CN111849227A - 一种低放射性的无机纳米负离子涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及室内装饰装修材料技术领域,特别是涉及一种低放射性的无机纳米负离子涂料,包括:水玻璃,复合纳米电气石硅藻土粉剂,钛白粉,高岭土,滑石粉,轻钙,石英粉,助剂,去离子水;复合纳米电气石硅藻土粉剂包括:硅藻土,复合纳米电气石粉剂。本发明解决现有技术中负离子释放效果明显的涂料中放射性元素含量较高的问题。上述低放射性的无机纳米负离子涂料通过将硅藻土在特定的温度下煅烧后形成的蜂窝状微粒,再与复合纳米电气石硅藻土粉剂的结合产生具有高比表面的负离子材料,形成的复合纳米电气石硅藻土粉剂既可有效释放负离子,又避免了使用放射性负离子材料对室内环境的污染和对人体健康的危害。
Description
技术领域
本发明涉及室内装饰装修材料技术领域,特别是涉及一种低放射性的无机纳米负离子涂料及制备方法。
背景技术
目前国内市场上有一些可释放负离子的内墙涂料,虽然具有吸附和分解有害气体的作用,但有的负离子释放浓度有限,实际效果不明显,更多的是作为一种卖点做商业宣传。有的直接在乳胶漆里添加大量负离子粉,虽然负离子诱生量增加了,但会导致重金属含量超标、放射性元素含量较高,材料内外照射指数偏高,放射性比活度达不到A类装饰装修材料(内照射指数(Lra)≤1.0,外照射指数(Ly)≤1.3)的限量标准。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种低放射性的无机纳米负离子涂料,用于解决现有技术中负离子释放效果明显的涂料中放射性元素含量较高的问题,同时,本发明还将提供一种低放射性的无机纳米负离子涂料的制备方法。上述低放射性的无机纳米负离子涂料通过将硅藻土在特定的温度下煅烧后形成的蜂窝状微粒,再与复合纳米电气石硅藻土粉剂的结合产生具有高比表面的负离子材料,形成的复合纳米电气石硅藻土粉剂既可有效释放负离子,又避免了使用放射性负离子材料对室内环境的污染和对人体健康的危害。
为实现上述目的及其他相关目的,
本发明的第一方面,提供一种低放射性的无机纳米负离子涂料,所述无机纳米负离子涂料包括重量份数的如下组分:28~35份的水玻璃,10~18份的复合纳米电气石硅藻土粉剂,6~10份的钛白粉,3~7份的高岭土,3~9份的滑石粉,4~10份的轻钙,3~6份的石英粉,6~14份的助剂,8~15份的去离子水;
所述复合纳米电气石硅藻土粉剂包括重量份数的如下组分:5~10份的硅藻土,6~12份的复合纳米电气石粉剂。
上述低放射性的无机纳米负离子涂料通过将硅藻土在特定的温度下煅烧后形成的蜂窝状微粒,再与复合纳米电气石硅藻土粉剂的结合产生具有高比表面的负离子材料,形成的复合纳米电气石硅藻土粉剂既可有效释放负离子,又避免了使用放射性负离子材料对室内环境的污染和对人体健康的危害。同时,低放射性的无机纳米负离子涂料对室内因装修产生的有害气体污染具有很好的清理效果。上述低放射性的无机纳米负离子涂料既安全(没有添加放射性元素,放射性比活度达到A类装饰装修材料的限量标准)又能够大量诱生负离子(复合纳米电气石硅藻土粉剂诱生负离子),上述低放射性的无机纳米负离子涂料应用于室内装修市场具有良好的市场前景。
于本发明的一实施例中,所述无机纳米负离子涂料包括重量份数的如下组分:29~33份的水玻璃,14~18份的复合纳米电气石硅藻土粉剂,6~8份的钛白粉,4~6份的高岭土,5~9份的滑石粉,6~10份的轻钙,3~6份的石英粉,6~12份的助剂,8~12份的去离子水;
所述复合纳米电气石硅藻土粉剂包括重量份数的如下组分:6~8份的硅藻土,8~10份的复合纳米电气石粉剂。
于本发明的一实施例中,所述无机纳米负离子涂料包括重量份数的如下组分:30份的水玻璃,14份的复合纳米电气石硅藻土粉剂,7份的钛白粉,5份的高岭土,5份的滑石粉,8份的轻钙,5份的石英粉,9份的助剂,8份的去离子水;
所述复合纳米电气石硅藻土粉剂包括重量份数的如下组分:6份的硅藻土,8份的复合纳米电气石粉剂。
