CN110590227A

CN110590227A - 一种高效持久除甲醛硅藻泥及其制备方法

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Publication number: CN110590227A
Application number: CN201910948600.3A
Authority: CN
Inventors: 魏春光; 王静霞; 谷星星; 梁燕; 洪碧玙
Original assignee: Guangdong Province Shenzhen Baoan District Xixiang Peach Garden Science And Technology Innovation Park Garden 1 2 Floor 4 Points
Current assignee: Guangdong Province Shenzhen Baoan District Xixiang Peach Garden Science And Technology Innovation Park Garden 1 2 Floor 4 Points
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2019-12-20

Abstract

本发明公开了一种高效持久除甲醛硅藻泥及其制备方法，本发明制备的硅藻泥，具有安全性高、除甲醛效果优异且对环境条件依赖性小、除甲醛性能稳定持久的优点。本发明高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法为先进行硅藻土改性，在硅藻土表面均匀原位地负载锰氧化物，为硅藻泥提供丰富的高效持久除甲醛反应位点，然后通过添加钙质材料、矿物纤维、增稠剂等进一步增加硅藻泥的强度、粘度和防护性能，该制备方法简易环保，适合大规模使用和产业化生产。

Description

一种高效持久除甲醛硅藻泥及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑装修材料领域，尤其涉及一种高效持久除甲醛硅藻泥及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展、经济水平的提高，人们更加注重自身健康，也对建筑装修材料提出了更高的要求。目前建筑装修中，甲醛是困扰人们健康的主要顽疾之一，严重危害新装修家庭，尤其是儿童、孕妇、老人的身体健康。

硅藻泥是一种以硅藻土为主要原料的新型壁材，是一种水溶性粉末状装饰涂料，其主要功能材料是由海洋或者湖泊中的硅藻类植物经过自然环境作用沉积形成的硅藻土，具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强等物理性质，不仅可以有效吸附空气中游离的甲醛、苯、氨等有害物质，还可以净化空气中因宠物、吸烟、垃圾等产生的异味，易于施工，适用于墙体和棚顶装饰。因此，将硅藻泥与传统内墙装饰材料相结合，制成兼具装饰效果和环保健康功能的装饰建材产品成为装饰建材市场的新宠，深受市场的青睐。

传统技术中，大部分的硅藻泥壁材中均以纳米二氧化钛作为光催化剂，在光照条件下催化分解吸附在内的有害物质，大多数此类硅藻泥壁材只能达到吸附有害物质，分解有害物质能力弱，而且需要在充足的光线下才能进行空气净化，难以满足人们对于高效持久吸附分解甲醛等有害物质的迫切需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种高效持久除甲醛硅藻泥。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效持久除甲醛硅藻泥，其由下述重量百分比的原料配制而成：锰基改性硅藻土25-60份，钙质材料20-40份，矿物纤维10-40份，增稠剂0.5-5份，可再分散性乳胶粉1-10份。

作为本发明高效持久除甲醛硅藻泥的一种改进，所述锰基改性硅藻土由锰氧化物和硅藻土复合而成，所述锰氧化物占所述锰基改性硅藻土的比例为1~30%。

作为本发明高效持久除甲醛硅藻泥的一种改进，所述钙质材料为硅酸钙、灰钙、氧化钙、磷酸钙、碳酸钙、硫酸钙或铝酸钙的一种或两种以上的组合。

作为本发明高效持久除甲醛硅藻泥的一种改进，所述矿物纤维为硅灰石纤维、硅酸铝纤维、玄武岩纤维、海泡石纤维和凹凸棒石纤维的一种或两种以上的组合。

作为本发明高效持久除甲醛硅藻泥的一种改进，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、膨润土、羟乙基纤维素、聚乙烯醇的一种或两种以上的组合。

作为本发明高效持久除甲醛硅藻泥的一种改进，所述硅藻土的粒度为400~2000目，所述钙质材料的粒度为400~1250目，所述矿物纤维矿物纤维400~1250目。

作为本发明高效持久除甲醛硅藻泥的一种改进，所述高效持久除甲醛硅藻泥在水中的PH值为6-10。

本发明的另一目的是提供一种高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法，包括如下步骤：

S01、配制质量分数为0.1~5%的高锰酸钾溶液，将硅藻土按固含量20-60wt%的比例添加到高锰酸钾溶液中，搅拌均匀得到硅藻土浆料；

S02、按比例在硅藻土浆料中加入锰盐，锰盐与高锰酸钾的摩尔比为1.25~1.75:1；

S03、加入锰盐后，搅拌3-12h，去水烘干得到锰基改性硅藻土；

S04、将锰基改性硅藻土、钙质材料、矿物纤维、增稠剂、可再分散性乳胶粉按比例混合得到高效持久除甲醛硅藻泥。

作为本发明高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法的一种改进，所述步骤S01中，加酸调节使高锰酸钾溶液的PH值小于3。

