CN113998966A - 高效多功能友好环保沸石壁材及其制备方法 - Google Patents

高效多功能友好环保沸石壁材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高效多功能友好环保沸石壁材及其制备方法,属于建筑材料技术领域。所述沸石壁材包括下列重量百分比的原料:沸石粉45‑85%,OK粉8‑35%,催化分解VOCs功能材料0.3‑10%,纳米氧化锌晶须和/或纳米氧化锌0.3‑10%,电气石粉0.5‑10%,保水剂0.3‑8%;所说的催化分解VOCs功能材料包括介孔纳米二氧化锰、纳米二氧化锰、孔隙结构的类石墨相氮化碳纳米材料、同质异相体类石墨相氮化碳纳米材料、掺杂型类石墨相氮化碳纳米材料之中的一种或一种以上。本发明特别注重环保功能性,同时缓解了一些沸石壁材施工后易泛黄及强度不足等问题,其产品主要用于内墙墙面的涂装。

Description

高效多功能友好环保沸石壁材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高效多功能友好环保沸石壁材及其制备方法,属于建筑材料技术领域。
背景技术
室内环境污染是指由于装潢材料、家具、燃料不完全燃烧以及化学药剂的普遍使用导致空气污染物在密闭空间的长时间累积。长期生活在该环境中,会对人类身心健康构成严重威胁,而甲醛又是众多污染物中含量较多、危害较大的一种。根据大量学者对室内甲醛含量调查,发现大部分地区居住环境甲醛含量平均质量浓度约为0.08-0.84mg/m3,已然超过我国室内空气质量标准的限值0.10mg/m3,甚至某些地区新房装修后室内甲醛超标量为标准值的十几倍,其构成的危害不言而喻。尤其是新房装修后,室内的家具或涂料等挥发的甲醛等VOCs有害气体浓度较高,而且涂装后的墙面易出现发霉或滋生细菌的现象,影响人体健康及整体装饰性。此外,在生活环境中,存在工业废弃物排放、垃圾燃烧、电磁污染等现象,致使室外空气及室内空气中的负离子锐减,这将降低人体的免疫力,影响人体健康。因此,研制出一种能够自动释放负离子、去除有害气体、生态环保等多功能的壁材,是当前技术领域中急需研究解决的重要问题。
硅藻泥及沸石壁材均有吸附甲醛等VOCs有害气体的作用。相较硅藻泥壁材,沸石壁材更为细腻光滑、石感强,装饰功能优势明显。再者,沸石比表面积更大微孔更多,且自身有一定的催化功能,不仅能吸附空气中的甲醛之类,还能在一定程度上分解或协同分解甲醛等有害物质。另外,沸石无机壁材的使用寿命一般可达30年以上。
天然、无机、防火,是室内装饰材料的大趋势。因此,沸石壁材等环保壁材一般尽可能采用无机凝胶材料。目前沸石粉含量在45%以上的三个沸石壁材中国专利申请中,采用的无机凝胶材料为灰钙粉或氢氧化钙粉。而灰钙粉(包括氧化钙粉、氢氧化钙粉)易使墙面涂膜泛黄,甚至可能出现不均匀的局部变黄,令沸石壁材丧失装饰功能;灰钙粉之成分以氢氧化钙为主,其强碱性导致颜料“消色”现象严重,且其凝固材料力学强度相对较低,故用量较低的情况下往往需添加其它凝胶材料才能达到强度标准,而若增加用量则涂膜泛黄、“消色”等隐患相应更为严重。
CN106495569A专利申请为底料与面料分别制备的沸石壁材粉体产品,原料中没有添加除沸石外的其它功能性材料,或致分解有害物、释放负离子及抗菌等功能相对薄弱。该申请的凝胶材料除包括5-15份(相当于5-15%)灰钙粉外,还添加玉米胶粉、田箐胶、糯米粉、树胶粉、瓜尔豆胶粉中的一种或者多种有机凝胶剂,这些胶粉在冷水中溶胀速率较低或存在小聚团,其产品加水搅拌后还需经过研磨/砂磨等才能施工,并且灰钙粉仍是其主凝胶材料,故很难从根本上解决墙面涂膜易泛黄等问题。