于本发明的一实施例中,所述水玻璃为钾水玻璃;
所述钛白粉为金红石型钛白粉,所述金红石型钛白粉的摩尔硬度为6.2~6.5,以使用杜邦R902型钛白粉为佳;
所述高岭土为煅烧高岭土,所述煅烧高岭土的细度≥4000目;
所述滑石粉为硅酸镁滑石粉,所述硅酸镁滑石粉的细度为2000~3000目;
所述轻钙的细度≥1600目;
所述石英粉为结晶型硅微粉,所述结晶型硅微粉的细度≥2000目;
所述助剂为硅溶胶、改性剂、第一分散剂、第二分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂中的至少一种。
钾水玻璃即为以硅酸钾为主的胶状硅酸盐水合物。
于本发明的一实施例中,所述助剂包括重量份数的如下组分:0.2~0.4份的硅溶胶,1~1.5份的改性剂,0.3~0.8份的第一分散剂,0.4~0.8份的第二分散剂,0.5~0.8份的润湿剂,1~2份的消泡剂,3~5.7份的成膜助剂。
于本发明的一实施例中,所述改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂(南京能德化工有限公司生产,型号KH-570);
所述第一分散剂为聚丙烯酸钠均聚物;
所述第二分散剂为非离子分散剂(广州金圣吉化工有限公司,型号TEGOPREN5840);
所述润湿剂为非离子表面活性剂(苏州源泰化工有限公司,型号ACUMER9400);
所述消泡剂为有机硅消泡剂(山东优索化工科技有限公司,型号AFE3618);
所述成膜助剂为无机成膜助剂(北京澳汉化工有限公司,型号AH18)。
于本发明的一实施例中,所述复合纳米电气石粉剂包括重量份数的如下组分:2~5份的金红石型纳米钛白粉,4~8份的纳米电气石粉。
金红石型纳米钛白粉可以增强抗臭氧和抗紫外线能力。电气石粉是把电气石原矿经过去除杂质后,经过机械粉碎得到的粉体,经过加工提纯的电气石粉体具有较高的负离子产生量和远红外发射率。
本发明的第二方面,提供一种制备上述低放射性的无机纳米负离子涂料的方法,包括如下步骤:
步骤一、向煅烧搅拌炉中加入硅藻土,在800~900℃、400~600r/min的条件下恒温煅烧30~60min,继续升温至1000~1100℃,再将预分散的复合纳米电气石粉剂匀速吹入煅烧搅拌炉中,以1000~1500r/min速度搅拌20~40min,冷却后取出进行干法研磨,得到预分散的复合纳米电气石硅藻土粉剂待用;
步骤二、将水玻璃加入加热搅拌器中搅拌,在50~60℃、1200~1500r/min的条件下滴加硅溶胶,搅拌后加入改性剂继续搅拌1~2h,冷却即得改性水玻璃待用;
步骤三、将改性水玻璃加入反应釜中,搅拌加入预分散的复合纳米电气石硅藻土粉剂、钛白粉、高岭土、滑石粉、轻钙、石英粉、第二分散剂、润湿剂、消泡剂,以1100~1300r/min的速度搅拌1.5~2h,再加入成膜助剂和去离子水,继续搅拌10~20min后过筛,即得低放射性的无机纳米负离子涂料。
上述低放射性的无机纳米负离子涂料通过将硅藻土在特定的温度下煅烧后形成的蜂窝状微粒,再与复合纳米电气石硅藻土粉剂的结合产生具有高比表面的负离子材料,形成的复合纳米电气石硅藻土粉剂既可有效释放负离子,又避免了使用放射性负离子材料对室内环境的污染和对人体健康的危害。在高温条件下,将硅藻土与复合纳米电气石硅藻土粉剂煅烧为一体,从而形成高比表面的负离子材料。高温煅烧后,粉剂的粒度均匀,制得的涂料其延展性更好。
于本发明的一实施例中,所述步骤一中预分散的复合纳米电气石粉剂的制备过程包括如下步骤:
S1、将2~5份的金红石型钛白粉放入纳米研磨机中研磨60~80min,加入0.1~0.3份的第一分散剂继续研磨120~150min,研磨至粒径为75~100nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨5~20min,得到预分散的金红石型纳米钛白粉;其中,金红石型钛白粉的摩尔硬度为6.2~6.5、粒径为1200目;
