CN112625476A - 一种硅藻泥涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硅藻泥涂料的制备方法，属于涂料技术领域。本发明通过盐酸在高压状态下，对硅藻土内部通道内的杂质进行清除，疏通硅藻土内部的通道，增加了硅藻土的吸附性能，但是其通道的不坚固，随后通过与添加颗粒、辅助剂进行混合，使原料之间可以充分混合，随后在高温及高湿度下进行养护，在此过程中通过原料之间的作用，形成硅酸盐类物质，沉积在通道内部，随后进行高温煅烧，在煅烧过程中，通过碱式碳酸锌的分解，形成二氧化碳对通道进行疏通，避免堵塞，而是首先形成二氧化锌，对通道起到一定支撑作用，避免煅烧过程中通道坍塌，并且提高了抗菌效果，同时硅酸盐及氧化物一是可以提高了涂料的力学强度，并且增加了耐水性。

Description

一种硅藻泥涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种硅藻泥涂料的制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
硅藻涂料包括硅藻漆和硅藻泥。硅藻漆就是在常规乳胶漆或油性漆中加入一定比例的硅藻土，以赋予其具有调节湿度、吸附有害气体、提高附着力和耐磨性等更多的功能。硅藻泥是以硅藻土为主要原料，添加多种助剂而成的粉末涂料。
硅藻泥是一种新型天然的环保涂料，用来替代乳胶漆和壁纸，适用于别墅、酒店、家居、公寓、医院等内墙装饰。由于硅藻土吸湿性强，耐水性较差，目前应用于外墙的并不多。硅藻土源自海洋海藻类植物经过亿万年形成的硅藻矿物，其主要成分为蛋白石及其变种，其次是黏土矿物—水云母、高岭石和矿物碎屑，矿物碎屑包括石英、黑云母和有机杂质等。
硅藻土化学成分以二氧化硅为主，纯度高的硅藻土为白色，因含有少量的氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁和有机杂质等而呈浅灰色或浅黄色。硅藻土质轻疏松，密度为1.9～2.3g/mL，堆密度为0.34～0.65g/mL，蓝光白度为75～95，比表面积为40～65m2/g，孔隙率达80～90％，吸油量为120～180ｇ熟亚麻油／100ｇ，吸水率是自身体积的1.5～4.0倍。在电子显微镜下可以观察到硅藻土特殊多孔的构造，规则整齐地排列成圆形或针形，其单位面积上的微孔数量是活性炭的数千倍。
目前，市场上各种硅藻泥涂料配方中，硅藻土是核心组分。硅藻土的多孔、蓬松、化学性质稳定特点，使其具有吸附、隔热、隔音等性能，配合其他胶凝组分、颜色和颗粒调节组分，获得不同于传统涂料的新型壁材，目前所制备得到的硅藻泥涂料虽然环保性能较好，但粘结力较差，不耐擦洗，主要表现在耐水性差，不适合潮湿的环境使用，且通常调湿效果不明显有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前硅藻泥涂料耐水性差，不适合潮湿的环境使用，调湿效果不明显的问题，本发明提供了一种硅藻泥涂料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种硅藻泥涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将硅藻土与盐酸溶液按质量比1:3～4放入容器中，升压，搅拌，过滤，洗涤，干燥，得预处理硅藻土；
（2）按重量份数计，取100～120份水、70～80份预处理硅藻土、20～23份添加颗粒、10～13份辅助剂、4～7份碳酸氢铵，搅拌混合均匀，静置，再放入挤压机中进行挤压，收集挤压块；
（3）将挤压块置于养护室中，设置温度为100～105℃，湿度设置为60～70％，进行养护，在养护结束后，在600～700℃进行煅烧，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，得改性硅藻泥涂料；
（4）按重量份数计，取60～70份改性硅藻泥涂料、40～45份水、10～13份添加剂、3～5份增稠剂、1～3份助剂，搅拌混合，即得硅藻泥涂料。
优选地，所述步骤（2）中添加颗粒为将粉煤灰、碱式碳酸锌、生石膏按质量比9:3～6:4～7混合均匀，即得添加颗粒。
优选地，所述步骤（2）中辅助剂为硬脂酸钠、硬脂酸镁中的任意一种
