CN114933822A - 一种耐水防霉自洁净的纳米腻子粉及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐水防霉自洁净的纳米腻子粉及其用途,该纳米腻子粉含有8‑20份白水泥、40‑80份重钙粉、2‑8份纳米碳酸钙、0.1‑0.5份羟丙基甲基纤维素醚、2‑10份防水胶粉、5‑15份气相二氧化钛、2‑5份硫酸钙晶须和0.5‑1.0份纳米银。本发明的纳米腻子粉,具有高强的防水防霉自洁净功能,粘接强度高,韧性好,不开裂,表面成膜性好,具有一定装饰光泽性,还能净化空气,分解甲醛。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种耐水防霉自洁净的纳米腻子粉及其用途。
背景技术
腻子粉是一种常用的建筑装饰材料,主要应用于墙面的找平、修补及装饰。常用的腻子粉主要由胶凝材料、填料、水和助剂组成,胶凝材料主要是水泥、灰钙粉、石膏、胶粉,在体系中起粘接作用,填料主要是石灰石粉、滑石粉、石英粉等,在体系中起填充作用,使结构致密,助剂主要增稠剂、保水剂、触变剂,主要起改善储存和施工性能的作用。该种腻子粉一般经过刮涂上墙后表面粗糙,没有光泽,因此还需要在腻子的表面进行多道底漆、面漆涂布工序,使墙面装饰更具有光泽度、美观性,但是普通腻子加底漆、面漆结合的工艺,仍然改变不了腻子上墙后强度低,易开裂、剥落,不耐水,潮湿环境下容易发霉,墙壁脏污后用水清洗掉粉的问题。
目前市面上也有一些功能性腻子,多效合一的腻子,但大部分聚焦在易施工、保温隔热、除异味、抗开裂等方面,没有防水、防霉、自洁净、施工便捷、装饰性等多种功能于一体的腻子材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐水防霉自洁净的纳米腻子粉及其用途,本发明的纳米腻子粉可代替传统的腻子+底漆面漆材料,降低了材料成本,简化了施工工序,一遍成活,既能有装饰效果,又具有超强的抗开裂,防水,防霉,不沾污,自洁净的功能。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种纳米腻子粉,含有以下重量份数的成分:
优选地,所述的纳米腻子粉含有20份白水泥、40份重钙粉、8份纳米碳酸钙、0.5份羟丙基甲基纤维素醚、10份防水胶粉、15份气相二氧化钛、5份硫酸钙晶须和1份纳米银;
所述重钙粉优选白度≥90的325目碳酸钙粉;
所述纳米碳酸钙优选白度≥90的2000目碳酸钙粉;
所述气相二氧化钛优选为由锐钛矿与金红石按重量比80/20组成的混晶型结构,其平均粒径为21nm;
所述硫酸钙晶须优选半水石膏晶须;
所述的腻子粉中含有少量的外加剂;
所述的外加剂为触变剂和/或消泡剂;
所述外加剂的用量为0.1-1.5份;
所述触变剂由气相二氧化硅、有机膨润土和聚酰胺钠组成。
本发明腻子粉配方中含有气相二氧化钛。气相二氧化钛密度小、粒径小,比表面积极大,晶体结构为锐钛矿和金红石结合的混晶型,晶格内的缺陷密度大,使晶体内的电子、空穴数量增加,具有更强的捕获周围的水、氧气、有机物的能力。TiO2在紫外线的照射下,其表面产生导带电子和佳带空穴,它们分别与空气中的O2和H2O反应生成自由基O2-和OH-,自由基具有较高的反应能,能够破坏有机物中各类化学键,因而将各类有机物分解成CO2和H2O等小分子物质无害物质,挥发到大气中。紫外线的照射,还可以引起TiO2价带电子和空穴向其表面迁移,在表面分别于Ti4+和桥氧离子反应生成Ti3+和氧空位,后者与空气中的水分子结合形成一层物理吸附水层,覆盖在二氧化钛表面形成一层薄膜,这一层薄膜能够完全与水润湿,因此在水的清洗的作用下,完全可以将腻子表面的灰尘及污染物清除,从而有利于提高腻子粉的耐沾污性能、自洁净能力。
纳米二氧化钛的制备方法有很多种,包括气相法和液相法。气相二氧化钛是一种制备纳米二氧化钛的特殊方式,利用气相法制备的纳米二氧化钛,可以直接得到锐钛型、金红石型或混合晶型粒子,得到的纳米二氧化钛粒子纯度更高,分布更均匀。
