CN110204935A - 一种新型墙体涂料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新型墙体涂料及制备方法，墙体涂料由以下重量份的原料制成：石英砂15‑20份、纳米氧化锌0.2‑0.4份、纳米二氧化钛0.2‑0.4份、云母粉2‑4份、硅酸钙0.2‑0.3份、纳米银0.2‑0.5份、虾壳粉12‑14份、酚醛树脂1‑2份、羧甲基纤维素2‑4份、聚酰胺钠2‑3份、三聚氰胺改性脲醛树脂1‑2份，组份材料中的二氧化钛具有吸收分解紫外光，有效避免墙体涂料被紫外光分解、组份材料中的纳米氧化锌、甲壳素等组份具有较强的抗菌功效。

Description

一种新型墙体涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种新型墙体涂料及制备方法。
背景技术
墙体涂料是指用于建筑墙体起装饰和保护，使建筑墙体美观整洁，同时也能够起到保护建筑墙体，延长其使用寿命的作用。墙体涂料按建筑墙体分类包括内墙涂料和外墙涂料两大部分。
内墙涂料注重装饰和环保；外墙涂料注重防护和耐久。墙体涂料除了本身的装饰和保护作用外，也在向丰富多彩、时尚、健康环保趋势发展。人们希望装饰效果流光溢彩美轮美奂，高贵典雅、浪漫、温馨；也更希望材料本身无污染、健康环保，个性而又富有立体感。所以，粉末涂料将成为未来墙体健康涂料的发展趋势。墙体涂料除了本身的装饰和保护作用外，也在向丰富多彩、时尚、健康环保趋势发展。人们希望装饰效果流光溢彩美轮美奂，高贵典雅、浪漫、温馨；也更希望材料本身无污染、健康环保，个性而又富有立体感。所以，粉末涂料将成为未来墙体健康涂料的发展趋势。
基于墙体涂料的有益效果和应用范围，一系列关于墙体涂料改进的研究相继报道，如专利号为CN201610348526的中国专利公开“一种空气净化硅藻土内墙装饰粉末涂料及其制备方法”，该技术方案虽然对墙体涂料左侧改进，但该技术方案得到的涂料抑菌除臭效果不佳。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种新型墙体涂料及制备方法，利用本发明公开的技术方案所制备得到的墙体涂料不仅环保无污染、不易脱料、且抗菌除臭、抗紫外辐射能力强。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:
一种新型空气净化墙体涂料由以下重量份的原料制成：石英砂15-20份、纳米氧化锌0.2-0.4份、纳米二氧化钛0.2-0.4份、云母粉2-4份、硅酸钙0.2-0.3份、纳米银0.2-0.5份、虾壳粉12-14份、酚醛树脂1-2份、羧甲基纤维素2-4份、聚酰胺钠2-3份、三聚氰胺改性脲醛树脂1-2份。
优选地，所述新型空气净化墙体涂料由以下重量份的原料制成：石英砂18份、纳米氧化锌0.25份、纳米二氧化钛0.3份、云母粉2份、硅酸钙0.3份、纳米银0.4份、虾壳粉13份、酚醛树脂1份、羧甲基纤维素2.5份、聚酰胺钠2.5份、三聚氰胺改性脲醛树脂1.5份。
优选地，所述新型空气净化墙体涂料由以下重量份的原料制成：石英砂16份、纳米氧化锌0.25份、纳米二氧化钛0.4份、云母粉3份、硅酸钙0.25份、纳米银0.38份、虾壳粉13份、酚醛树脂1.5份、羧甲基纤维素3份、聚酰胺钠2.5份、三聚氰胺改性脲醛树脂1.5份。
优选地，上述各原料的粒径为：石英砂80-300目；纳米氧化锌5-50nm；纳米二氧化钛5-40nm；云母粉100-300目；硅酸钙200-500目；纳米银5-30nm；虾壳粉 80-200目；酚醛树脂200-400目；羧甲基纤维素100-300目；聚酰胺钠200-400目；三聚氰胺改性脲醛树脂200-400目。
优选地，所述纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
S1、10-20份的钛酸四丁酯加入到反应容器中，50-60份质量分数为45%乙醇为溶剂，升温至回流后逐滴滴加含有HCl-H2SO4-HAC的酸液5份，滴加完毕，回流反应30-45min后得到溶胶；
