CN112831236A - 一种气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛真石漆及其制备工艺属于建筑内、外墙涂料领域，其配方包括：离子水10‑15份、聚丙烯酸酯乳液20‑30份、非离子型湿润分散剂0.2‑0.5份、BIT防腐剂0.3‑0.5份、碱溶涨类增稠剂0.5‑2.5份；羟乙基纤维素醚1‑3份、消泡剂1‑3份、成膜助剂5‑10份、天然彩砂60‑70份、乙二醇1‑3份、二氧化硅气凝胶颗粒10‑15份、埃康粉10‑15份，本发明通过改性提高了外墙整体的节能效果，从而降低保温材料的厚度，降低建筑成本提高安全系数，改性后的真石漆不仅有装饰的效果还具有保温及除甲醛的作用。

Description

一种气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆及其制备工艺

技术领域

本发明属建筑内、外墙涂料领域，特别是涉及一种气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆及其制备工艺。

背景技术

真石漆是一种具有仿天然石材、大理石、花岗岩的厚浆型涂料，由高分子聚合物、天然彩砂及相关助剂制成。其涂层具有天然石材的质感与立体感，能从视觉上彰显整个建筑的高雅与庄重之美，随着生活水平的提高，人们对居住环境的要求越来越高，家庭装饰装修等室内活动越来越频繁，内墙装饰材料多种多样它与内墙墙面砖、干挂石材相比，性价比更高，其装饰效果堪比石材，而又比石材更适合用于异形结构与打造艺术效果，是内墙墙砖和干挂石材的最佳替代品，也是室内工艺艺术漆的潮流。

我国建筑行业的节能工作不断深入，节能标准不断提高，住宅及公共建筑防火等级要求越来越高，部分城市已经到75节能，纵观国内整个真石漆市场，真石漆不论内外都是用来做饰面材料，但是起到保温效果的真石漆也是一种趋势，从整体上提高外墙保温涂料整体的节能效果，普通的保温材料导热系数太高，应用厚度太大，安全系数太低的弊端愈发明显。解决在保温板太厚造成的安全系数低等技术问题，迫在眉睫，维护墙材料全方面的提高节能保温效果是整体行业的发展方向。

甲醛是无色、具有强烈刺激性气味的气体，为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上排名第二，是公认的反应变态源，及潜在强制突变物之一，甲醛是原浆毒物，能与人体的蛋白质结合，吸入高浓度的甲醛后会出现严重刺激和水肿等严重性疾病，严重可导致白血病，因此对甲醛的防护早已成为继续解决的问题。

发明内容

本发明解决了让现有内墙真石漆导热系数降低、具有保温隔热效果的功能，旨在提供一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆及其制备工艺。通过改性提高了外墙整体的节能保温效果，从而降低外墙保温材料的厚度，降低建筑成本提高安全系数，改性后的真石漆不仅有装饰的效果还具有保温及除甲醛的作用。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆，包括以下重量份数的原材料：

离子水10-15份、聚丙烯酸酯乳液20-30份、非离子型湿润分散剂0.2-0.5份、BIT防腐剂 0.3-0.5份、碱溶涨类增稠剂0.5-2.5份；羟乙基纤维素醚1-3份、消泡剂1-3份、成膜助剂5-10 份、天然彩砂60-70份、乙二醇1-3份、二氧化硅气凝胶颗粒10-15份、埃康粉10-15份。

优选的，离子水12份、聚丙烯酸酯乳液25份、非离子型湿润分散剂0.3份、BIT防腐剂 0.4份、碱溶涨类增稠剂1.5份；羟乙基纤维素醚2份、消泡剂2份、成膜助剂8份、天然彩砂65份、乙二醇2份、二氧化硅气凝胶颗粒12份、埃康粉12份。

优选的，离子水14份、聚丙烯酸酯乳液28份、非离子型湿润分散剂0.4份、BIT防腐剂 0.4份、碱溶涨类增稠剂2份；羟乙基纤维素醚3份、消泡剂3份、成膜助剂9份、天然彩砂70份、乙二醇3份、二氧化硅气凝胶颗粒13份、埃康粉13份。

优选的，所述二氧化硅气凝胶颗粒的的孔隙率大于60％，导热系数小于0.020w/m.k。

本发明保护的另外一种技术方案为：一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛真石漆的制备方法，按照以下步骤制备：

步骤1)按照配比要求对应物料进行称量，审核，做制备的准备；

步骤2)先将碱溶涨类增稠剂与水按照1:2的比例预混，待用；

步骤3)在分散缸里面加入水，将分散盘转速调至1000-1300转/分，加入羟乙基纤维素搅拌5-8分钟至完全分散，加入非离子型润湿剂，继续搅拌5-8分钟至溶液无颗粒，继续加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，转速调至1400-1500转/分钟；

