CN114605857A - 一种用于建筑内墙的健康安全的无机涂料 - Google Patents

一种用于建筑内墙的健康安全的无机涂料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体公开了一种用于建筑内墙的健康安全的无机涂料及其制备方法。所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其包含如下重量份的组分：低温蚝壳粉50~70份；高温蚝壳粉30~50份；水80~120份。该无机涂料以蚝壳粉为原料，不添加有机聚合物粘结剂，可以发挥蚝壳粉的优点同时避免有机聚合物的缺陷；具有防火不燃、吸湿降燥、无化学物质污染、抗老化以及抗菌作用；是一款健康安全的无机涂料。

Description

一种用于建筑内墙的健康安全的无机涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
背景技术
在涂料工业中由于溶剂型涂料污染较严重，因此逐渐被水性涂料或粉末涂料代替。水性乳胶涂料是建筑领域常用的水性涂料，其由聚合物乳液及填料、助剂和水组成。虽然现在的水性乳胶漆基本上可以达到环保等级，但是水性乳胶涂料有其仍然具备如下缺陷：（1）以有机聚合物为粘结剂，其不具备防火性能，需要额外添加防火阻燃剂才能实现防火性能；即使加入防火阻燃剂也会产生烟雾；（2）以有机聚合物为粘结剂，在建筑物表面会成膜；而成膜后当空气中湿度较高，则会在建筑物表面形成水珠，不具有吸湿作用；（3）由于使用有机聚合物，随着使用年限的延长，容易出现老化发黄现象；（4）通常不具备抗菌性能，如需使得涂料具有抗菌性能，则需另外添加抗菌剂。
蚝壳是指牡蛎的外壳；牡蛎作为一种优质的海产养殖贝类，其肉味鲜美，得到了广大消费者的喜爱。但是，目前尚无有效的处理蚝壳的方法，大量的蚝壳对环境也造成了一定的压力。因此，以蚝壳为原料开发成无机涂料，一方面可以减轻环境污染，另一方面也可以使得蚝壳变废为宝增加其经济价值。尤其是开发一款能够克服水性乳胶漆存在的上述技术问题的无机涂料，具有重要的应用价值。
发明内容
为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题，本发明提供了一种用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
一种用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其包含如下重量份的组分：低温蚝壳粉 50~70份；高温蚝壳粉 30~50份；水 80~120份。
本发明以蚝壳粉为原料制备得到无机涂料，至少存在如下之一的优点：（1）由于蚝壳粉具有多孔结构，当空气中湿度较高时，其能够吸收空气中的水分；当空气中湿度较低时，能够释放吸附的水分；从而起到吸湿降燥作用；（2）由于蚝壳粉是天然的阻燃材料，因此以蚝壳粉为原料制备得到的无机涂料具有很好的防火性能，且不会产生烟雾；保证了使用的安全性；（3）由于蚝壳粉是无机材料，其不会像有机聚合物一样存在老化现象；因此以蚝壳粉为原料制备得到的无机涂料可以避免老化，能够长时间使用；（4）由于蚝壳粉中具有抗菌成分，因此以蚝壳粉为原料制备得到的无机涂料还具有抗菌作用；（5）由于本发明所述的涂料，不添加有机物，因此其不会产生化学物质的污染，是一款健康无污染的无机涂料。
由于本发明所述的无机涂料不添加有机粘结剂，发明人在研究中发现，如何提高以蚝壳粉为原料制备得到的无机涂料的附着力，是本发明遇到的第一大技术问题。发明人在研究中惊奇的发现，将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉混合制备得到的无机涂料，其具较好的附着力，其附着力要显著好于单独采用低温蚝壳粉制备得到的无机涂料。
优选地，所述的高温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S11. 取洗净后的蚝壳，然后在700~1000℃下煅烧3~8h，得煅烧产物；
S12. 将煅烧产物进行制粉，即得所述的高温蚝壳粉。
进一步优选地，步骤S11中的具体方法为：取洗净后的蚝壳，然后在800~950℃下煅烧4~6h，得煅烧产物。
最优选地，步骤S11中的具体方法为：取洗净后的蚝壳，然后在950℃下煅烧6h，得煅烧产物。
进一步优选地，步骤S11中的具体方法为：取洗净后的蚝壳，先在710~730℃下煅烧1~2h；然后以7~10℃的升温速率升温至830~850℃下煅烧2~4h；最后以4~6℃的升温速率升温至930~950℃下煅烧1~2h。
最优选地，步骤S11中的具体方法为：取洗净后的蚝壳，先在720℃下煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至840℃下煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至940℃下煅烧1h。
发明人在进一步研究中发现，高温蚝壳粉煅烧条件对于制备得到的无机涂料是否具有更加优异的附着力起着决定性作用；发明人在大量的实验中惊奇的发现，在无机涂料中加入在本发明上述三个温度梯度的煅烧条件下煅烧得到的高温蚝壳粉，其具有十分优异的附着力；其附着力远远高于加入在其它煅烧条件下煅烧得到的高温蚝壳粉。
优选地，步骤S12中的将煅烧产物进行制粉具体是指将煅烧产物放入研磨机中研磨制粉。
优选地，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在300~400℃下煅烧3~6h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物进行制粉，即得所述的低温蚝壳粉。
优选地，步骤S22中的将煅烧产物进行制粉具体是指将煅烧产物放入研磨机中研磨制粉。
上述用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的制备方法，包含如下步骤：将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
有益效果：本发明提供了一种全新组成的无机涂料；该无机涂料以蚝壳粉为原料，不添加有机聚合物粘结剂，可以发挥蚝壳粉的优点同时避免有机聚合物的缺陷；具有防火不燃、吸湿降燥、无化学物质污染、抗老化以及抗菌作用；是一款健康安全的无机涂料。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
实施例1 用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的制备
原料重量份组成：低温蚝壳粉 60份；高温蚝壳粉 40份；水 100份；
其中，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在350℃煅烧5h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的低温蚝壳粉。
所述的高温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S11. 取洗净后的蚝壳，然后在950℃煅烧6h，得煅烧产物；
S12. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的高温蚝壳粉；
制备方法：将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
实施例2 用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的制备
原料重量份组成：低温蚝壳粉 70份；高温蚝壳粉 30份；水 120份；
其中，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在300℃煅烧6h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的低温蚝壳粉。
所述的高温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S11. 取洗净后的蚝壳，然后在700℃煅烧8h，得煅烧产物；
S12. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的高温蚝壳粉；
制备方法：将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
实施例3 用于建筑内墙的无机涂料的制备
原料重量份组成：低温蚝壳粉 50份；高温蚝壳粉 50份；水 80份；
其中，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在400℃煅烧3h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的低温蚝壳粉。
所述的高温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S11. 取洗净后的蚝壳，然后在1000℃煅烧3h，得煅烧产物；
S12. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的高温蚝壳粉；
制备方法：将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
实施例4 用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的制备
原料重量份组成：低温蚝壳粉 60份；高温蚝壳粉 40份；水 100份；
其中，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在350℃煅烧5h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的低温蚝壳粉。
所述的高温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S11. 取洗净后的蚝壳，先在720℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至840℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至940℃煅烧1h，得煅烧产物；