优选地，所述步骤（4）中添加剂的制备方法为将丝瓜络进行粉碎，蒸煮，过滤，热解，收集热解物，将二甲基甲酰胺、热解物及马来酸酐按质量比60:30:10～15放入反应器中，搅拌混合，再加入马来酸酐质量4～6％的引发剂，升温，搅拌，出料，过滤，洗涤，干燥，即得添加剂。
优选地，所述引发剂为将对苯二酚、过氧化二异丙苯按质量比1:4～7混合而成。
优选地，所述步骤（4）中增稠剂为羟甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中的任意一种。
优选地，所述步骤（4）助剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明通过盐酸在高压状态下，对硅藻土内部通道内的杂质进行清除，疏通硅藻土内部的通道，增加了硅藻土的吸附性能，但是其通道的不坚固，随后通过与添加颗粒、辅助剂进行混合，使原料之间可以充分混合，随后在高温及高湿度下进行养护，在此过程中通过原料之间的作用，形成硅酸盐类物质，沉积在通道内部，随后进行高温煅烧，在煅烧过程中，通过碱式碳酸锌的分解，形成二氧化碳对通道进行疏通，避免堵塞，而是首先形成二氧化锌，对通道起到一定支撑作用，避免煅烧过程中通道坍塌，并且提高了抗菌效果，同时硅酸盐及氧化物一是可以提高了涂料的力学强度，并且增加了耐水性；
（2）本申请通过对丝瓜络进行处理，增加吸水性能，并且通过热解处理，降低了其自身的降解性，并且通过与马来酸酐的接枝改性，增强了亲水性能，而且提高了与硅藻土颗粒的结合性，增加了粘结力，进一步提高调湿性，以及对于基材的附着能力。
具体实施方式
引发剂为将对苯二酚、过氧化二异丙苯按质量比1:4～7混合而成。
添加剂的制备方法为将丝瓜络以800r/min进行粉碎30min，再与丝瓜络质量4倍的水，进行混合，在100℃蒸煮2h，过滤，收集滤饼，将滤饼在300～350℃热解2h，收集热解物，将二甲基甲酰胺、热解物及马来酸酐按质量比60:30:10～15放入反应器中，搅拌混合，再加入马来酸酐质量4～6％的引发剂，升温至90～95℃，搅拌反应6～9h，出料，过滤，使用乙醇洗涤，干燥，即得添加剂。
辅助剂为硬脂酸钠、硬脂酸镁中的任意一种
增稠剂为羟甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中的任意一种。
助剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。
添加颗粒为将粉煤灰、碱式碳酸锌、生石膏按质量比9:3～6:4～7混合均匀，即得添加颗粒。
一种硅藻泥涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将硅藻土与0.5mol/L盐酸溶液按质量比1:3～4放入容器中，升压至1.5～2.5MPa，以500r/min搅拌1h，过滤，使用水洗涤至中性，干燥，得预处理硅藻土；
（2）按重量份数计，取100～120份水、70～80份预处理硅藻土、20～23份添加颗粒、10～13份辅助剂、4～7份碳酸氢铵，搅拌混合均匀，静置1h，再放入挤压机中以5MPa进行挤压，收集挤压块；
（3）将挤压块置于养护室中，设置温度为100～105℃，湿度设置为60～70％，进行养护6h，在养护结束后，在600～700℃进行煅烧1～2h，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，得改性硅藻泥涂料；
（4）按重量份数计，取60～70份改性硅藻泥涂料、40～45份水、10～13份添加剂、3～5份增稠剂、1～3份助剂，搅拌混合，即得硅藻泥涂料。
实施例1
引发剂为将对苯二酚、过氧化二异丙苯按质量比1: 7混合而成。
添加剂的制备方法为将丝瓜络以800r/min进行粉碎30min，再与丝瓜络质量4倍的水，进行混合，在100℃蒸煮2h，过滤，收集滤饼，将滤饼在350℃热解2h，收集热解物，将二甲基甲酰胺、热解物及马来酸酐按质量比60:30: 15放入反应器中，搅拌混合，再加入马来酸酐质量6％的引发剂，升温至95℃，搅拌反应9h，出料，过滤，使用乙醇洗涤，干燥，即得添加剂。
辅助剂为硬脂酸钠、硬脂酸镁中的任意一种
增稠剂为羟甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中的任意一种。
助剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。
添加颗粒为将粉煤灰、碱式碳酸锌、生石膏按质量比9: 6:7混合均匀，即得添加颗粒。
一种硅藻泥涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将硅藻土与0.5mol/L盐酸溶液按质量比1: 4放入容器中，升压至2.5MPa，以500r/min搅拌1h，过滤，使用水洗涤至中性，干燥，得预处理硅藻土；
（2）按重量份数计，取120份水、80份预处理硅藻土、23份添加颗粒、13份辅助剂、7份碳酸氢铵，搅拌混合均匀，静置1h，再放入挤压机中以5MPa进行挤压，收集挤压块；
（3）将挤压块置于养护室中，设置温度为105℃，湿度设置为70％，进行养护6h，在养护结束后，在700℃进行煅烧2h，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，得改性硅藻泥涂料；
（4）按重量份数计，取70份改性硅藻泥涂料、45份水、13份添加剂、5份增稠剂、3份助剂，搅拌混合，即得硅藻泥涂料。
实施例2
引发剂为将对苯二酚、过氧化二异丙苯按质量比1:6混合而成。
添加剂的制备方法为将丝瓜络以800r/min进行粉碎30min，再与丝瓜络质量4倍的水，进行混合，在100℃蒸煮2h，过滤，收集滤饼，将滤饼在330℃热解2h，收集热解物，将二甲基甲酰胺、热解物及马来酸酐按质量比60:30:13放入反应器中，搅拌混合，再加入马来酸酐质量5％的引发剂，升温至93℃，搅拌反应6～9h，出料，过滤，使用乙醇洗涤，干燥，即得添加剂。
辅助剂为硬脂酸钠、硬脂酸镁中的任意一种
增稠剂为羟甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中的任意一种。
助剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。
添加颗粒为将粉煤灰、碱式碳酸锌、生石膏按质量比9:5:5混合均匀，即得添加颗粒。
一种硅藻泥涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将硅藻土与0.5mol/L盐酸溶液按质量比1:3.5放入容器中，升压至2.0MPa，以500r/min搅拌1h，过滤，使用水洗涤至中性，干燥，得预处理硅藻土；
（2）按重量份数计，取110份水、75份预处理硅藻土、22份添加颗粒、12份辅助剂、5份碳酸氢铵，搅拌混合均匀，静置1h，再放入挤压机中以5MPa进行挤压，收集挤压块；
（3）将挤压块置于养护室中，设置温度为103℃，湿度设置为65％，进行养护6h，在养护结束后，在650℃进行煅烧1.5h，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，得改性硅藻泥涂料；
（4）按重量份数计，取65份改性硅藻泥涂料、43份水、12份添加剂、4份增稠剂、2份助剂，搅拌混合，即得硅藻泥涂料。
实施例3
引发剂为将对苯二酚、过氧化二异丙苯按质量比1:4混合而成。
添加剂的制备方法为将丝瓜络以800r/min进行粉碎30min，再与丝瓜络质量4倍的水，进行混合，在100℃蒸煮2h，过滤，收集滤饼，将滤饼在300℃热解2h，收集热解物，将二甲基甲酰胺、热解物及马来酸酐按质量比60:30:10放入反应器中，搅拌混合，再加入马来酸酐质量4％的引发剂，升温至90℃，搅拌反应6h，出料，过滤，使用乙醇洗涤，干燥，即得添加剂。
辅助剂为硬脂酸钠、硬脂酸镁中的任意一种
增稠剂为羟甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中的任意一种。
助剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。
添加颗粒为将粉煤灰、碱式碳酸锌、生石膏按质量比9:3:4混合均匀，即得添加颗粒。
一种硅藻泥涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将硅藻土与0.5mol/L盐酸溶液按质量比1:3放入容器中，升压至1.5MPa，以500r/min搅拌1h，过滤，使用水洗涤至中性，干燥，得预处理硅藻土；