步骤4)待均匀后加入BIT防腐剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇搅拌均匀；

步骤5)均匀后将转速调至1200-1300转/分钟，加入天然彩砂、二氧化硅气凝胶颗粒、埃康粉，搅拌20-25min直到搅拌均匀；

步骤6)缓慢滴加1中的混合液，滴加完毕后将转速调至1300-1400转/分钟再搅拌5-8min，检验、包装、入库即可。

与现有技术相比，本发明的优势在于：1、使用本发明的真石漆后，能够提高外墙整体的节能效果，从而降低保温材料的厚度，降低建筑成本提高安全系数。

2、真石漆不仅有装饰的效果还具有保温性能的作用，成本更低。

3、本发明的可选择性更好，由于具有除甲醛效果，同时可用于内墙做工艺艺术涂料，不但可消化本身的甲醛还可以更好的分解室内的甲醛。

具体实施方式

一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛真石漆，包括以下重量份数的原材料：

离子水10-15份、聚丙烯酸酯乳液20-30份、非离子型湿润分散剂0.2-0.5份、BIT防腐剂 0.3-0.5份、碱溶涨类增稠剂0.5-2.5份；羟乙基纤维素醚1-3份、消泡剂1-3份、成膜助剂5-10 份、天然彩砂60-70份、乙二醇1-3份、二氧化硅气凝胶颗粒10-15份、埃康粉10-15份。

本发明中的聚丙烯酸酯乳液为陶氏化学生产的产品，其牌号为2045，它是一种醋酸乙烯-乙烯共聚分散体，其固含量为48质量％，PH值为7-8；非离子型润湿剂为科莱恩公司的产品，其牌号为LCN 070，它是一种烷基聚氧乙烯醚，HLB值为13；防腐剂为科莱恩公司生产的BIT 类防腐剂，其牌号为K10N，是一种不含甲醛和溶剂的苯并异噻唑啉酮类防腐剂；碱溶涨增稠剂为美国陶氏公司生产的产品，牌号为ASE-60；纤维素为阿克苏生产的型号为481的粘度为 2000的羟乙基纤维素；消泡剂为潍坊瑞光化工的型号为RG-420的有机硅消泡剂；成膜助剂为莱恩公司生产的十二碳醇酯；乙二醇为中国台湾东联的常规乙二醇；二氧化硅气凝胶颗粒为美国Thermablok公司孔隙率大于60％，导热系数小于0.020w/m.k的颗粒；埃康粉为上海世展环保新材料科技有限公司提供的TK系列401产品。

本发明的作用原理：二氧化硅气凝胶为纳米级的连续闭孔三维网结构，因其特有的微孔及密闭空隙结构，使其热传导的三种方式，热传导，热对流，热辐射效果都不明显，所以其本身具有较低的导热系数。在常温下一般为0.018w/m.k以下，其本身为A级不燃材料，在真石漆成膜包裹过程中气凝胶颗粒和彩砂一样，被乳液均匀地包裹在真石漆的内部达到改性后的效果。

埃康粉由Si、Al、Ti等元素组成的新型功能型无机粉末，经过特殊工艺和设备加工而成，具有纳米级的比表面积，能充分接触并吸附甲醛于表面，并将其分解成水和二氧化碳，达到除醛的目的。它理论上不不消耗自身，持续性长久。由于不含重金属，对人体安全，使用方便，环境友好。使用方便，采取直接添加方式，又有一定增加遮盖力作用。

气凝胶和埃康粉都是有二氧化硅为基材的改性材料，相似相容，相互结合，采用物理和化学相结合的方法进行对甲醛的消除，同时聚丙烯酸酯乳液也可以起到去除甲醛味道的作用，由于气凝胶为孔隙率大于60％的多孔结构，可以对空气中的游离甲醛进行吸附，然后由光触媒材料也就是埃康粉，对涂覆材料本身及吸附的甲醛进行化学分解，把甲醛分解成对人体和环境无害的水和二氧化碳。两者的结合能够更高效地对甲醛的进行分解。

实施例一

一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆，包括以下重量份数的原材料：

离子水10份、聚丙烯酸酯乳液25份、非离子型湿润分散剂0.3份、BIT防腐剂0.3份、碱溶涨类增稠剂0.6份；羟乙基纤维素醚1份、消泡剂1.5份、成膜助剂8份、天然彩砂70 份、乙二醇2份、二氧化硅气凝胶颗粒15份、埃康粉15份。

本实施例中涉及的二氧化硅气凝胶改性的的内墙真石漆的具体步骤如下：

1、按照上述配比要求对应物料进行称量，审核，做生产的准备；

2、先将碱溶涨类增稠剂与水按照1:2的比例御混，待用；

3、在分散缸里面加入水，将分散盘转速调至1200转/分，加入羟乙基纤维素搅拌5分钟至完全分散，加入非离子型润湿剂，继续搅拌5分钟至溶液无颗粒，继续加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，转速调至1400转/分钟；