作为本发明高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法的一种改进，所述的锰盐为醋酸锰、硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、溴化锰的至少一种。

作为本发明高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法的一种改进，所述步骤S03中，加入锰盐后，加热超声搅拌3-12h。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果至少包括：

（1）本发明高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法是以硅藻土为基材，原位负载锰氧化物，得到锰基改性的硅藻土，保留了硅藻土优良的吸放湿性能，并利用硅藻土本身具有超高比表面积和丰富发达的孔隙结构，不仅可以容纳更多锰基氧化物微球，而且可以增大锰基氧化物微粒与甲醛分子的接触面积与接触时间，从而更加均匀高效彻底地将甲醛分解，大大提高甲醛的分解效率。

（2）本发明利用非光催化型的锰基氧化物，对空气中的甲醛进行持续高效分解。锰基氧化物是一种深度氧化的催化剂，具有混合价的多面体分子筛结构，其氧的反应活性很高，与醛反应不生成酸，而且当吸附氧气或其它氧化性气体时，会有较小程度的吸附以补充氧空位；而生成的水将再解离生成·OH，继续分解甲醛。通过化学分解的方式，锰基氧化物能够高效直接地将甲醛分解为无污染的二氧化碳和水，避免了甲醛被物理吸附剂吸附后，由于热运动脱离解吸再次释放，同时锰基氧化物在分解过程中也实现了分解产物的循环利用。

（3）通过添加钙质材料，既可以调节硅藻泥的强度，还可以减少涂料与油墨的吸油量并保持弱碱性，从而使涂料具有良好的均涂性、粘附性和抗老化性。另外，矿物纤维的加入缓解了材料干燥收缩时产生的裂缝、变形，进一步增加了硅藻泥的强度，从而延长了高效持久除甲醛硅藻泥使用寿命。

（4）本发明提供一种高效持久除甲醛硅藻泥及其制备方法，本发明制备的硅藻泥，具有安全性高、除甲醛效果优异且对环境条件依赖性小、除甲醛性能稳定持久的优点。本发明高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法为先进行硅藻土改性，在硅藻土表面均匀原位地负载锰氧化物，为硅藻泥提供丰富的高效持久除甲醛反应位点，然后通过添加钙质材料、矿物纤维、增稠剂等进一步增加硅藻泥的强度、粘度和防护性能，该制备方法简易环保，适合大规模使用和产业化生产。

具体实施方式

下面就根据具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不局限于此。

实施例1：一种高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、配制质量分数为1%的高锰酸钾溶液，加酸调节使高锰酸钾溶液的PH值为2，然后将粒度为625目的硅藻土按固含量40wt%的比例添加到高锰酸钾溶液中，搅拌均匀得到硅藻土浆料；

S02、按比例在硅藻土浆料中加入醋酸锰，醋酸锰与高锰酸钾的摩尔比为1.5:1；

S03、加入醋酸锰后，加热超声搅拌5h，去水烘干得到含10%锰氧化物的锰基改性硅藻土；

S04、按重量百分比将锰基改性硅藻土40份、粒度为1250目的氧化钙25份、粒度为800目的硅酸铝纤维25份、增稠剂羧甲基纤维素钠3份、可再分散性乳胶粉7份均匀混合，得到高效持久除甲醛硅藻泥。

实施例2：一种高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、配制质量分数为2%的高锰酸钾溶液，加酸调节使高锰酸钾溶液的PH值为1.5，然后将粒度为2000目的硅藻土按固含量30wt%的比例添加到高锰酸钾溶液中，搅拌均匀得到硅藻土浆料；

S02、按比例在硅藻土浆料中加入硫酸锰，醋酸锰与高锰酸钾的摩尔比为1.3:1；

S03、加入硫酸锰后，加热超声搅拌8h，去水烘干得到含15%锰氧化物的锰基改性硅藻土；

S04、按重量百分比将锰基改性硅藻土35份、粒度为625目的硅酸钙35份、粒度为400目的硅灰石纤维20份、增稠剂聚乙烯醇5份、可再分散性乳胶粉5份均匀混合，得到高效持久除甲醛硅藻泥。

实施例3：一种高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、配制质量分数为0.5%的高锰酸钾溶液，加酸调节使高锰酸钾溶液的PH值为2.5，然后将粒度为800目的硅藻土按固含量25wt%的比例添加到高锰酸钾溶液中，搅拌均匀得到硅藻土浆料；