S12. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的高温蚝壳粉；
制备方法：将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
实施例4与实施例1的区别在于，实施例4所述的高温蚝壳粉的煅烧条件不同；实施例4是在三个温度梯度的煅烧条件下（即，先在720℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至840℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至940℃煅烧1h）煅烧得到高温蚝壳粉；而实施例1仅仅在一个温度梯度的煅烧条件下（在950℃煅烧6h）煅烧得到高温蚝壳粉。
对比例1 用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的制备
原料重量份组成：低温蚝壳粉 100份；水 100份；
其中，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在350℃煅烧5h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的低温蚝壳粉。
制备方法：将低温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1仅仅以低温蚝壳粉为原料制备无机涂料；实施例1则是以低温蚝壳粉和高温涂料共同为原料制备无机涂料。
对比例2 用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的制备
原料重量份组成：低温蚝壳粉 60份；高温蚝壳粉 40份；水 100份；
其中，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在350℃煅烧5h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的低温蚝壳粉。
所述的高温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S11. 取洗净后的蚝壳，先在720℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至940℃煅烧4h，得煅烧产物；
S12. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的高温蚝壳粉；
制备方法：将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
对比例2与实施例4的区别在于，对比例2所述的高温蚝壳粉的煅烧条件不同；对比例2仅仅在两个温度梯度的煅烧条件下（即，先在720℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至940℃下煅烧4h）煅烧得到高温蚝壳粉；而实施例4则是在三个温度梯度的煅烧条件下（即，先在720℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至840℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至940℃煅烧1h）煅烧得到高温蚝壳粉。
对比例3 用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的制备
原料重量份组成：低温蚝壳粉 60份；高温蚝壳粉 40份；水 100份；
其中，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在350℃下煅烧5h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的低温蚝壳粉。
所述的高温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S11. 取洗净后的蚝壳，先在700℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至800℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至950℃煅烧1h，得煅烧产物；
S12. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的高温蚝壳粉；
制备方法：将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
对比例3与实施例4的区别在于，对比例3所述的高温蚝壳粉的煅烧条件不同；对比例3虽然在三个温度梯度的煅烧条件下（即，先在700℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至800℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至950℃煅烧1h）煅烧得到高温蚝壳粉，但是三个温度梯度与实施例4是不同的，实施例4的三个温度梯度为：先在720℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至840℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至940℃下煅烧1h。
对比例4 用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的制备
原料重量份组成：低温蚝壳粉 60份；高温蚝壳粉 40份；水 100份；
其中，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在350℃下煅烧5h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的低温蚝壳粉。
所述的高温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S11. 取洗净后的蚝壳，先在750℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至850℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至900℃煅烧1h，得煅烧产物；
S12. 将煅烧产物放入研磨机中研磨2h，即得所述的高温蚝壳粉；
制备方法：将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
对比例4与实施例4的区别在于，对比例4所述的高温蚝壳粉的煅烧条件不同；对比例4虽然在三个温度梯度的煅烧条件下（即，先在750℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至850℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至900℃煅烧1h）煅烧得到高温蚝壳粉，但是三个温度梯度与实施例4是不同的，实施例4的三个温度梯度为：先在720℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至840℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至940℃煅烧1h。
分别用实施例1~4以及对比例1~4用于建筑内墙的健康安全的无机涂料刷在墙面上，待涂料干燥后，采用拉拔式附着力测试仪测试涂层的附着力。测试结果见表1。
表1. 用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的附着力测试结果
Figure 648292DEST_PATH_IMAGE001
从表1实验数据可以看出，对比例1制备得到的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料其附着力仅仅为3.4MPa；这说明，仅仅采用低温蚝壳粉制备得到的无机涂料并不具有优异的附着力。
从表1实验数据可以看出，实施例1~3制备得到的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其附着力显著高于对比例1；这说明：在低温蚝壳粉中加入高温蚝壳粉，以低温蚝壳粉和高温蚝壳粉作为原料制备无机涂料，可以显著提高无机涂料的附着力。
从表1实验数据可以看出，实施例4制备得到的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其附着力达到27.7MPa，远远高于实施例1~4；这说明：在无机涂料中加入在本发明所述的三个温度梯度的煅烧条件下煅烧得到的高温蚝壳粉，其具有十分优异的附着力；其附着力远远大于加入在一个温度梯度的煅烧条件下煅烧得到的高温蚝壳粉。
从表1实验数据可以看出，对比例2~4制备得到的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的附着力与实施例1制备得到的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的附着力相当，甚至还小于实施例1制备得到的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。这说明：高温蚝壳粉煅烧条件对于制备得到的无机涂料是否具有更加优异的附着力起着决定性作用；只有在本发明所述的三个温度梯度的煅烧条件下（即，先在720℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至840℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至940℃煅烧1h）煅烧得到的高温蚝壳粉才能进一步大幅提高制备得到的无机涂料的附着力，而在其它温度梯度的煅烧条件下制备得到高温蚝壳粉并不能进一步提高或大幅提高无机涂料的附着力。