S2、将步骤S1中的溶胶减压蒸出溶剂后，置于烘箱中干燥2-4h后得到干溶胶，干溶胶经粉碎、研磨后得到纳米二氧化钛。
优选地，所述酸液中的HCl、H2SO4、HAC之间的摩尔比为1:1:1。
本发明新型空气净化墙体涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量组份配比将石英砂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、云母粉、硅酸钙、纳米银搅拌混合，制备得到混合粉料；
（2）将虾壳粉放置到马弗炉中加热至600-700℃后，保温45-55min，取出备用；
（3）将酚醛树脂、羧甲基纤维素、聚酰胺钠、三聚氰胺改性脲醛树脂混入到步骤（1）中的混合粉料中搅拌15-20min，然后将经步骤（2）处理所得的虾壳粉混入，搅拌均匀后得成品涂料。
优选地，所述步骤（2）中将虾壳粉放置到马弗炉中加热至700℃后，保温50min，取出备用。
有益效果
本发明公开新型空气净化墙体涂料，其中组份材料中的二氧化钛具有吸收分解紫外光，有效避免墙体涂料被紫外光分解、组份材料中的纳米氧化锌具有抗菌的功效。组份材料中的硅酸钙具有维持涂料吸热防热平衡性，在硅酸钙的作用下涂料对温度变化较为稳定。组份材料中的虾壳粉为食物龙虾的肥料，虾壳粉中含有大量的甲壳素，加入甲壳素具有抗菌、抑菌的作用，加入甲壳素后涂料及时受潮后也不容易受潮霉变。加入的酚醛树脂和三聚氰胺三聚氰胺改性脲醛树脂醛树脂相互配合，使形成的涂膜的强度和韧性有较好的提升。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
在本发明下述实施例中，各原料的粒径如下：石英砂80-300目；纳米氧化锌5-50nm；纳米二氧化钛5-40nm；云母粉100-300目；硅酸钙200-500目；纳米银5-30nm；虾壳粉80-200目；酚醛树脂200-400目；羧甲基纤维素100-300目；聚酰胺钠200-400目；三聚氰胺改性脲醛树脂200-400目。
实施例1:
一种新型空气净化墙体涂料，由以下重量份的原料制成：石英砂18份、纳米氧化锌0.25份、纳米二氧化钛0.3份、云母粉2份、硅酸钙0.3份、纳米银0.4份、虾壳粉13份、酚醛树脂1份、羧甲基纤维素2.5份、聚酰胺钠2.5份、三聚氰胺改性脲醛树脂1.5份。
上述新型空气净化墙体涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量组份配比将石英砂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、云母粉、硅酸钙、纳米银搅拌混合，制备得到混合粉料；
（2）将虾壳粉放置到马弗炉中加热至700℃后，保温50min，取出备用；
（3）将酚醛树脂、羧甲基纤维素、聚酰胺钠、三聚氰胺改性脲醛树脂混入到步骤（1）中的混合粉料中搅拌18min，然后将经步骤（2）处理所得的虾壳粉混入，搅拌均匀后得成品涂料。
上述纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
S1、15份的钛酸四丁酯加入到反应容器中，50份质量分数为45%乙醇为溶剂，升温至回流后逐滴滴加含有HCl-H2SO4-HAC的酸液5份，滴加完毕，回流反应45min后得到溶胶；
S2、将步骤S1中的溶胶减压蒸出溶剂后，置于烘箱中干燥4h后得到干溶胶，干溶胶经粉碎、研磨后得到纳米二氧化钛。
其中，步骤S1中酸液中的HCl、H2SO4、HAC之间的摩尔比为1:1:1。
实施例2:
一种新型空气净化墙体涂料，由以下重量份的原料制成：石英砂16份、纳米氧化锌0.25份、纳米二氧化钛0.4份、云母粉3份、硅酸钙0.25份、纳米银0.38份、虾壳粉13份、酚醛树脂1.5份、羧甲基纤维素3份、聚酰胺钠2.5份、三聚氰胺改性脲醛树脂1.5份。