S02、按比例在硅藻土浆料中加入氯化锰，醋酸锰与高锰酸钾的摩尔比为1.6:1；

S03、加入氯化锰后，加热超声搅拌3h，去水烘干得到含8%锰氧化物的锰基改性硅藻土；

S04、按重量百分比将锰基改性硅藻土50份、粒度为400目的灰钙20份、粒度为625目的凹凸棒石纤维18份、增稠剂羟丙基甲基纤维素4份、可再分散性乳胶粉8份均匀混合，得到高效持久除甲醛硅藻泥。

实施例4：一种高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、配制质量分数为5%的高锰酸钾溶液，加酸调节使高锰酸钾溶液的PH值为1，然后将粒度为1250目的硅藻土按固含量35wt%的比例添加到高锰酸钾溶液中，搅拌均匀得到硅藻土浆料；

S02、按比例在硅藻土浆料中加入溴化锰，醋酸锰与高锰酸钾的摩尔比为1.4:1；

S03、加入溴化锰后，加热超声搅拌6h，去水烘干得到含20%锰氧化物的锰基改性硅藻土；

S04、按重量百分比将锰基改性硅藻土30份、粒度为800目的碳酸钙30份、粒度为425目的玄武岩纤维35份、增稠剂羟乙基纤维素1份、可再分散性乳胶粉4份均匀混合，得到高效持久除甲醛硅藻泥。

实施例5：一种高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、配制质量分数为4%的高锰酸钾溶液，加酸调节使高锰酸钾溶液的PH值为3，然后将粒度为400目的硅藻土按固含量50wt%的比例添加到高锰酸钾溶液中，搅拌均匀得到硅藻土浆料；

S02、按比例在硅藻土浆料中加入硝酸锰，醋酸锰与高锰酸钾的摩尔比为1.6:1；

S03、加入硝酸锰后，加热超声搅拌10h，去水烘干得到含25%锰氧化物的锰基改性硅藻土；

S04、按重量百分比将锰基改性硅藻土45份、粒度为425目的磷酸钙40份、粒度为1250目的海泡石纤维10份、增稠剂膨润土2份、可再分散性乳胶粉3份均匀混合，得到高效持久除甲醛硅藻泥。

对实施例1至5的高效持久除甲醛硅藻泥进行性能检测，除甲醛性能按照JC/T1074-2008规定的Ι类要求进行测试，实施例1至5的高效持久除甲醛硅藻泥分别编号为S1~S5，测试编号为S1~S5的高效持久除甲醛硅藻泥的除甲醛性能，所得结果见表1。

组别	甲醛净化性能	甲醛净化效果持久性
			标准	≥80%	≥60%
S 1	97.6%	88.6%
			S 2	98.8%	89.8%
S 3	96.3%	87.5%
			S 4	98.5%	89.3%
S 5	99.2%	90.5%

表1：编号为S1~S5的高效持久除甲醛硅藻泥的除甲醛性能

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims

1.一种高效持久除甲醛硅藻泥，其由下述重量百分比的原料配制而成：锰基改性硅藻土25-60份，钙质材料20-40份，矿物纤维10-40份，增稠剂0.5-5份，可再分散性乳胶粉1-10份。

2.根据权利要求1所述的一种高效持久除甲醛硅藻泥，其特征在于，所述锰基改性硅藻土由锰氧化物和硅藻土复合而成，所述锰氧化物占所述锰基改性硅藻土的比例为1~30%。

3.根据权利要求1所述的一种高效持久除甲醛硅藻泥，其特征在于，所述钙质材料为硅酸钙、灰钙、氧化钙、磷酸钙、碳酸钙、硫酸钙或铝酸钙的一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的一种高效持久除甲醛硅藻泥，其特征在于，所述矿物纤维为硅灰石纤维、硅酸铝纤维、玄武岩纤维、海泡石纤维和凹凸棒石纤维的一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的一种高效持久除甲醛硅藻泥，其特征在于，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、膨润土、羟乙基纤维素、聚乙烯醇的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求2所述的一种高效持久除甲醛硅藻泥，其特征在于，所述硅藻土的粒度为400~2000目，所述钙质材料的粒度为400~1250目，所述矿物纤维的粒度为400~1250目。

7.根据权利要求1所述的一种高效持久除甲醛硅藻泥，其特征在于，所述高效持久除甲醛硅藻泥在水中的PH值为6-10。

8.一种如权利要求1所述的高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述步骤S01中，加酸调节使高锰酸钾溶液的PH值小于3。

10.根据权利要求8所述的一种高效持久除甲醛硅藻泥的制备方法，其特征在于，所述的锰盐为醋酸锰、硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、溴化锰的至少一种。