（2）按重量份数计，取100份水、70份预处理硅藻土、20份添加颗粒、10份辅助剂、4份碳酸氢铵，搅拌混合均匀，静置1h，再放入挤压机中以5MPa进行挤压，收集挤压块；
（3）将挤压块置于养护室中，设置温度为100℃，湿度设置为60％，进行养护6h，在养护结束后，在600℃进行煅烧1h，粉碎，过200目筛，收集过筛颗粒，得改性硅藻泥涂料；
（4）按重量份数计，取60份改性硅藻泥涂料、40份水、10份添加剂、3份增稠剂、1份助剂，搅拌混合，即得硅藻泥涂料。
对比例1
与实施例2基本相同，唯独不同的是缺少添加剂。
对比例2
与实施例2基本相同，唯独不同的是缺少添加颗粒。
将实施例1～3和对比例1～2制备的硅藻泥涂料进行相关指标检测，检测依据和判定依据为GB/T9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》以及JC/T2177-2013《硅藻泥装饰壁材》，检测环境为室温20±2℃，相对湿度50±5％。检测结果见表1。
表1：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
耐洗刷性（次） 635 678 642 513 566
干燥抗裂6h 无裂纹 无裂纹 无裂纹 1处微裂纹 2处微裂纹
表干时间（h） 0.89 0.83 0.91 1.6 1.3
粘结强度（MPa） 0.79 0.83 0.80 0.68 0.69
吸湿量24h，Wa（g/m<sup>2</sup>） 86 93 89 50 69
综合上述，本发明的硅藻泥涂料相各项性能均表现优异，值得大力推广。

Claims (7)

1.一种硅藻泥涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将硅藻土与盐酸溶液按质量比1:3～4放入容器中，升压，搅拌，过滤，洗涤，干燥，得预处理硅藻土；
（2）按重量份数计，取100～120份水、70～80份预处理硅藻土、20～23份添加颗粒、10～13份辅助剂、4～7份碳酸氢铵，搅拌混合均匀，静置，再放入挤压机中进行挤压，收集挤压块；
（3）将挤压块置于养护室中，设置温度为100～105℃，湿度设置为60～70％，进行养护，在养护结束后，在600～700℃进行煅烧，粉碎，过筛，收集过筛颗粒，得改性硅藻泥涂料；
（4）按重量份数计，取60～70份改性硅藻泥涂料、40～45份水、10～13份添加剂、3～5份增稠剂、1～3份助剂，搅拌混合，即得硅藻泥涂料。
2.根据权利要求1所述的硅藻泥涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中添加颗粒为将粉煤灰、碱式碳酸锌、生石膏按质量比9:3～6:4～7混合均匀，即得添加颗粒。
3.根据权利要求1所述的硅藻泥涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中辅助剂为硬脂酸钠、硬脂酸镁中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的硅藻泥涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中添加剂的制备方法为将丝瓜络进行粉碎，蒸煮，过滤，热解，收集热解物，将二甲基甲酰胺、热解物及马来酸酐按质量比60:30:10～15放入反应器中，搅拌混合，再加入马来酸酐质量4～6％的引发剂，升温，搅拌，出料，过滤，洗涤，干燥，即得添加剂。
5.根据权利要求4所述的硅藻泥涂料的制备方法，其特征在于，所述引发剂为将对苯二酚、过氧化二异丙苯按质量比1:4～7混合而成。
6.根据权利要求1所述的硅藻泥涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中增稠剂为羟甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的硅藻泥涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）助剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的任意一种。
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