CN114507457A - 一种贝壳粉微孔无机干粉涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了及一种贝壳粉微孔无机干粉涂料及其制备方法，其包括水泥40‑60份、改性贝壳粉600‑800份，可再分散乳胶粉40‑100份，颜料0‑2份，滑石粉100‑200份，消泡剂0.5‑2份，纤维素衍生物2‑4份。本发明通过合理配置组分及其含量范围，且最终获得的干粉涂料在防火、抗菌、分解甲醛等方面具有优异的表现，各组分间还出乎意料地显示出协同增效的效果，具有十分广泛的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种贝壳粉微孔无机干粉涂料及其制备方法。
背景技术
在室内装修过程中，大量使用的油漆、复合板材、皮革、泡沫填充物、塑料贴面等装修材料中含有大量的挥发性有毒化合物(VOC)，这些有毒有害气体严重危害人类的健康和生存环境。国内外对具有净化空气及抑菌功能的生态环保材料的研究与应用越来越重视。随着我国海产养殖业的快速发展，贝壳对沿海地区环境污染影响越来越大，贝壳污染已经成为沿海地区亟待解决的环境问题之一。
贝壳粉是将人工养殖和天然的贝壳通过高温煅烧、粉碎后制成。其组成成分为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙等钙化物，本身为多孔状，具有吸附、分解（甲醛、苯、TVOC、氨气）的作用及调节空气湿度、消除异味功能。钙的化合物在生活中多用于除味剂，因此贝壳粉可以对室内烟味、婴幼儿、病人、宠物、霉菌所散发的气味以及室内杂味都具有有效的祛除作用，尤其对烟在室内所散发的一氧化碳和浮游粉尘量具有吸附作用。因此，基于贝壳粉来制备涂料已经成为研发热点。
例如，中国授权专利CN103627261B公开了一种干粉型贝壳粉内墙涂料，具有吸附分解有害气体和异味、抑菌、杀菌、抗静电功能的以贝壳粉和纳米无机填料以及高分子粉状材料为主要成分。该发明解决了目前内墙涂料成本高、能耗大、本身存在污染及不能净化室内有害气体的缺点。所述涂料以天然或人工养殖的贝壳粉为基本材料，同时加入一定量的用钴-60γ射线辐照处理的纳米二氧化钛和纳米电气石粉以及高分子粉状材料，其各种组分的重量百分配比为：30%-60%的贝壳粉、10%-20%的煅烧高岭土、10%-20%的重钙、10%-20%的滑石粉、1-5%纳米二氧化钛、1-5%纳米电气石粉、5%-20%的高分子粉状材料；所述贝壳粉的粒径为200目-1250目。
例如，中国授权专利CN106554645B公开了一种基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料，包括以下质量百分比的各原料：粒经为500目-1300目的贝壳粉30％-50％，高岭土10％-20％，轻质碳酸钙10％-20％，纳米二氧化硅10％-20％，TiO2-矾酸铋-石墨烯三元纳米复合材料1-10％，粘合剂粉体10％-20％。该发明所述基于贝壳粉的干粉型生态内墙涂料具有较高紫外-可见光光催化功能以及吸附分解有害气体和异味、抑菌、杀菌、抗静电功能，同时还具有物理机械性能优、美观大方等特点，可以广泛应用于室内装修，解决了目前室内空气净化材料成本高、能耗大、可见光利用率低下等缺点。
再例如，中国授权专利CN108264263B公开了一种贝壳基新型干粉防火内墙装饰材料，具体地，所述的材料包含：50-100重量份的贝壳粉；1-30重量份的胶粉；0.1-30重量份的增稠剂；0.1-20重量份的阻燃剂；0.1-20重量份的隔热填料；0.1-5重量份的颜料；1-50重量份的增白填料；以及0.1-20重量份的助剂。该发明的材料具有防火、环保、易于携带以及成本低的优点。
此外，本发明申请人的在先授权专利CN105053002B公开了一种贝壳粉末、改性贝壳粉、使用所述贝壳粉或改性贝壳粉的功能性涂料，以及所述贝壳粉或改性贝壳粉的制备方法、所述功能性涂料的制备方法等，本发明的所述方法通过特定的工艺处理而得到了具有优异性能的贝壳粉、改性贝壳粉以及功能性涂料等，且最终获得的功能性涂料在抗菌、除味、分解甲醛等方面具有优异的表现，各组分间还出乎意料地显示出协同增效的效果，具有十分广泛的实际应用价值。
从上述现有技术来看，现有的贝壳粉微孔无机干粉涂料存在成分和制备工艺复杂的缺陷，另外，其性能仍然存在改进的空间。
发明内容
基于上述原因，本发明提出一种贝壳粉微孔无机干粉涂料及其制备方法。具体而言，为了实现本发明的目的，本发明拟采用如下的技术方案：
本发明一方面涉及一种贝壳粉微孔无机干粉涂料，其包括：
水泥40-60份、改性贝壳粉600-800份，可再分散乳胶粉40-100份，颜料0-2份，滑石粉100-200份，消泡剂0.5-2份，纤维素衍生物2-4份；
所述改性贝壳粉通过如下制备方法制备得到，所述方法包括如下步骤：