CN109574612A原料中的凝胶材料只有10-15份(相当于10-15%)灰钙粉,也没有添加防裂材料,显然,从力学强度上看或许是不足的,成型后壁材表面相对容易产生掉粉、开裂等现象;该申请添加了负离子粉,而负离子粉成分复杂,往往以独居石及稀土为主,易引入放射性成分,业已发现有的负离子粉的放射性超标达数百倍;另外,该申请还添加抗菌剂,所述抗菌剂为锌系无机复合抗菌剂、铜系无机复合抗菌剂或者钛系无机复合抗菌剂。该专利申请相对前述专利申请的功能性强一些,但添加灰钙粉易使墙面涂膜泛黄及强度等问题始终存在,其功能性材料的选择也值得商榷。
CN111205678A原料中的凝胶材料除包括5-15份氢氧化钙粉外,还添加了1-5份复合胶凝材料,其抗压/抗折强度应该可以,但没有考虑墙面涂膜易泛黄等问题,也没有添加防裂材料;该专利申请除沸石外的其它功能性材料仅添加了复合抗菌粉,所述的复合抗菌粉由纳米石墨烯片、纳米二氧化钛、纳米二氧化铈和乙醇复合而成;该专利申请的重点在于抗菌性能的加强,其它如分解甲醛等VOCs功能或相对不强,因为石墨烯本身无分解VOCs功能,纳米TiO2需有高强度的紫外光配合才有分解作用,纳米CeO2虽有分解VOCs作用但不是很强,且从三者的价位上看其用于分解VOCs性价比不是很高,当然,就其用于增强抗菌性能而言则另当别说。
为提高沸石壁材强度,有的就以白水泥作为第二无机凝胶材料配合灰钙粉使用,而白水泥为硅酸盐水泥属水硬性材料,加水成浆料后无法通过密封等简易手段延长其凝固时间,给实际施工带来不便,且含白水泥材料施工后理论上还需水润养护。
还有的是采用加大乳胶粉含量来增强沸石壁材的力学强度,而这样无疑会影响到壁材的环保性及透气性,导致沸石原始性能及其它其它功能性材料的性能难以发挥。
沸石自身有吸附甲醛等VOCs之作用,但分解VOCs作用非常有限,其释放负离子之体量更是有限,故在沸石壁材粉体产品中添加合适的功能性材料是极为必要的。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中的问题之一。
针对现有技术所存在的不足,本发明首先是提供一种高效多功能友好环保沸石壁材,包括下列重量百分比的原料:沸石粉45-85%,OK粉8-35%,催化分解VOCs功能材料0.3-10%,纳米氧化锌晶须和/或纳米氧化锌0.3-10%,电气石粉0.5-10%,保水剂0.3-8%;所说的催化分解VOCs功能材料包括介孔纳米二氧化锰、纳米二氧化锰、孔隙结构的类石墨相氮化碳纳米材料、同质异相体类石墨相氮化碳纳米材料、掺杂型类石墨相氮化碳纳米材料之中的一种或一种以上;所说的保水剂包括环糊精醚化物、淀粉醚、纤维素醚、植物胶醚化物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐之中的一种或一种以上;所说的纳米材料的存在形态包括常态和/或负载形态。
优选的,所述的高效多功能友好环保沸石壁材,还包括下列重量百分比的原料:防裂材料1-15%,改性硫氧镁材料0-7%,其它凝胶材料0-5%,其它功能性材料0-5%,助剂0-3%,填料1-25%,颜料0-10%;所说的防裂材料包括无机晶须、植物纤维、矿物纤维、短切玻纤、短切化纤之中的一种或一种以上;所说的改性硫氧镁材料为一种经改良的气硬性水泥,由氧化镁、硫酸镁及结构改良剂组成,三者的重量比为100∶10-50∶0.5-5,其中的结构改良剂包括偏磷酸盐、磷酸盐、羧酸盐、硼酸盐、偏磷酸、磷酸、羧酸、硼酸之中的一种或一种以上;所说的其它凝胶材料包括麦芽糖、糊精、可再分散聚合物胶粉、聚乙烯醇之中的一种或一种以上;所说的其它功能性材料包括纳米白竹炭粉、掺杂锐钛型二氧化钛、功能性陶瓷材料粉体之中的一种或一种以上;所说的助剂包括消泡剂、分散剂、颜料分散剂、流平剂之中的一种或一种以上;所说的填料包括石英粉、白炭黑、滑石粉、凹凸棒土、立德粉、粘土粉、碳酸钙粉、高岭土、双飞粉、硫酸钡粉、云母粉、皂土、硅灰石粉、硅藻土、蒙脱石粉、重晶石粉、海泡石粉;所说的颜料包括锌白粉、锌钛白粉、钛白粉、有色粉体颜料之中的一种或一种以上。