S2、将4~8份的电气石粉加入纳米研磨机中研磨40~60min,加入0.2~0.5份的第一分散剂继续研磨100~150min,研磨至粒径为50~70nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨5~20min,得到预分散的纳米电气石粉;其中,所述电气石粉的粒径为10000目;
S3、将预分散的金红石型纳米钛白粉和预分散的纳米电气石粉加入混合机中混合,即得预分散的复合纳米电气石粉剂。
通过将金红石型纳米钛白粉和纳米电气石粉分别进行预先添加分散剂,从而提高复合纳米电气石粉剂中两者的分散性,形成性能均匀、粒度均匀的复合纳米电气石粉剂。
于本发明的一实施例中,所述步骤一中恒温煅烧的煅烧温度为850℃,搅拌速度为500r/min,煅烧时间为30~40min;
所述步骤一中预分散的复合纳米电气石粉剂的煅烧温度1050℃,搅拌速度为1200r/min,煅烧时间为30min;
所述步骤二中滴加硅溶胶的温度为55℃,搅拌时间为20~40min;
所述步骤三中过筛的筛网目数为200目。
如上所述,本发明的一种低放射性的无机纳米负离子涂料及制备方法,具有以下有益效果:上述低放射性的无机纳米负离子涂料通过将硅藻土在特定的温度下煅烧后形成的蜂窝状微粒,再与复合纳米电气石硅藻土粉剂的结合产生具有高比表面的负离子材料,形成的复合纳米电气石硅藻土粉剂既可有效释放负离子,又避免了使用放射性负离子材料对室内环境的污染和对人体健康的危害。同时,低放射性的无机纳米负离子涂料对室内因装修产生的有害气体污染具有很好的清理效果。上述低放射性的无机纳米负离子涂料既安全(没有添加放射性元素,放射性比活度达到A类装饰装修材料的限量标准)又能够大量诱生负离子(复合纳米电气石硅藻土粉剂诱生负离子),上述低放射性的无机纳米负离子涂料应用于室内装修市场具有良好的市场前景。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
一种低放射性的无机纳米负离子涂料,所述无机纳米负离子涂料包括重量份数的如下组分:水玻璃30份;复合纳米电气石硅藻土粉剂14份;钛白粉7份;高岭土5份;滑石粉5份;轻钙8份;石英粉5份;助剂9.2份;去离子水8份。其中,所述复合纳米电气石硅藻土粉剂包括:硅藻土6份,复合纳米电气石粉剂8份;所述复合纳米电气石粉剂包括:金红石型纳米钛白粉3份,纳米电气石粉5份。
具体地,所述水玻璃为钾水玻璃;
所述钛白粉为金红石型钛白粉(具体选用杜邦R902型钛白粉),所述金红石型钛白粉的摩尔硬度为6.2~6.5;
所述高岭土为煅烧高岭土,所述煅烧高岭土的细度≥4000目;
所述滑石粉为硅酸镁滑石粉,所述硅酸镁滑石粉的细度为2000~3000目;
所述轻钙的细度≥1600目;
所述石英粉为结晶型硅微粉,所述结晶型硅微粉的细度≥2000目;
所述助剂为硅溶胶、改性剂、第一分散剂、第二分散剂、润湿剂、消泡剂和成膜助剂。
一种低放射性的无机纳米负离子涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将3份的金红石型钛白粉(摩尔硬度为6.2~6.5、粒径1200目)纳米研磨机中研磨60min,加入0.2份的第一分散剂继续研磨120min,至粒径为75~100nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨10min,取出备用;
S2、将5份的电气石粉(粒径10000目)加入纳米研磨机中研磨50min,加入0.3份的第一分散剂继续研磨100min,至粒径为50~70nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨10min,取出备用;
S3、将步骤S1制得的预分散的金红石型纳米钛白粉和步骤S2制得的预分散的纳米电气石粉加入到三维混合机中混合10min,取出备用;