（1）将洗净的贝壳顺次进行三段式梯度煅烧，具体煅烧操作为：
A1：在350-450℃下进行煅烧10-15分钟；
A2：以8-12℃/分钟的升温速率升温到450-550℃，并在该温度下保温煅烧20-25分钟；
A3：以3-7℃/分钟的升温速率升温到650-750℃，并在该温度下保温煅烧30-40分钟，煅烧结束后，自然冷却至室温，得到煅烧后贝壳；
（2）将煅烧后贝壳粉碎、研磨，过200-300目筛，得到所述贝壳粉；
（3）向钛酸正丁酯中加入二乙醇胺和无水乙醇，得到溶液，然后超声分散20-30分钟，得到透明溶胶；然后加入步骤B1得到的贝壳粉，充分搅拌均匀，静置10-12小时，然后真空干燥至无醇味，得到干燥物，研磨过200目筛，得到改性贝壳粉末；
（4）将所述改性贝壳粉末在750-850℃下煅烧60-80分钟，然后自然降温至室温，即得所述改性贝壳粉。
在本发明的一个优选实施方式中，所述可再分散乳胶粉选自下组：醋酸乙烯酯和乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉或其组合。
在本发明的一个优选实施方式中，所述纤维素衍生物选自醋酸纤维素、羧甲基纤维素、羟丙甲基纤维素和磷酸化纤维素中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中，所述纤维素衍生物为醋酸纤维素。通过采用醋酸纤维素，其有助于提高干粉涂料的综合性能。
在本发明的一个优选实施方式中，所述干粉涂料包括或者不包括防霉剂。需要说明的是，本发明即使是不使用防霉剂，仍然可以实现良好的抑制霉菌生长的效果。
在本发明的一个优选实施方式中，所述水泥和改性贝壳粉的重量比为45-55：650-750。通过将水泥和改性贝壳粉的重量比控制在该优选的范围内，更有利于发挥水泥和改性贝壳粉的协同作用。
本发明另一方面还涉及上述贝壳粉微孔无机干粉涂料的制备方法，所述制备方法是指原料搅拌混合均匀即得贝壳粉微孔无机干粉涂料。
本发明另一方面还涉及一种涂层，其特征在于所述涂层由上述贝壳粉微孔无机干粉涂料涂刷得到。
在本发明的一个优选实施方式中，所述涂刷是指将干粉涂料在施工现场通过与水1:1.8-2量配比进行搅拌并涂刷。
有益效果
如上所述，本发明提供了及一种贝壳粉微孔无机干粉涂料及其制备方法，通过合理配置组分及其含量范围，且最终获得的干粉涂料在防火、抗菌、分解甲醛等方面具有优异的表现，各组分间还出乎意料地显示出协同增效的效果，具有十分广泛的实际应用价值。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。
制备例：改性贝壳粉的制备（参照CN105053002B）
（1）将洗净的贝壳顺次进行三段式梯度煅烧，具体煅烧操作为：
A1：在400℃下进行煅烧12分钟；
A2：以10℃/分钟的升温速率升温到500℃，并在该温度下保温煅烧22分钟；
A3：以5℃/分钟的升温速率升温到700℃，并在该温度下保温煅烧35分钟，煅烧结束后，自然冷却至室温，得到煅烧后贝壳；
（2）将煅烧后贝壳粉碎、研磨，过300目筛，得到所述贝壳粉；
（3）向钛酸正丁酯中加入二乙醇胺和无水乙醇(其中，钛酸正丁酯与二乙醇胺的摩尔比为1:0.15，无水乙醇的用量可进行合适选择)，得到溶液，然后超声分散25分钟，得到透明溶胶；然后加入步骤(2)得到的贝壳粉(钛酸正丁酯与贝壳粉的质量比为1:25)，充分搅拌均匀，静置11小时，然后真空干燥至无醇味，得到干燥物，研磨过200目筛，得到改性粉末；
（4）将所述改性贝壳粉末在800℃下煅烧70分钟，然后自然降温至室温，即得所述改性贝壳粉。
实施例1：
425#水泥55份、改性贝壳粉700份，可再分散乳胶粉（醋酸乙烯酯和乙烯共聚胶粉）90份，颜料1份，滑石粉150份，消泡剂1份，醋酸纤维素3份，将上述原料搅拌混合均匀即得贝壳粉微孔无机干粉涂料。涂料在施工现场通过与水1:1.8质量配比进行搅拌，涂刷。
实施例2：
425#水泥55份、改性贝壳粉700份，可再分散乳胶粉（醋酸乙烯酯和乙烯共聚胶粉）55份，颜料1份，滑石粉150份，消泡剂1份，磷酸化纤维素纤维素3份，将上述原料搅拌混合均匀即得贝壳粉微孔无机干粉涂料。涂料在施工现场通过与水1:1.8质量配比进行搅拌，涂刷。
实施例3：
425#水泥55份、改性贝壳粉700份，可再分散乳胶粉（醋酸乙烯酯和乙烯共聚胶粉）90份，颜料1份，滑石粉150份，消泡剂1份，羟丙基甲基纤维素3份，将上述原料搅拌混合均匀即得贝壳粉微孔无机干粉涂料。涂料在施工现场通过与水1:1.8质量配比进行搅拌，涂刷。
比较例1：
与实施例1相同，区别在于水泥的含量为20份。
比较例2：
与实施例1相同，区别在于贝壳粉为制备例所制备的未改性的贝壳粉。
性能测试试验
1、耐燃性能测试
依据GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》所规定的标准方式对所制备得到的涂层材料的燃烧性能进行测试，实施例以及对比例的涂料耐燃性技术指标检测结果如表1所示。