优选的,所述的高效多功能友好环保沸石壁材,包括下列重量百分比的原料:沸石粉51-75%,OK粉10-30%,催化分解VOCs功能材料0.3-8%,纳米氧化锌晶须或/和纳米氧化锌0.5-7.5%,电气石粉1-9%,保水剂0.5-5%,防裂材料1.5-12%,改性硫氧镁材料0-4%,其它凝胶材料0.2-4%,其它功能性材料0-4%,助剂0-2%,填料2-18%,颜料0-8%;所说的催化分解VOCs功能材料包括介孔纳米二氧化锰、纳米二氧化锰、介孔类石墨相氮化碳纳米材料、中孔类石墨相氮化碳纳米材料、泡沫状类石墨相氮化碳纳米材料、绒絮状类石墨相氮化碳纳米材料、氧掺杂类石墨相氮化碳纳米材料、硫掺杂类石墨相氮化碳纳米材料、磷掺杂类石墨相氮化碳纳米材料、铁掺杂类石墨相氮化碳纳米材料之中的一种或一种以上;所说的保水剂包括羟丙基-β-环糊精、羟丙基淀粉醚、羟丙基甲基纤维素醚、聚丙烯酰胺之中的一种或一种以上,其中除羟丙基-β-环糊精外其它三种保水剂之总量控制在沸石壁材总量的0-0.9wt%;所说的纳米材料的存在形态包括为常态和/或负载于载体上,载体选择沸石粉、硅藻土、海泡石、活性炭、生物炭、蒙脱石粉之中的一种或一种以上;所说的防裂材料包括硫酸钙晶须、硅酸钙镁晶须、碳酸钙晶须、棉短绒、木质纤维素、短切聚丙烯纤维、短切聚酯纤维、碱式硫酸镁晶须之中的一种或一种以上;所说的改性硫氧镁材料为一种经改良的气硬性水泥,由氧化镁、七水硫酸镁及结构改良剂组成,三者的重量比为100∶10-40∶0.5-3,其中的结构改良剂为磷酸二氢钠、柠檬酸钠、柠檬酸之中的一种或一种以上;所说的其它凝胶材料包括粉状麦芽糖、环糊精、麦芽糊精、白糊精、黄糊精、可再分散聚合物胶粉、冷水速溶型聚乙烯醇之中的一种或一种以上,其中可再分散聚合物胶粉和聚乙烯醇之总量控制在壁材总量的0-0.95wt%,其中的可再分散聚合物胶粉包括Vac/VeoVa共聚胶粉、Vac/E共聚胶粉、Vac/A/VeoVa三元共聚胶粉、Vac/E/VeoVa三元共聚胶粉、PVac醋酸乙烯酯均聚胶粉之中的一种或一种以上;所说的其它功能性材料包括纳米白竹炭粉、氮掺杂锐钛型二氧化钛、远红外功能陶瓷材料粉体之中的一种或一种以上;所说的助剂包括消泡剂、分散剂、颜料分散剂之中的一种或一种以上;所说的填料包括石英粉、白炭黑、滑石粉、凹凸棒土、立德粉、粘土粉、碳酸钙粉、高岭土、双飞粉、硫酸钡粉、云母粉、硅灰石粉、硅藻土、蒙脱石粉、重晶石粉、海泡石粉;所说的颜料包括锌白粉、锌钛白粉、有色粉体颜料之中的一种或一种以上。
优选的,所述的高效多功能友好环保沸石壁材,所说的OK粉占沸石壁材总量的15.5-25.5wt%,OK粉目数为400-2000目。
OK粉是在灰钙粉基础上添加明矾等(一般在生石灰的状态下添加)复合氧化而成,附着力强,在传统聚乙烯醇基涂料中作无机凝胶材料,能减少PVA用量10%,并能代替钛白粉、立德粉之遮盖作用,降低涂料成本30%;OK粉用作无机外墙涂料、干粉涂料、仿瓷涂料、乳胶漆等,具有抗冻(零下20℃不冻结)、耐水、耐擦洗、耐老化、光滑不变色等特性。其中不变色不泛黄是OK粉最大的优势,并且其力学强度高于灰钙粉,即使凝胶材料采用OK粉单一材料,也能使沸石壁材产品的粘结强度等达到或高于JC/12177-2013《硅藻泥装饰壁材》之标准。