S4、在控温煅烧搅拌炉中加入6份硅藻土,在850℃下以500r/min速度搅拌,恒温煅烧30min,继续升温至1050℃,将步骤S3制得的预分散的复合纳米电气石粉剂匀速吹入到煅烧炉中,以1200r/min速度搅拌30min,冷却至50℃取出;
S5、将步骤S4制得的混合物取出加入到干法研磨机中研磨5min,取出备用;
S6、将30份的水玻璃加入加热搅拌器中搅拌,将温度控制在55℃并以1200r/min速度边搅拌边缓慢加入0.3份的硅溶胶,加3份的去离子水,搅拌30min后加入1.2份改性剂,继续搅拌1.5h,冷却至常温后备用;
S7、将步骤S6制得的改性水玻璃加入反应釜中,搅拌均匀后依次缓慢加入步骤S5制得的预分散的复合纳米电气石硅藻土粉剂(其中复合纳米电气石硅藻土粉剂14份)、7份钛白粉、5份高岭土、5份滑石粉、8份轻钙、5份石英粉、0.5份第二分散剂、0.7份润湿剂、1份消泡剂,混合后以1200r/min速度搅拌1.5h,然后加入5份成膜助剂以及剩余的去离子水,继续搅拌15min后用200目筛过滤,即可制得低放射性的无机纳米负离子涂料,包装后入库待用。
具体地,
所述改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂(南京能德化工有限公司生产,型号KH-570);
所述第一分散剂为聚丙烯酸钠均聚物;
所述第二分散剂为非离子分散剂(广州金圣吉化工有限公司,型号TEGOPREN5840);
所述润湿剂为非离子表面活性剂(苏州源泰化工有限公司,型号ACUMER9400);
所述消泡剂为有机硅消泡剂(山东优索化工科技有限公司,型号AFE3618);
所述成膜助剂为无机成膜助剂(北京澳汉化工有限公司,型号AH18)。
实施例2
一种低放射性的无机纳米负离子涂料,所述无机纳米负离子涂料包括重量份数的如下组分:水玻璃28份;复合纳米硅藻土粉剂15份;钛白粉9份;高岭土6份;滑石粉5份;轻钙10份;石英粉5份;助剂9.8份;去离子水12份。其中,所述复合纳米电气石硅藻土粉剂包括:硅藻土7份,复合纳米电气石粉剂8份;所述复合纳米电气石粉剂包括:金红石型纳米钛白粉3份,纳米电气石粉5份。
具体地,所述水玻璃为钾水玻璃;
所述钛白粉为金红石型钛白粉(具体选用杜邦R902型钛白粉),所述金红石型钛白粉的摩尔硬度为6.2~6.5;
所述高岭土为煅烧高岭土,所述煅烧高岭土的细度≥4000目;
所述滑石粉为硅酸镁滑石粉,所述硅酸镁滑石粉的细度为2000~3000目;
所述轻钙的细度≥1600目;
所述石英粉为结晶型硅微粉,所述结晶型硅微粉的细度≥2000目;
所述助剂为硅溶胶、改性剂、第一分散剂、第二分散剂、润湿剂、消泡剂和成膜助剂。
一种低放射性的无机纳米负离子涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将3份的金红石型钛白粉(摩尔硬度为6.2~6.5、粒径1200目)纳米研磨机中研磨80min,加入0.3份的第一分散剂继续研磨150min,至粒径为75~100nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨10min,取出备用;
S2、将5份的电气石粉(粒径10000目)加入纳米研磨机中研磨50min,加入0.5份的第一分散剂继续研磨150min,至粒径为50~70nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨10min,取出备用;
S3、将步骤S1制得的预分散的金红石型纳米钛白粉和步骤S2制得的预分散的纳米电气石粉加入到三维混合机中混合10min,取出备用;
S4、在控温煅烧搅拌炉中加入7份硅藻土,在850℃下以500r/min速度搅拌,恒温煅烧30min,继续升温至1050℃,将步骤S3制得的预分散的复合纳米电气石粉剂匀速吹入到煅烧炉中,以1300r/min速度搅拌30min,冷却至50℃取出;
S5、将步骤S4制得的混合物取出加入到干法研磨机中研磨5min,取出备用;