本发明腻子粉中的硫酸钙晶须是一种亚纳米的微细短纤维,晶体为新型的针状结构,具有均匀的横截面、完整的外形,内部结构完整,几乎没有多晶材料存在的各种缺陷,具有极优良的物理化学性质、很高的断裂强度和弹性模量,非常坚韧,能均匀的分散在腻子材料中,起着骨架作用,结合纳米填料,可显著提高结构的致密性和韧性,增强结构的耐热、绝缘、抗开裂、附着力和粘接强度等性能。
本发明配方中的防水胶粉,经水溶解以后,胶粉中的聚合物分子迅速溶入水中,分散状态的聚合物分子随着水分的蒸发逐渐靠拢,聚合物颗粒表面的吸附层遭到破坏,形成不可逆的相互接触,达到紧密堆积,在表面张力作用下,乳液聚合物颗粒变形,聚结成膜,同时聚合物界面分子链相互扩散、渗透、缠绕,使涂膜性能进一步提高,形成具有一定性能的连续膜。这些连续膜附着在水泥胶凝体或者填料粒子之间,填充了腻子胶凝体系内的孔隙,提高结构致密性,同时聚合物膜连接水泥胶凝材料与微细填料之间最薄弱的过渡区,使水泥胶凝材料与填料相互胶结,减少体系中微裂纹的产生,降低整个体系的弹性模量,提高体系的韧性和抗开裂性。由于胶粉聚合物形成的连续膜,将整个腻子结构进行包裹覆盖,结合整个体系的高致密性,抗渗透性显著提高,阻挡水分子的渗透,从而提高体系的防水性。连续膜具有一定的光泽和韧性,使腻子涂覆干燥后,具有很好的装饰美观性和耐磨性,可直接代替乳胶漆,大大简化了施工的工序,减少乳胶漆涂料的用量,降低内墙装饰成本。
硫酸钙晶须和防水胶粉的联用,提高了本发明腻子粉的防水性、抗开裂性能和粘接强度,并使腻子粉具有极高的韧性和耐磨性能,表面成膜性能好,多种功能合一,能代替普通的Y型腻子+乳胶漆工艺,简化施工性能,减低材料成本。
本发明在腻子粉中加入纳米银,纳米银接触到细菌生物细胞膜时,能缓慢地释放Ag+,由于细胞膜带负电,靠库仑力,Ag+在很低的浓度下能破坏细菌细胞膜或强烈的吸收细菌体中酶蛋白的巯基,并迅速结合在一起,降低原生物活性酶的活性,破坏细胞合成酶的活性细胞,丧失分裂繁殖能力而死亡,具有抗菌作用。纳米银离子还可以破坏微生物的电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。当菌体失去活性后纳米银又会从菌体中游离出来重复进行杀菌活动,因此可保持长效抗菌。
在腻子粉中加入纳米银和气相二氧化钛,均能起到催化活性中心的作用,在光的作用下,与水和空气作用,可以生成活性氧离子自由基(·O2-)和羟基自由基(·OH),这两种自由基具有极强的化学活性,可以破坏甲醛分子中的化学键,分解成CO2和H2O等小分子物质无害物质。
本发明的纳米腻子粉可用于建筑物内外墙墙面的找平、修补及装饰中。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
本发明提供一种耐水防霉自洁净的纳米墙体装饰腻子,具有高强的防水防霉自洁净功能,粘接强度高,韧性好,不开裂,表面成膜性好,具有一定装饰光泽性,还能净化空气,分解甲醛。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
以下实施例中,所述白水泥为PW42.5银杉白水泥;重钙粉为白度≥90的325目的碳酸钙粉;纳米碳酸钙为白度≥90的2000目的碳酸钙粉;羟丙基甲基纤维素醚为美国陶氏mt400羟丙基甲基纤维素醚;防水胶粉为国产品牌宝辰联合研发的7041W憎水型胶粉;气相二氧化钛为锐钛矿和金红石的重量比为80/20的混晶型结构;硫酸钙晶须为半水石膏晶须;纳米银为日本绿洲的NANO-AG-P纳米银抗菌剂,以磷酸锆为载体,银离子稳定均匀分布到载体中的产品;触变剂由质量比为3%气相二氧化硅、95%有机膨润土、2%聚酰胺钠三种物质复合而成;消泡剂为德国明凌P849消泡剂。
实施例1
一种纳米腻子粉,按照重量份数计,含有8份白水泥、80份重钙粉、2份纳米碳酸钙、0.1份羟丙基甲基纤维素醚、2份防水胶粉、5份气相二氧化钛、2份硫酸钙晶须、0.5份纳米银、0.37份触变剂、0.03份消泡剂,倒入干粉混合设备中进行混合均匀,即得成品。