纳米二氧化锰在常温常压无光条件可以实现对甲醛的催化氧化,反应过程中无有害气体生成。2002年Yoshika等用一定比例活性炭和金属氧化物(主要是过渡金属氧化物)的混合物在常温常压无光的条件下进行了治理室内甲醛的研究,在研究中发现在所有金属氧化物中二氧化锰对甲醛有最高的反应性,主要生成物是二氧化碳。
近年来,对多孔材料吸附、光催化氧化净化甲醛的研究较多,尤其是在活性炭吸附材料和纳米二氧化钛降解材料方面的研究较为深入。活性炭吸附材料易老化,需要经常清洗或更换,纳米二氧化钛在降解室内甲醛方面的作用明显,但其反应必须有高强度的紫外光的照射,污染物浓度低时尤其如此。
相关研究表明,介孔纳米二氧化锰对甲醛的催化氧化作用更强。我们以沉淀法制得的介孔纳米二氧化锰在常温无紫外光下处理甲醛气体,测得4h后对甲醛的有效净化率达99%以上。
类石墨相氮化碳(g-C3N4)为一种层状纳米二维半导体材料,在光解水产氢、光还原二氧化碳和光降解有机污染物领域具有极大的应用前景。然而普通的g-C3N4也存在着一些天然缺陷,首先其能带间隙为2.7eV,只能对波长小于450nm的太阳光产生响应,另外其光催化过程中光生电子-空穴对容易复合,对外就表现不出催化作用,除此之外,g-C3N4的颗粒尺寸大,比表面积小,也限制了它在光催化方面的使用。
而介孔结构、中空结构、泡沫状及绒絮状的g-C3N4所表现的光催化性能明显优于无孔g-C3N4,尤其是中空结构g-C3N4,在420nm处的量子效率达到7.5%。另据研究表明,原子的掺杂实现了对g-C3N4光催化性能的提升更为明显,比如泡沫状的磷掺杂g-C3N4(P-CN),其对RhB的降解速率为原始块状g-C3N4的18倍,为未掺杂磷元素仅改变制备原料的g-C3N4的4倍。显然,孔隙结构及掺型杂g-C3N4具有较强的分解甲醛等VOCs有害物质的功能,并且上述各类g-C3N4用材价廉,制备简易,性价比高。
纳米氧化锌在纺织、涂料等领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、光催化材料等。纳米氧化锌是一种半导体催化剂的电子结构,在光照射下,电子在材料的表面态被捕捉,价态电子跃迁到导带,价带的空穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基,作为强氧化剂而完成对有机物(尤其是VOC)的降解,将病菌和病毒杀死。经中国科学院微生物研究所检测鉴定,在丰富细菌培养基中,加入0.5%-1%的纳米氧化锌,可有效抑制大肠杆菌的生长,抑菌率达99.9%以上,能赋予制品长期、高效、广谱的抗菌效果。纳米氧化锌晶须同样具有优异的抑菌抗菌及分解VOC等功能,还具有对基材超强增强、防裂的作用。
电气石是以含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐物质,结构式为Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O12][BO3]3(OH,F)4,其本身不含放射性元素(核素),也不像硅酸锆、长石、石片类硬质粘土及某些负离子粉那样易夹带放射源。研究证明,由于自极化效应使得电气石具有特殊的环境功能属性,包括在无源条件下可产生负离子,具有远红外发射功能(发射率可达0.93)、电磁屏蔽功能,以及调节水的PH值至中性、活化水分子等功能。空气负离子除了有益人体健康之外,还具有一定的协同分解VOCs之功能,以及杀菌、除尘、除臭等空气净化作用。电气石释放负离子不耗能、不具有饱和极限,可持续使用,并不产生臭氧,是理想的绿色环保材料。