4、待均匀后加入BIT防腐剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇搅拌均匀；

5、均匀后将转速调至1250转/分钟，加入天然彩砂、二氧化硅气凝胶颗粒、埃康粉，搅拌20min直到搅拌均匀；

6、缓慢滴加1中的混合液，滴加完毕后将转速调至1300转/分钟再搅拌5min，检验、包装、入库即可。

将上述二氧化硅气凝胶改性的内墙真石漆，制备试验检测的试样，按照国家标准实验法检测。都满足相关的真石漆的性能要求，导热系数经过导热仪(CD-DR2030)检测，导热系数为0.020w/m.k，远远小于传统的0.070w/m.k。

实施例二、

一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆，包括以下重量份数的原材料：

离子水12份、聚丙烯酸酯乳液25份、非离子型湿润分散剂0.3份、BIT防腐剂0.4份、碱溶涨类增稠剂1.5份；羟乙基纤维素醚2份、消泡剂2份、成膜助剂8份、天然彩砂65份、乙二醇2份、二氧化硅气凝胶颗粒12份、埃康粉12份。

实施例三、

一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆，包括以下重量份数的原材料：

离子水14份、聚丙烯酸酯乳液28份、非离子型湿润分散剂0.4份、BIT防腐剂0.4份、碱溶涨类增稠剂2份；羟乙基纤维素醚3份、消泡剂3份、成膜助剂9份、天然彩砂70份、乙二醇3份、二氧化硅气凝胶颗粒13份、埃康粉13份。

实施例二和实施例三的制备方法与实施例一基本相同，本发明的“二氧化硅气凝胶改性的内墙真石漆”与传统内墙真石漆相比有以下优点：1、传统真石漆的导热系数在0.07w/m.k 以上，该真石漆导热系数在0.017w/m.k-0.022w/m.k，有良好的的保温隔热效果；2、室内用的除甲醛效果达到98％以上。3、提高内墙整体的节能效果，从而降低保温材料的厚度，降低建筑成本提高安全系数。4、由于有除甲醛效果，同时可用于内墙做工艺艺术涂料，不但可消化本身的甲醛还可以分解室内的甲醛。

为了更好的证明本发明的真石漆的效果，下面是本发明的真石漆和传统的真石漆进行比较。

本发明的二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆检测，净化甲醛效率的测试方法执行JC/T1074-2008室内用净化功能涂覆材料净化功能规定的一类要求检测结果如下表：

检测项目	技术要求	检测结果
			甲醛净化性能	≥75％	98.2％
甲醛净化持久性	≥60％	98.2％

通过导热系数的的相关标准GB/T 10294绝热材料稳定热阻及有关的测定，改性后的导热系数如下表：

对本发明按相应的国家标准进行检测性能，测试结果见下表(1、2为传统对照组，3为二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛真石漆)：

通过上述实验验证通过改性后的真石漆的普通性能满足标准要求，可正常使用。且在保温和除甲醛的性能方面优于传统的真石漆。

上面对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆，其特征在于，包括以下重量份数的原材料：

离子水10-15份、聚丙烯酸酯乳液20-30份、非离子型湿润分散剂0.2-0.5份、BIT防腐剂0.3-0.5份、碱溶涨类增稠剂0.5-2.5份；羟乙基纤维素醚1-3份、消泡剂1-3份、成膜助剂5-10份、天然彩砂60-70份、乙二醇1-3份、二氧化硅气凝胶颗粒10-15份、埃康粉10-15份。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆，其特征在于：离子水12份、聚丙烯酸酯乳液25份、非离子型湿润分散剂0.3份、BIT防腐剂0.4份、碱溶涨类增稠剂1.5份；羟乙基纤维素醚2份、消泡剂2份、成膜助剂8份、天然彩砂65份、乙二醇2份、二氧化硅气凝胶颗粒12份、埃康粉12份。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆，其特征在于：离子水14份、聚丙烯酸酯乳液28份、非离子型湿润分散剂0.4份、BIT防腐剂0.4份、碱溶涨类增稠剂2份；羟乙基纤维素醚3份、消泡剂3份、成膜助剂9份、天然彩砂70份、乙二醇3份、二氧化硅气凝胶颗粒13份、埃康粉13份。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶颗粒的的孔隙率大于60％，导热系数小于0.018w/m.k。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种二氧化硅气凝胶改性的高效除甲醛内墙真石漆的制备方法，其特征在于，按照以下步骤制备：

步骤1)按照配比要求对应物料进行称量，审核，做制备的准备；

步骤2)先将碱溶涨类增稠剂与水按照1:2的比例预混，待用；

步骤3)在分散缸里面加入水，将分散盘转速调至1000-1300转/分，加入羟乙基纤维素搅拌5-8分钟至完全分散，加入非离子型润湿剂，继续搅拌5-8分钟至溶液无颗粒，继续加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，转速调至1400-1500转/分钟；

步骤4)待均匀后加入BIT防腐剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇搅拌均匀；

步骤5)均匀后将转速调至1200-1300转/分钟，加入天然彩砂、二氧化硅气凝胶颗粒、埃康粉，搅拌20-25min直到搅拌均匀；

步骤6)缓慢滴加1中的混合液，滴加完毕后将转速调至1300-1400转/分钟再搅拌5-8min，检验、包装、入库即可。