表1
从上述实验结果可以看出，实施例1-3和对比例1-2都满足标准要求，但是，实施例1-3在温升、质量损失率以及总热值方面表现的更突出，特别是实施例1，其在使用醋酸纤维素作为增稠剂的情况下，其在温升和质量损失率方面有更突出的优势。
2、甲醛净化性能测试
依据JC/T1074-2008《室内空气净化材料功能涂覆材料净化性能》所规定的标准方式对所制备得到的涂层材料的净化效果进行测试，通过测定日光灯下密闭空间实验前和24小时后的甲醛浓度而计算得出最终的甲醛清除率，具体计算如下：甲醛清除率(％)＝(初始甲醛浓度-24小时后甲醛浓度)/初始甲醛浓度×100％。最终的清除结果如下表2所示。
表2
从上述实验结果可以看出，实施例1-3满足标准要求，但是，对比例1和2难以满足标准要求。由此说明，本发明通过采用特定的改性贝壳粉，配合特定量的水泥以及其它组分，有助于提高甲醛净化效率，并保持甲醛净化效果的持久性。特别是实施例1，其在使用醋酸纤维素作为增稠剂的情况下，其在去除甲醛以及甲醛净化效果的持久性方面有更优异的表现。
3、抗菌性能测试
按照GB/T21866-2008《抗菌涂料抗菌性测定法和抗菌效果》的标准规定的贴膜法测试本发明各个涂料的抗菌效果，其实验结果见下表3所示。
表3
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。
Claims (9)
1.一种贝壳粉微孔无机干粉涂料，其包括：
水泥40-60份、改性贝壳粉600-800份，可再分散乳胶粉40-100份，颜料0-2份，滑石粉100-200份，消泡剂0.5-2份，纤维素衍生物2-4份；
所述改性贝壳粉通过如下制备方法制备得到，所述方法包括如下步骤：
（1）将洗净的贝壳顺次进行三段式梯度煅烧，具体煅烧操作为：
A1：在350-450℃下进行煅烧10-15分钟；
A2：以8-12℃/分钟的升温速率升温到450-550℃，并在该温度下保温煅烧20-25分钟；
A3：以3-7℃/分钟的升温速率升温到650-750℃，并在该温度下保温煅烧30-40分钟，煅烧结束后，自然冷却至室温，得到煅烧后贝壳；
（2）将煅烧后贝壳粉碎、研磨，过200-300目筛，得到所述贝壳粉；
（3）向钛酸正丁酯中加入二乙醇胺和无水乙醇，得到溶液，然后超声分散20-30分钟，得到透明溶胶；然后加入步骤B1得到的贝壳粉，充分搅拌均匀，静置10-12小时，然后真空干燥至无醇味，得到干燥物，研磨过200目筛，得到改性贝壳粉末；
（4）将所述改性贝壳粉末在750-850℃下煅烧60-80分钟，然后自然降温至室温，即得所述改性贝壳粉。
2.根据权利要求1所述的贝壳粉微孔无机干粉涂料，所述可再分散乳胶粉选自下组：醋酸乙烯酯和乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉或其组合。
3.根据权利要求1所述的贝壳粉微孔无机干粉涂料，所述纤维素衍生物选自醋酸纤维素、羧甲基纤维素、羟丙甲基纤维素和磷酸化纤维素中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的贝壳粉微孔无机干粉涂料，所述纤维素衍生物为醋酸纤维素。
5.根据权利要求1所述的贝壳粉微孔无机干粉涂料，所述干粉涂料包括或者不包括防霉剂。
6.根据权利要求1所述的贝壳粉微孔无机干粉涂料，所述水泥和改性贝壳粉的重量比为45-55：650-750。
7.权利要求1-6任意一项所述贝壳粉微孔无机干粉涂料的制备方法，所述制备方法是指原料搅拌混合均匀即得贝壳粉微孔无机干粉涂料。
8.一种涂层，其特征在于所述涂层由.权利要求1-6任意一项所述贝壳粉微孔无机干粉涂料涂刷得到。
9.根据权利要求8所述的涂层，所述涂刷是指将干粉涂料在施工现场通过与水1:1.8-2量配比进行搅拌并涂刷。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104987808A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-10-21 | 梁友 | 一种环保贝壳粉功能性涂料及其制备方法和用途 |
| CN105053002A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-18 | 梁友 | 一种贝壳粉及其制备方法和改性方法和用途 |
| CN106084927A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-11-09 | 江苏海之屋新材料有限公司 | 粉末装饰涂料及其制备、施工方法 |
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