羟丙基-β-环糊精是环糊精醚化物,保水性能优良,且其安全性更是胜过环糊精,不仅广泛应用于药品、食品、化妆品等,甚至可以静脉注射。
改性硫氧镁材料或称改性硫氧镁水泥,它与OK粉、灰钙粉等同样属气硬性无机材料,且其抗压强度可达白水泥的200%,故在此作为第二无机凝胶材料之候选。
麦芽糖是无色晶体,易溶于水,其除在食品、制药等行业得到了广泛应用外,还是环保胶黏剂的原料,因属于还原性二糖,故与Ca(OH)2有键合作用,能增强OK粉等材料的力学强度,并在碱性环境中较为稳定,以分子态与Ca(OH)2键合后,其有效使用寿命几乎可媲美无机材料。麦芽糊精多作为食品添加物,麦芽糊精及黄糊精均具有水溶之特性,它们同样与Ca(OH)2有键合作用,且在碱性环境中非常稳定,尤其是其以近分子态与Ca(OH)2键合与结合,不仅有效使用寿命长,增强作用亦同样明显。
优选的,所说的保水剂为羟丙基-β-环糊精或/和羟丙基淀粉醚。
羟丙基-β-环糊精、羟丙基淀粉醚具有冷水速溶或速分散的特性,其加入便于沸石壁材粉体加水搅匀后直接施工,以免去研磨工序等。
优选的,所说的其它凝胶材料包括麦芽糖、麦芽糊精、黄糊精、Vac/VeoVa共聚胶粉、PVA-2488之中的一种或一种以上。
以OK粉为主凝胶材料的沸石壁材仍属碱性,故辅材的耐碱性就显得重要。Vac/VeoVa共聚胶粉系列产品的耐碱性较强,比如迈图HP8029、昕特玛HP8029等。当然,当OK粉用量较大致沸石壁材强度较高时,则亦可不采用合成凝胶材料而采用麦芽糖、糊精,二者耐碱且环保友好。
优选的,所说的防裂材料包括硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、短切聚酯超细纤维之中的一种或一种以上。
无机晶须作防裂材料的最大优势是防火性能极佳、有效使用寿命极长。而聚酯超细纤维用于建材还未见报道(普通聚酯纤维用于建材已有先例),这里优选推荐一是因为聚酯纤维价廉且耐老化降解,相对PP纤维伸长率小、强度高;二是因为聚酯超细纤维已商品化,得材容易,并且超细纤维更不影响沸石壁材外观,用量少而增强效果佳,就如纳米晶须增强原理类同。
30多年前,在国内家装兴起之初,内外墙涂装大多采用聚乙烯醇基(聚乙烯醇缩甲醛为主)涂料,应运而生的OK粉也随之走俏。后因聚乙烯醇缩甲醛的禁用,该种涂料基本匿迹,OK粉也随之冷落,目前多数灰钙粉生产厂已不再生产OK粉。
可选的,以改性灰钙粉替代部分或全部OK粉;所说的改性灰钙粉由灰钙粉和灰钙粉改性剂组成,灰钙粉与灰钙粉改性剂的重量比为100∶1-30,其中的灰钙粉目数为200-2000目;所说的灰钙粉改性剂包括硫酸铝钾(钾明矾)、硫酸铝、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、氯化钾、柠檬酸钠、商品灰钙增强剂、商品灰钙粉改良(改性)剂之中的一种或一种以上。
当然,因改性灰钙粉的力学强度尚不及OK粉,故由改性灰钙粉替代大部分或全部OK粉时,理论上以另添加凝胶材料为宜。
优选的,所说的沸石粉目数为100-1000目,电气石粉目数为1000-20000目。
优选的,所述的高效多功能友好环保沸石壁材的制备方法,包括下述步骤:
a)组方中存在纳米材料需负载于载体上的情况,应预先作相应处理;
b)组方材料中包含防裂材料的情况下,需预先将防裂材料与部分或全部沸石粉共置入分散设施中,充分分散混匀;
c)组方材料中存在结晶材料的情况,需预先将晶体粉碎备用;
d)将组方中的所有材料合并,充分混合均匀,即得沸石壁材成品。
本发明产品主要用于内墙墙面的涂装,使用时,按沸石壁材成品与水以1∶0.45-0.95比例充分搅匀,即可以弹涂、刮涂、喷涂、刷涂等方式施工。