S6、将28份的水玻璃加入加热搅拌器中搅拌,将温度控制在55℃并以1200r/min速度边搅拌边缓慢加入0.3份的硅溶胶,加3份的去离子水,搅拌30min后加入1.5份改性剂,继续搅拌1.5h,冷却至常温后备用;
S7、将步骤S6制得的改性水玻璃加入反应釜中,搅拌均匀后依次缓慢加入步骤S5制得的预分散的复合纳米电气石硅藻土粉剂(其中复合纳米电气石硅藻土粉剂15份)、9份钛白粉、6份高岭土、5份滑石粉、10份轻钙、5份石英粉、0.5份第二分散剂、0.7份润湿剂、1份消泡剂,混合后以1200r/min速度搅拌2h,然后加入5份成膜助剂以及剩余的去离子水,继续搅拌15min后用200目筛过滤,即可制得低放射性的无机纳米负离子涂料,包装后入库待用。
具体地,
所述改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂(南京能德化工有限公司生产,型号KH-570);
所述第一分散剂为聚丙烯酸钠均聚物;
所述第二分散剂为非离子分散剂(广州金圣吉化工有限公司,型号TEGOPREN5840);
所述润湿剂为非离子表面活性剂(苏州源泰化工有限公司,型号ACUMER9400);
所述消泡剂为有机硅消泡剂(山东优索化工科技有限公司,型号AFE3618);
所述成膜助剂为无机成膜助剂(北京澳汉化工有限公司,型号AH18)。
实施例3
一种低放射性的无机纳米负离子涂料,所述无机纳米负离子涂料包括重量份数的如下组分:水玻璃33份;复合纳米硅藻土粉剂18份;钛白粉7份;高岭土4份;滑石粉3份;轻钙4份;石英粉3份;助剂13.2份;去离子水15份。其中,所述复合纳米电气石硅藻土粉剂包括:硅藻土8份,复合纳米电气石粉剂10份;所述复合纳米电气石粉剂包括:金红石型纳米钛白粉4份,纳米电气石粉6份。
具体地,所述水玻璃为钾水玻璃;
所述钛白粉为金红石型钛白粉(具体选用杜邦R902型钛白粉),所述金红石型钛白粉的摩尔硬度为6.2~6.5;
所述高岭土为煅烧高岭土,所述煅烧高岭土的细度≥4000目;
所述滑石粉为硅酸镁滑石粉,所述硅酸镁滑石粉的细度为2000~3000目;
所述轻钙的细度≥1600目;
所述石英粉为结晶型硅微粉,所述结晶型硅微粉的细度≥2000目;
所述助剂为硅溶胶、改性剂、第一分散剂、第二分散剂、润湿剂、消泡剂和成膜助剂。
一种低放射性的无机纳米负离子涂料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将4份的金红石型钛白粉(摩尔硬度为6.2~6.5、粒径1200目)纳米研磨机中研磨80min,加入0.5份的第一分散剂继续研磨140min,至粒径为75~100nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨10min,取出备用;
S2、将5份的电气石粉(粒径10000目)加入纳米研磨机中研磨50min,加入0.9份的第一分散剂继续研磨130min,至粒径为50~70nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨10min,取出备用;
S3、将步骤S1制得的预分散的金红石型纳米钛白粉和步骤S2制得的预分散的纳米电气石粉加入到三维混合机中混合10min,取出备用;
S4、在控温煅烧搅拌炉中加入8份硅藻土,在860℃下以500r/min速度搅拌,恒温煅烧30min,继续升温至1040℃,将步骤S3制得的预分散的复合纳米电气石粉剂匀速吹入到煅烧炉中,以1200r/min速度搅拌30min,冷却至50℃取出;
S5、将步骤S4制得的混合物取出加入到干法研磨机中研磨5min,取出备用;
S6、将33份的水玻璃加入加热搅拌器中搅拌,将温度控制在55℃并以1200r/min速度边搅拌边缓慢加入0.8份的硅溶胶,加3份的去离子水,搅拌30min后加入2份改性剂,继续搅拌1.5h,冷却至常温后备用;