实施例2
一种纳米腻子粉,按照重量份数计,含有20份白水泥、40份重钙粉、8份纳米碳酸钙、0.5份羟丙基甲基纤维素醚、10份防水胶粉、15份气相二氧化钛、5份硫酸钙晶须、1.0份纳米银、1.0份触变剂、0.08份消泡剂,倒入干粉混合设备中进行混合均匀,即得成品。
实施例3
一种纳米腻子粉,按照重量份数计,含有15份白水泥、61份重钙粉、5份纳米碳酸钙、0.3份羟丙基甲基纤维素醚、6份防水胶粉、10份气相二氧化钛、2份硫酸钙晶须、0.6份纳米银、0.6份触变剂、0.05份消泡剂,倒入干粉混合设备中进行混合均匀,即得成品。
实施例4
一种纳米腻子粉,按照重量份数计,18份白水泥、57.6份重钙粉、3份纳米碳酸钙、0.1份羟丙基甲基纤维素醚、8份防水胶粉、8份气相二氧化钛、4份硫酸钙晶须、0.8份纳米银、0.5份触变剂、0.04份消泡剂,倒入干粉混合设备中进行混合均匀,即得成品。
对比例1
一种纳米腻子粉,不含气相二氧化钛,其他原料和用量与实施例4相同。
对比例2
一种纳米腻子粉,不含硫酸钙晶须,其他原料和用量与实施例4相同。
对比例3
一种纳米腻子粉,含有1份防水胶粉,其他原料和用量与实施例4相同。
对比例4
一种纳米腻子粉,不含纳米银,含有4份气相二氧化钛,其他原料和用量与实施例4相同。
使用方法:分别把100份实施例或100份对比例的腻子粉和45份水混合,使用搅拌机高速搅拌8分钟后静置5分钟,再搅拌3分钟即可使用。所得腻子的性能指标如表1所示,可以看出,本发明的腻子粉,具有高强的防水防霉自洁净功能,粘接强度高,韧性好,不开裂,表面成膜性好,具有一定装饰光泽性,还能净化空气,分解甲醛。
从表1结果可以看出,实施例1-4的各项性能均符合标准要求,其中实施例2的性能最好。
对比例1和实施例4相比,没有气相二氧化硅,因此产品最终检测出的自洁净能力最差,抗霉菌能力和吸甲醛能力均有所下降;
对比例2和实施例4相比,没有硫酸钙晶须,那么产品的粘接强度变得较差,浸水后,粘接强度更差,抗开裂性能最差,耐水性能也不好,只能耐水85h;
对比例3和实施例4相比,防水胶粉很少,那么导致产品表面无法成膜,无法形成一定的装饰性,耐水性能最差,耐洗刷性最差,相应的粘结强度也差一些;
对比例4和实施例4相比,没有纳米银,气相二氧化钛很少,那么产品最终抗霉菌性能最差,为2级,没有吸收甲醛的性能,甲醛浓度降低值为0,由于气相二氧化钛较少,导致最终产品的自洁净能力也较差,经一定时间的紫外光照射后,测试样品的最小接触角为23.5°
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
2.一种纳米腻子粉,其特征在于含有20份白水泥、40份重钙粉、8份纳米碳酸钙、0.5份羟丙基甲基纤维素醚、10份防水胶粉、15份气相二氧化钛、5份硫酸钙晶须和1份纳米银;所述份数为重量份数。
3.根据权利要求1或2所述的纳米腻子粉,其特征在于:所述重钙粉为白度≥90的325目碳酸钙粉。
4.根据权利要求1或2所述的纳米腻子粉,其特征在于:所述纳米碳酸钙为白度≥90的2000目碳酸钙粉。
5.根据权利要求1或2所述的纳米腻子粉,其特征在于:所述气相二氧化钛为由锐钛矿与金红石按重量比80/20组成的混晶型结构,其平均粒径为21nm。
6.根据权利要求1或2所述的纳米腻子粉,其特征在于:所述硫酸钙晶须为半水石膏晶须。
7.根据权利要求1或2所述的纳米腻子粉,其特征在于:所述的纳米腻子粉中含有外加剂。
8.根据权利要求7所述的纳米腻子粉,其特征在于:所述的外加剂为触变剂和/或消泡剂。
9.根据权利要求7所述的纳米腻子粉,其特征在于:所述外加剂的用量为0.1-1.5份。
10.权利要求1-9任一项所述的纳米腻子粉在建筑物内外墙墙面上的应用。
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