本发明的有益效果,首先是用材环保,采用优选方案,完全能以无机材料和友好环保材料(食品/药品用材)组成沸石壁材产品。二是起用无机凝胶材料OK粉,不仅缓解了一些沸石壁材施工后易泛黄及强度不足等问题,还可以少用甚至不用有机合成凝胶材料,使产品自身更为环保且更易发挥各有效成分的健康环保作用,同时也有效改善了施工性。三是功能性材料选材相对全面、价格合理,且功能性相对较强,从而达到高效吸附及自然条件下分解甲醛等VOCs有害物质、持续释放负离子的功能,并具有多重杀菌、防霉、除尘、除臭等空气净化作用。四是优选相应辅助材料考虑到水溶、冷水速溶或速分散等方面,进一步方便施工;同时采用优选方案可制造出防火性能优异的沸石壁材。
具体实施方式
下列实施例只是为体现本发明创作之精神所作的说明,并非限制本发明的范围,凡在本发明权利要求书范围内所作的一切改动甚至改进,均落在本发明保护范围内。
实施例1
一种高效多功能友好环保沸石壁材,包括下列重量份的原料:沸石粉62份,OK粉17份,介孔纳米二氧化锰1.5份,纳米氧化锌晶须3份,电气石粉3份,羟丙基-β-环糊精0.4份,羟丙基淀粉醚0.5份,锌白粉5.2份,凹凸棒土3.9份,粘土粉3.5份;合计100份,其中沸石粉目数为400目,OK粉目数为800目,电气石粉目数为8000目,凹凸棒土目数为500目,粘土粉目数为1000目,其中纳米材料的形态为常态。
制备方法为,将上述所有材料合并,充分混合均匀,即得沸石壁材成品。
实施例2
一种高效多功能友好环保沸石壁材,包括下列重量份的原料:沸石粉63份,OK粉16份,磷掺杂类石墨相氮化碳纳米材料[g-C3N4(P-CN)]2.8份,纳米氧化锌3份,电气石粉3份,羟丙基甲基纤维素醚0.7份,短切聚酯超细纤维2份,粉状麦芽糖0.2份,锌白粉5份,粘土粉2份,水云母粉1.4份,蒙脱石粉0.9份;合计100份,其中沸石粉目数为420目,OK粉目数为800目,电气石粉目数为10000目,粘土粉目数为1000目,水云母粉目数为800目,蒙脱石粉目数为600目;纳米氧化锌负载于其中的9份沸石粉上备用,方式为原位负载复合;g-C3N4(P-CN)的形态为常态。
制备方法为,先将2份短切聚酯超细纤维与其中的20份沸石粉共置入高速分散机中,充分分散混匀;然后将上述所有材料合并,置于三维混合机中充分混合均匀,即得沸石壁材成品。
实施例3
一种高效多功能友好环保沸石壁材,包括下列重量份的原料:沸石粉71份,OK粉13份,介孔纳米二氧化锰1.3份,纳米氧化锌晶须3份,电气石粉3份,羟丙基-β-环糊精0.3份,羟丙基淀粉醚0.7份,Vac/VeoVa共聚胶粉0.8份,凹凸棒土3.9份,锌钛白粉3份;合计100份,其中沸石粉目数为400目,OK粉目数为800目,电气石粉目数为8000目,凹凸棒土目数为500目,其中纳米材料的存在形态为常态。
制备方法为,将上述所有材料合并,充分混合均匀,即得沸石壁材成品。
实施例4
一种高效多功能友好环保沸石壁材,包括下列重量份的原料:沸石粉70份,OK粉14.7份,氧掺杂类石墨相氮化碳纳米材料2份,纳米氧化锌2.3份,电气石粉2份,羟丙基-β-环糊精0.8份,硫酸钙晶须2.5份,粉状麦芽糖0.3份,锐钛型钛白粉2份,凹凸棒土3.4份;合计100份,其中沸石粉目数为400目,OK粉目数为800目,电气石粉目数为8000目,凹凸棒土目数为500目,其中纳米材料的存在形态为常态。
制备方法为,先将2.5份硫酸钙晶须与其中的25份沸石粉共置入高速分散机中,充分分散混匀;然后将上述所有材料合并,置于混合机中充分混合均匀,即得沸石壁材成品。
