11 一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法 Active CN110105827B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910332281.3A CN110105827B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910332281.3A CN110105827B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110105827A CN110105827A (zh) 2019-08-09
CN110105827B true CN110105827B (zh) 2021-05-14

Family

ID=67486526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910332281.3A Active CN110105827B (zh) 2019-04-11 2019-04-11 一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110105827B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113025093B (zh) * 2021-04-08 2022-07-12 四川布瑞世科技有限公司 一种具有空气净化功能的无机涂料及制备方法
CN115404002B (zh) * 2022-07-19 2023-04-07 江西必可科技有限公司 一种硅碳改性弹性防腐涂料及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101397399B (zh) * 2007-09-26 2011-03-02 比亚迪股份有限公司 一种阻燃性聚苯醚树脂组合物及其制备方法
CN101480499A (zh) * 2008-12-25 2009-07-15 杭州轩爱科技有限公司 一种空气净化材料及其制备方法
CN103992511B (zh) * 2014-05-30 2016-06-08 厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司 石墨烯/碳酸钙纳米复合粉体及其制备方法和应用
CN104530854A (zh) * 2014-10-12 2015-04-22 宁波格瑞特涂料科技有限公司 一种能释放负离子的水性漆及其制备方法
CN109161257A (zh) * 2018-06-13 2019-01-08 马鞍山中粮生物化学有限公司 一种内墙乳胶漆

Also Published As

Publication number Publication date
CN110105827A (zh) 2019-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112007508B (zh) 一种净化空气及释放负离子的材料及其制备方法
CN110105827B (zh) 一种无机防火释放负氧离子的装饰材料及其制备方法
WO2018121509A1 (zh) 一种能够吸附甲醛的建筑涂料
CN109776055B (zh) 一种多功能环保沸石硅藻泥内墙涂料
CN107555941A (zh) 一种诱生负离子的瓷砖坯料及其由其制备而成的瓷砖
CN111116147A (zh) 一种高效空气净化的硅藻泥及其制备方法
WO2016065993A1 (zh) 一种绿色环保电气石复合家装材料及其制备方法
CN104946051A (zh) 一种健康环保的建筑内墙涂料
CN106675342A (zh) 一种具有负离子释放性能的生态漆
KR100985435B1 (ko) 조습과 유해물질 저감기능이 있는 무기질 도료 조성물의 제조 방법
CN111330434A (zh) 一种具有净化空气效果的新型复合材料及其制备方法
CN114316644A (zh) 一种净化室内空气环保无机涂料及其制备方法
KR100985119B1 (ko) 조습과 유해물질 저감기능이 있는 무기질 도료 조성물
CN115678355B (zh) 一种除甲醛涂料及其制备方法
CN113621258B (zh) 一种防火阻燃生态涂料及其制备方法
CN114921873A (zh) 一种空气净化用杀菌抗病毒的炭纤维布复合材料制备方法
CN107864522B (zh) 一种负离子集成电热板
CN108002812B (zh) 一种抗菌防霉降解甲醛的Bi2O3/贝壳粉复合吸音板
CN108569911B (zh) 一种高调湿的建筑废渣呼吸砖及其制备方法
CN109603781A (zh) 一种吸附剂及其制备方法和应用
CN114713814A (zh) 一种核壳结构炭包覆银锌纳米微球抗菌材料的制备方法
CN109439034B (zh) 一种零voc排放的双组分硅藻泥水性涂料
CN107963861B (zh) 多功能无机涂料及其制备方法和应用
CN111363419A (zh) 一种多功能空气净化乳胶漆
CN111675520A (zh) 一种净化室内空气的无机生态壁材及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240328

Address after: No.28-1, Fengqi Road, Wujin national high tech Industrial Development Zone, Changzhou City, Jiangsu Province 213000

Patentee after: Jiangsu Chaodian Glazed Porcelain Construction Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 213033 No.12 Ganjiang Road, Chunjiang Town, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: CHANGZHOU CHAODIAN BUILDING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Country or region before: China