上述新型空气净化墙体涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量组份配比将石英砂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、云母粉、硅酸钙、纳米银搅拌混合，制备得到混合粉料；
（2）将虾壳粉放置到马弗炉中加热至600℃后，保温55min，取出备用；
（3）将酚醛树脂、羧甲基纤维素、聚酰胺钠、三聚氰胺改性脲醛树脂混入到步骤（1）中的混合粉料中搅拌15min，然后将经步骤（2）处理所得的虾壳粉混入，搅拌均匀后得成品涂料。
上述纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
S1、20份的钛酸四丁酯加入到反应容器中，50份质量分数为45%乙醇为溶剂，升温至回流后逐滴滴加含有HCl-H2SO4-HAC的酸液5份，滴加完毕，回流反应30-45min后得到溶胶；
S2、将步骤S1中的溶胶减压蒸出溶剂后，置于烘箱中干燥2h后得到干溶胶，干溶胶经粉碎、研磨后得到纳米二氧化钛。
其中，步骤S1中酸液中的HCl、H2SO4、HAC之间的摩尔比为1:1:1。
实施例3:
一种新型空气净化墙体涂料，由以下重量份的原料制成：石英砂15份、纳米氧化锌0.24份、纳米二氧化钛0.2份、云母粉4份、硅酸钙0.3份、纳米银0.5份、虾壳粉14份、酚醛树脂1份、羧甲基纤维素2份、聚酰胺钠2份、三聚氰胺改性脲醛树脂2份。
上述新型空气净化墙体涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量组份配比将石英砂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、云母粉、硅酸钙、纳米银搅拌混合，制备得到混合粉料；
（2）将虾壳粉放置到马弗炉中加热至670℃后，保温45min，取出备用；
（3）将酚醛树脂、羧甲基纤维素、聚酰胺钠、三聚氰胺改性脲醛树脂混入到步骤（1）中的混合粉料中搅拌20min，然后将经步骤（2）处理所得的虾壳粉混入，搅拌均匀后得成品涂料。
上述纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
S1、10份的钛酸四丁酯加入到反应容器中，55份质量分数为45%乙醇为溶剂，升温至回流后逐滴滴加含有HCl-H2SO4-HAC的酸液5份，滴加完毕，回流反应40min后得到溶胶；
S2、将步骤S1中的溶胶减压蒸出溶剂后，置于烘箱中干燥2.5h后得到干溶胶，干溶胶经粉碎、研磨后得到纳米二氧化钛。
其中，步骤S1中酸液中的HCl、H2SO4、HAC之间的摩尔比为1:1:1。
实施例4:
一种新型空气净化墙体涂料，由以下重量份的原料制成：石英砂20份、纳米氧化锌0.4份、纳米二氧化钛0.4份、云母粉2份、硅酸钙0.2份、纳米银0.2份、虾壳粉14份、酚醛树脂2份、羧甲基纤维素4份、聚酰胺钠2份、三聚氰胺改性脲醛树脂1份。
上述新型空气净化墙体涂料的制备方法如实施例1。
上述纳米二氧化钛的制备方法如实施例1。
实施例5:
一种新型空气净化墙体涂料，由以下重量份的原料制成：石英砂18份、纳米氧化锌0.2份、纳米二氧化钛0.2份、云母粉4份、硅酸钙0.3份、纳米银0.2份、虾壳粉12份、酚醛树脂1份、羧甲基纤维素2份、聚酰胺钠3份、三聚氰胺改性脲醛树脂2份。
上述新型空气净化墙体涂料的制备方法如实施例2。
上述纳米二氧化钛的制备方法如实施例2。
实施例6:
一种新型空气净化墙体涂料，由以下重量份的原料制成：石英砂18份、纳米氧化锌0.3份、纳米二氧化钛0.35份、云母粉3.5份、硅酸钙0.2份、纳米银0.2份、虾壳粉14份、酚醛树脂2份、羧甲基纤维素4份、聚酰胺钠2.5份、三聚氰胺改性脲醛树脂1份。
上述新型空气净化墙体涂料的制备方法如实施例3。
上述纳米二氧化钛的制备方法如实施例3。
性能测试：
对本发明实施例1-6所得涂料进行性能测试，实验方法为将实施例1-6制备得到的涂料涂抹到基质上，进行抗折强度和抗压强度性能测试，将涂料滴加到接种有大肠杆菌的培养液中进行抑菌率测算。实验结果如表1所示：