本实施例(实施例4)制得沸石壁材成品(样品),经通用标准技术服务(天津)有限公司(i)基于欧洲化学品管理署截止2020年6月25日公布的供授权审议的高度关注物质候选清单(根据欧盟第1907/2006号REACH法规),对209种高度关注物质(SVHC)进行筛分测试;(ii)基于欧洲化学品管理署于2020年3月3日公布的潜在的高度关注物质咨询清单(根据欧盟第1907/2006号REACH法规),对1种高度关注物质(SVHC)进行筛分测试。测试结果:样品中SVHC≤0.1(w/w),通过。

Claims (10)

1.一种高效多功能友好环保沸石壁材,其特征在于包括下列重量百分比的原料:沸石粉45-85%,OK粉8-35%,催化分解VOCs功能材料0.3-10%,纳米氧化锌晶须和/或纳米氧化锌0.3-10%,电气石粉0.5-10%,保水剂0.3-8%;所说的催化分解VOCs功能材料包括介孔纳米二氧化锰、纳米二氧化锰、孔隙结构的类石墨相氮化碳纳米材料、同质异相体类石墨相氮化碳纳米材料、掺杂型类石墨相氮化碳纳米材料之中的一种或一种以上;所说的保水剂包括环糊精醚化物、淀粉醚、纤维素醚、植物胶醚化物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐之中的一种或一种以上;所说的纳米材料的存在形态包括常态和/或负载形态。
2.如权利要求1所述的高效多功能友好环保沸石壁材,其特征在于还包括下列重量百分比的原料:防裂材料1-15%,改性硫氧镁材料0-7%,其它凝胶材料0-5%,其它功能性材料0-5%,助剂0-3%,填料1-25%,颜料0-10%;所说的防裂材料包括无机晶须、植物纤维、矿物纤维、短切玻纤、短切化纤之中的一种或一种以上;所说的改性硫氧镁材料为一种经改良的气硬性水泥,由氧化镁、硫酸镁及结构改良剂组成,三者的重量比为100∶10-50∶0.5-5,其中的结构改良剂包括偏磷酸盐、磷酸盐、羧酸盐、硼酸盐、偏磷酸、磷酸、羧酸、硼酸之中的一种或一种以上;所说的其它凝胶材料包括麦芽糖、糊精、可再分散聚合物胶粉、聚乙烯醇之中的一种或一种以上;所说的其它功能性材料包括纳米白竹炭粉、掺杂锐钛型二氧化钛、功能性陶瓷材料粉体之中的一种或一种以上;所说的助剂包括消泡剂、分散剂、颜料分散剂、流平剂之中的一种或一种以上;所说的填料包括石英粉、白炭黑、滑石粉、凹凸棒土、立德粉、粘土粉、碳酸钙粉、高岭土、双飞粉、硫酸钡粉、云母粉、皂土、硅灰石粉、硅藻土、蒙脱石粉、重晶石粉、海泡石粉;所说的颜料包括锌白粉、锌钛白粉、钛白粉、有色粉体颜料之中的一种或一种以上。
3.如权利要求1或2所述的高效多功能友好环保沸石壁材,其特征在于包括下列重量百分比的原料:沸石粉51-75%,OK粉10-30%,催化分解VOCs功能材料0.3-8%,纳米氧化锌晶须或/和纳米氧化锌0.5-7.5%,电气石粉1-9%,保水剂0.5-5%,防裂材料1.5-12%,改性硫氧镁材料0-4%,其它凝胶材料0.2-4%,其它功能性材料0-4%,助剂0-2%,填料2-18%,颜料0-8%;所说的催化分解VOCs功能材料包括介孔纳米二氧化锰、纳米二氧化锰、介孔类石墨相氮化碳纳米材料、中孔类石墨相氮化碳纳米材料、泡沫状类石墨相氮化碳纳米材料、绒絮状类石墨相氮化碳纳米材料、氧掺杂类石墨相氮化碳纳米材料、硫掺杂类石墨相氮化碳纳米材料、磷掺杂类石墨相氮化碳纳米材料、铁掺杂类石墨相氮化碳纳米材料之中的一种或一种以上;所说的保水剂包括羟丙基-β-环糊精、羟丙基淀粉醚、羟丙基甲基纤维素醚、聚丙烯酰胺之中的一种或一种以上,其中除羟丙基-β-环糊精外其它三种保水剂之总量控制在沸石壁材总量的0-0.9