S7、将步骤S6制得的改性水玻璃加入反应釜中,搅拌均匀后依次缓慢加入步骤S5制得的预分散的复合纳米电气石硅藻土粉剂(其中复合纳米电气石硅藻土粉剂18份)、7份钛白粉、4份高岭土、3份滑石粉、4份轻钙、3份石英粉、1份第二分散剂、1份润湿剂、1份消泡剂,混合后以1200r/min速度搅拌2h,然后加入6份成膜助剂以及剩余的去离子水,继续搅拌15min后用200目筛过滤,即可制得低放射性的无机纳米负离子涂料,包装后入库待用。
具体地,
所述改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂(南京能德化工有限公司生产,型号KH-570);
所述第一分散剂为聚丙烯酸钠均聚物;
所述第二分散剂为非离子分散剂(广州金圣吉化工有限公司,型号TEGOPREN5840);
所述润湿剂为非离子表面活性剂(苏州源泰化工有限公司,型号ACUMER9400);
所述消泡剂为有机硅消泡剂(山东优索化工科技有限公司,型号AFE3618);
所述成膜助剂为无机成膜助剂(北京澳汉化工有限公司,型号AH18)。
将实施例1~实施例3的成品(低放射性的无机纳米负离子涂料)按照GB6566-2010《建筑材料反射性核素限量》标准测试其内外照射指数;按GB/T9266-88《涂层耐洗刷性的测定》测定其耐洗刷性能;按GB/T23761-2009测试其甲醛去除率;按照JC/T2040-2010测定表面负离子释放浓度,测试结果如下表1所示:
表格1
从表格1的数据可以看出,实施例1~实施例3制得的低放射性的无机纳米负离子涂料不仅没有放射性污染,且涂料耐擦洗性能优良,对甲醛等有机化合物气体具有较高的清除效果,涂料表面释放的负离子数量较高,可以达到理想的释放浓度。实施例1~实施例3放射性比活度达到A类装饰装修材料(内照射指数(Lra)≤1.0,外照射指数(Ly)≤1.3)的限量标准,且远低于A类装饰装修材料的限量标准。由此可见,本发明制得的低放射性的无机纳米负离子涂料不仅没有放射性污染,并且涂料表面释放的负离子数量较高。
综上所述,本发明的低放射性的无机纳米负离子涂料通过将硅藻土在特定的温度下煅烧后形成的蜂窝状微粒,再与复合纳米电气石硅藻土粉剂的结合产生具有高比表面的负离子材料,形成的复合纳米电气石硅藻土粉剂既可有效释放负离子,又避免了使用放射性负离子材料对室内环境的污染和对人体健康的危害。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种低放射性的无机纳米负离子涂料,其特征在于,所述无机纳米负离子涂料包括重量份数的如下组分:28~35份的水玻璃,10~18份的复合纳米电气石硅藻土粉剂,6~10份的钛白粉,3~7份的高岭土,3~9份的滑石粉,4~10份的轻钙,3~6份的石英粉,6~14份的助剂,8~15份的去离子水;
所述复合纳米电气石硅藻土粉剂包括重量份数的如下组分:5~10份的硅藻土,6~12份的复合纳米电气石粉剂。
2.根据权利要求1所述的一种低放射性的无机纳米负离子涂料,其特征在于:所述无机纳米负离子涂料包括重量份数的如下组分:29~33份的水玻璃,14~18份的复合纳米电气石硅藻土粉剂,6~8份的钛白粉,4~6份的高岭土,5~9份的滑石粉,6~10份的轻钙,3~6份的石英粉,6~12份的助剂,8~12份的去离子水;
所述复合纳米电气石硅藻土粉剂包括重量份数的如下组分:6~8份的硅藻土,8~10份的复合纳米电气石粉剂。
3.根据权利要求2所述的一种低放射性的无机纳米负离子涂料,其特征在于:所述无机纳米负离子涂料包括重量份数的如下组分:30份的水玻璃,14份的复合纳米电气石硅藻土粉剂,7份的钛白粉,5份的高岭土,5份的滑石粉,8份的轻钙,5份的石英粉,9份的助剂,8份的去离子水;
所述复合纳米电气石硅藻土粉剂包括重量份数的如下组分:6份的硅藻土,8份的复合纳米电气石粉剂。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种低放射性的无机纳米负离子涂料,其特征在于:所述水玻璃为钾水玻璃;
所述钛白粉为金红石型钛白粉,所述金红石型钛白粉的摩尔硬度为6.2~6.5;
所述高岭土为煅烧高岭土,所述煅烧高岭土的细度≥4000目;