表1：
实验组 抗折强度/Mpa 抗压强度/Mpa 抑菌率/%
实施例1 5.8 13.5 96
实施例2 5.7 13.6 97
实施例3 5.9 13.4 98
实施例4 5.8 13.8 97
实施例5 5.9 14.2 97
实施例6 5.7 14.7 98
实施例7 5.8 14.8 97
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，包括语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种新型空气净化墙体涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石英砂15-20份、纳米氧化锌0.2-0.4份、纳米二氧化钛0.2-0.4份、云母粉2-4份、硅酸钙0.2-0.3份、纳米银0.2-0.5份、虾壳粉12-14份、酚醛树脂1-2份、羧甲基纤维素2-4份、聚酰胺钠2-3份、三聚氰胺改性脲醛树脂1-2份。
2.根据权利要求1所述的新型空气净化墙体涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石英砂18份、纳米氧化锌0.25份、纳米二氧化钛0.3份、云母粉2份、硅酸钙0.3份、纳米银0.4份、虾壳粉13份、酚醛树脂1份、羧甲基纤维素2.5份、聚酰胺钠2.5份、三聚氰胺改性脲醛树脂1.5份。
3.根据权利要求1所述的新型空气净化墙体涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：石英砂16份、纳米氧化锌0.25份、纳米二氧化钛0.4份、云母粉3份、硅酸钙0.25份、纳米银0.38份、虾壳粉13份、酚醛树脂1.5份、羧甲基纤维素3份、聚酰胺钠2.5份、三聚氰胺改性脲醛树脂1.5份。
4.根据权利要求1所述的新型空气净化墙体涂料，其特征在于，各原料的粒径为：石英砂80-300目；纳米氧化锌5-50nm；纳米二氧化钛5-40nm；云母粉100-300目；硅酸钙200-500目；纳米银5-30nm；虾壳粉 80-200目；酚醛树脂200-400目；羧甲基纤维素100-300目；聚酰胺钠200-400目；三聚氰胺改性脲醛树脂200-400目。
5.根据权利要求1所述的新型空气净化墙体涂料，其特征在于，所述纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：
S1、10-20份的钛酸四丁酯加入到反应容器中，50-60份质量分数为45%乙醇为溶剂，升温至回流后逐滴滴加含有HCl-H2SO4-HAC的酸液5份，滴加完毕，回流反应30-45min后得到溶胶；
S2、将步骤S1中的溶胶减压蒸出溶剂后，置于烘箱中干燥2-4h后得到干溶胶，干溶胶经粉碎、研磨后得到纳米二氧化钛。
6.根据权利要求5所述的新型空气净化墙体涂料，其特征在于，所述酸液中的HCl、H2SO4、HAC之间的摩尔比为1:1:1。
7.根据权利要求1-6中任一所述的新型空气净化墙体涂料，其特征在于，所述新型空气净化墙体涂料的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量组份配比将石英砂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、云母粉、硅酸钙、纳米银搅拌混合，制备得到混合粉料；
（2）将虾壳粉放置到马弗炉中加热至600-700℃后，保温45-55min，取出备用；
（3）将酚醛树脂、羧甲基纤维素、聚酰胺钠、三聚氰胺改性脲醛树脂混入到步骤（1）中的混合粉料中搅拌15-20min，然后将经步骤（2）处理所得的虾壳粉混入，搅拌均匀后得成品涂料。
8.根据权利要求7所述的新型空气净化墙体涂料，其特征在于，所述步骤（2）中将虾壳粉放置到马弗炉中加热至700℃后，保温50min，取出备用。
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