wt%;所说的纳米材料的存在形态包括为常态和/或负载于载体上,载体选择沸石粉、硅藻土、海泡石、活性炭、生物炭、蒙脱石粉之中的一种或一种以上;所说的防裂材料包括硫酸钙晶须、硅酸钙镁晶须、碳酸钙晶须、棉短绒、木质纤维素、短切聚丙烯纤维、短切聚酯纤维、碱式硫酸镁晶须之中的一种或一种以上;所说的改性硫氧镁材料为一种经改良的气硬性水泥,由氧化镁、七水硫酸镁及结构改良剂组成,三者的重量比为100∶10-40∶0.5-3,其中的结构改良剂为磷酸二氢钠、柠檬酸钠、柠檬酸之中的一种或一种以上;所说的其它凝胶材料包括粉状麦芽糖、环糊精、麦芽糊精、白糊精、黄糊精、可再分散聚合物胶粉、冷水速溶型聚乙烯醇之中的一种或一种以上,其中可再分散聚合物胶粉和聚乙烯醇之总量控制在壁材总量的0-0.95wt%,其中的可再分散聚合物胶粉包括Vac/VeoVa共聚胶粉、Vac/E共聚胶粉、Vac/A/VeoVa三元共聚胶粉、Vac/E/VeoVa三元共聚胶粉、PVac醋酸乙烯酯均聚胶粉之中的一种或一种以上;所说的其它功能性材料包括纳米白竹炭粉、氮掺杂锐钛型二氧化钛、远红外功能陶瓷材料粉体之中的一种或一种以上;所说的助剂包括消泡剂、分散剂、颜料分散剂之中的一种或一种以上;所说的填料包括石英粉、白炭黑、滑石粉、凹凸棒土、立德粉、粘土粉、碳酸钙粉、高岭土、双飞粉、硫酸钡粉、云母粉、硅灰石粉、硅藻土、蒙脱石粉、重晶石粉、海泡石粉;所说的颜料包括锌白粉、锌钛白粉、有色粉体颜料之中的一种或一种以上。
4.如权利要求1-3任一项所述的高效多功能友好环保沸石壁材,其特征在于,所说的OK粉占沸石壁材总量的15.5-25.5wt%,OK粉目数为400-2000目。
5.如权利要求1-4任一项所述的高效多功能友好环保沸石壁材,其特征在于,所说的保水剂为羟丙基-β-环糊精或/和羟丙基淀粉醚。
6.如权利要求1-5任一项所述的高效多功能友好环保沸石壁材,其特征在于,所说的其它凝胶材料包括麦芽糖、麦芽糊精、黄糊精、Vac/VeoVa共聚胶粉、PVA-2488之中的一种或一种以上。
7.如权利要求1-6任一项所述的高效多功能友好环保沸石壁材,其特征在于,所说的防裂材料包括硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、短切聚酯超细纤维之中的一种或一种以上。
8.如权利要求1-7任一项所述的高效多功能友好环保沸石壁材,其特征在于,以改性灰钙粉替代部分或全部OK粉;所说的改性灰钙粉由灰钙粉和灰钙粉改性剂组成,灰钙粉与灰钙粉改性剂的重量比为100∶1-30,其中的灰钙粉目数为200-2000目;所说的灰钙粉改性剂包括硫酸铝钾(钾明矾)、硫酸铝、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、氯化钾、柠檬酸钠、商品灰钙增强剂、商品灰钙粉改良(改性)剂之中的一种或一种以上。
9.如权利要求1-8任一项所述的高效多功能友好环保沸石壁材,其特征在于,所说的沸石粉目数为100-1000目,电气石粉目数为1000-20000目。
10.如权利要求1-9任一项所述的高效多功能友好环保沸石壁材的制备方法,其特征在于包括下述步骤:
a)组方中存在纳米材料需负载于载体上的情况,应预先作相应处理,备用;
b)组方材料中包含防裂材料的情况下,需预先将防裂材料与部分或全部沸石粉共置入分散设施中,充分分散混匀,备用;
c)组方材料中存在结晶材料的情况,需预先将晶体粉碎备用;
d)将组方中的所有材料合并,充分混合均匀,即得沸石壁材成品。
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