所述滑石粉为硅酸镁滑石粉,所述硅酸镁滑石粉的细度为2000~3000目;
所述轻钙的细度≥1600目;
所述石英粉为结晶型硅微粉,所述结晶型硅微粉的细度≥2000目;
所述助剂为硅溶胶、改性剂、第一分散剂、第二分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种低放射性的无机纳米负离子涂料,其特征在于:所述助剂包括重量份数的如下组分:0.2~0.4份的硅溶胶,1~1.5份的改性剂,0.3~0.8份的第一分散剂,0.4~0.8份的第二分散剂,0.5~0.8份的润湿剂,1~2份的消泡剂,3~5.7份的成膜助剂。
6.根据权利要求4所述的一种低放射性的无机纳米负离子涂料,其特征在于:所述改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂;
所述第一分散剂为聚丙烯酸钠均聚物;
所述第二分散剂为非离子分散剂;
所述润湿剂为非离子表面活性剂;
所述消泡剂为有机硅消泡剂;
所述成膜助剂为无机成膜助剂。
7.根据权利要求1~3任一项所述的一种低放射性的无机纳米负离子涂料,其特征在于:所述复合纳米电气石粉剂包括重量份数的如下组分:2~5份的金红石型纳米钛白粉,4~8份的纳米电气石粉。
8.一种制备如权利要求1~7任一项所述低放射性的无机纳米负离子涂料的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、向煅烧搅拌炉中加入硅藻土,在800~900℃、400~600r/min的条件下恒温煅烧30~60min,继续升温至1000~1100℃,再将预分散的复合纳米电气石粉剂匀速吹入煅烧搅拌炉中,以1000~1500r/min速度搅拌20~40min,冷却后取出进行干法研磨,得到预分散的复合纳米电气石硅藻土粉剂待用;
步骤二、将水玻璃加入加热搅拌器中搅拌,在50~60℃、1200~1500r/min的条件下滴加硅溶胶,搅拌后加入改性剂继续搅拌1~2h,冷却即得改性水玻璃待用;
步骤三、将改性水玻璃加入反应釜中,搅拌加入预分散的复合纳米电气石硅藻土粉剂、钛白粉、高岭土、滑石粉、轻钙、石英粉、第二分散剂、润湿剂、消泡剂,以1100~1300r/min的速度搅拌1.5~2h,再加入成膜助剂和去离子水,继续搅拌10~20min后过筛,即得低放射性的无机纳米负离子涂料。
9.根据权利要求8所述的一种制备低放射性的无机纳米负离子涂料的方法,其特征在于:所述步骤一中预分散的复合纳米电气石粉剂的制备过程包括如下步骤:
S1、将2~5份的金红石型钛白粉放入纳米研磨机中研磨60~80min,加入0.1~0.3份的第一分散剂继续研磨120~150min,研磨至粒径为75~100nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨5~20min,得到预分散的金红石型纳米钛白粉;其中,金红石型钛白粉的摩尔硬度为6.2~6.5、粒径为1200目;
S2、将4~8份的电气石粉加入纳米研磨机中研磨40~60min,加入0.2~0.5份的第一分散剂继续研磨100~150min,研磨至粒径为50~70nm后取出,干燥后放入干法研磨机中研磨5~20min,得到预分散的纳米电气石粉;其中,所述电气石粉的粒径为10000目;
S3、将预分散的金红石型纳米钛白粉和预分散的纳米电气石粉加入混合机中混合,即得预分散的复合纳米电气石粉剂。
10.根据权利要求8或9所述的一种制备低放射性的无机纳米负离子涂料的方法,其特征在于:所述步骤一中恒温煅烧的煅烧温度为850℃,搅拌速度为500r/min,煅烧时间为30~40min;
所述步骤一中预分散的复合纳米电气石粉剂的煅烧温度1050℃,搅拌速度为1200r/min,煅烧时间为30min;
所述步骤二中滴加硅溶胶的温度为55℃,搅拌时间为20~40min;
所述步骤三中过筛的筛网目数为200目。
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