Claims (10)

1.一种用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其特征在于，包含如下重量
份的组分：低温蚝壳粉 50~70份；高温蚝壳粉 30~50份；水 80~120份；
所述低温蚝壳粉为经过低温煅烧制得的蚝壳粉；
所述高温蚝壳粉为经过高温煅烧制得的蚝壳粉。
2.根据权利要求1所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其特征在于，所述的高温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S11. 取洗净后的蚝壳，然后在700~1000℃煅烧3~8h，得煅烧产物；
S12. 将煅烧产物进行制粉，即得所述的高温蚝壳粉。
3.根据权利要求2所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其特征在于，步骤S11中的具体方法为：取洗净后的蚝壳，然后在800~950℃煅烧4~6h，得煅烧产物。
4.根据权利要求3所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其特征在于，步骤S11中的具体方法为：取洗净后的蚝壳，然后在950℃煅烧6h，得煅烧产物。
5.根据权利要求2所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其特征在于，步骤S11中的具体方法为：取洗净后的蚝壳，先在710~730℃煅烧1~2h；然后以7~10℃的升温速率升温至830~850℃煅烧2~4h；最后以4~6℃的升温速率升温至930~950℃煅烧1~2h。
6.根据权利要求5所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其特征在于，步骤S11中的具体方法为：取洗净后的蚝壳，先在720℃煅烧1.5h；然后以8℃的升温速率升温至840℃煅烧3h；最后以5℃的升温速率升温至940℃煅烧1h。
7.根据权利要求2所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其特征在于，步骤S12中的将煅烧产物进行制粉具体是指将煅烧产物放入研磨机中研磨制粉。
8.根据权利要求1所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其特征在于，所述的低温蚝壳粉通过如下方法制备得到：
S21. 取洗净后的蚝壳，然后在300~400℃煅烧3~6h，得煅烧产物；
S22. 将煅烧产物进行制粉，即得所述的低温蚝壳粉。
9.根据权利要求8所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料，其特征在于，步骤S22中的将煅烧产物进行制粉具体是指将煅烧产物放入研磨机中
研磨制粉。
10.权利要求1~9任一项所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料的制备方法，其特征在于包含如下步骤：将低温蚝壳粉和高温蚝壳粉加入水中，搅拌均匀后即得所述的用于建筑内墙的健康安全的无机涂料。
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