一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于室內(nèi)裝飾涂料領(lǐng)域，特別涉及一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法。該硅藻泥壁材是由硅藻土、水溶性包裹劑、氫氧化鈣、熟石膏、谷朊粉、碳纖維、硅溶膠及無機(jī)顏料組成。本發(fā)明以硅藻土為主要原料，通過水溶性包裹劑對(duì)硅藻土進(jìn)行表面包覆處理，使硅藻土表面形成一層具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水性保護(hù)層，防止其他添加劑及粘結(jié)劑對(duì)硅藻土孔洞堵塞，再添加少量的氫氧化鈣、熟石膏和碳纖維提高硅藻土的柔韌性和強(qiáng)度，防止硅藻泥在使用過程中出現(xiàn)開裂、脫落現(xiàn)象，解決了硅藻泥涂料易掉粉、易開裂、強(qiáng)度低的技術(shù)問題。本發(fā)明得到的硅藻泥涂料是具有強(qiáng)度高、不掉粉、不褪色、不開裂脫落的優(yōu)點(diǎn)，且制備工藝簡單，價(jià)格低廉，易于推廣。
【專利說明】
一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于室內(nèi)裝飾涂料領(lǐng)域，特別涉及一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，室內(nèi)裝飾材料對(duì)空氣質(zhì)量的影響越來越受到重視，目前，各種裝飾裝修材料，如涂料、油漆中含有大量的有害物質(zhì)(甲醛、苯、氨、揮發(fā)性有機(jī)物等)會(huì)造成室內(nèi)空氣污染。目前，市場反映良好的一種新型壁材即為以硅藻土為主要原材料的硅藻泥。硅藻泥壁材是一種天然環(huán)保的墻體裝飾涂料，易于施工，適用于墻體和棚頂裝飾，為粉末狀，添加一定比例清水即可粉刷使用，具有有效去除空氣中的游離甲醛、苯、氨、VOC等害物質(zhì)及異味，全面解決室內(nèi)空氣污染，明顯改善室內(nèi)生活環(huán)境等特點(diǎn)，深受市場的青睞。
[0003]硅藻泥的主要功能材料是硅藻土，硅藻土具有細(xì)膩、松散、質(zhì)輕、多孔、吸水性和滲透性強(qiáng)等物理性質(zhì)，可以有效吸附空氣中游離的甲醛、苯、氨等有害物質(zhì)，并且可以凈化空氣中因?qū)櫸?、吸煙、垃圾等產(chǎn)生的異味。配合其他膠凝組分、顏色和顆粒調(diào)節(jié)組分，獲得不同于傳統(tǒng)涂料的新型壁材，成為裝飾建材市場上的新寵，受到越來越多使用者的青睞。
[0004]中國專利公開號(hào)CN102795814A公開了一種納米晶須增強(qiáng)多功能硅藻泥涂料，主要由硅藻土、納米氧化鋅晶須、氫氧化鎂、結(jié)晶鋁鹽、石英砂、羥乙基纖維素、無機(jī)顏料和氫氧化鈣組成，添加納米氧化鋅晶須起到增強(qiáng)和抗裂作用，該發(fā)明硅藻泥涂料具有墻面粘合力強(qiáng)、耐久性好、不掉粉、不褪色、不開裂脫落的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]中國專利公開號(hào)CN104478403A公開了一種新型強(qiáng)固型硅藻泥，包括精細(xì)硅藻土、高嶺土，凹凸棒土、海泡土、負(fù)氧離子、纖維素、木質(zhì)纖維、滑泡、重質(zhì)碳酸鈣、雪花粉、灰鈣粉、納米二氧化鈦及無機(jī)顏料，按比例在分散機(jī)中分散混合得到強(qiáng)固型硅藻泥。該硅藻泥附著力強(qiáng)，能與墻體基層強(qiáng)有利粘合，確保不空鼓、不脫落、不粉化，而且更耐水、防潮透氣。
[0006]中國專利公開號(hào)CN103319109A公開了一種娃藻泥納米復(fù)合材料，由娃藻土、納米粉體、粘土母粒、碳酸鈣、海藻膠組成。本發(fā)明硅藻泥納米復(fù)合材料中不添加有毒物質(zhì)，不會(huì)對(duì)人體造成傷害，同時(shí)還具有環(huán)保的功效，添加的納米粉體和粘土母粒，能有效的提高了娃藻泥凈化、分解有害氣體的功能。
[0007]目前，硅藻土的多孔、蓬松、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定特點(diǎn)，使其具有吸附、隔熱、隔音等性能，配合其他膠凝組分、顏色和顆粒調(diào)節(jié)組分，獲得不同于傳統(tǒng)涂料的新型壁材。但硅藻土也存在一些缺陷，如強(qiáng)度低、易掉粉、易開裂、等，為了解決這個(gè)問題，往往在硅藻泥壁材中添加有機(jī)膠類物質(zhì)，由于這類物質(zhì)殘存溶劑氣味大，易堵塞硅藻土孔隙，在較大程度上降低了硅藻泥涂料的環(huán)保功能，隨著時(shí)間的推移此類有機(jī)膠類聚合物生物降解速度加快，導(dǎo)致涂料耐久性差，因此需通研究開發(fā)粘接強(qiáng)度大、耐久性好、強(qiáng)度高的硅藻泥壁材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對(duì)上述問題，提出一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法。該硅藻泥壁材是由硅藻土、水溶性包裹劑、氫氧化鈣、熟石膏、谷朊粉、碳纖維、硅溶膠及無機(jī)顏料組成。本發(fā)明以硅藻土為主要原料，通過水溶性包裹劑對(duì)硅藻土進(jìn)行表面包覆處理，使硅藻土表面形成一層具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水性保護(hù)層，防止其他添加劑及粘結(jié)劑對(duì)硅藻土孔洞堵塞，再添加少量的氫氧化鈣、熟石膏和碳纖維提高硅藻土的柔韌性和強(qiáng)度，防止硅藻泥在使用過程中出現(xiàn)開裂、脫落現(xiàn)象，解決了硅藻泥涂料易掉粉、易開裂、強(qiáng)度低的技術(shù)問題，提高硅藻泥壁材的綜合性能。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，首先將硅藻土和水溶性包裹劑在粉體表面改性機(jī)中高速攪拌混合，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，形成表面改性的硅藻土;將碳纖維、谷朊粉和無機(jī)顏料高速攪拌混合得到混合物，使無機(jī)顏料均勻分散在混合物的多孔結(jié)構(gòu)中，將表面改性的硅藻土和混合物在高速攪拌機(jī)中與氫氧化鈣、熟石膏高速混合，在硅溶膠的粘結(jié)作用下混合得到本產(chǎn)品。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于，按重量份計(jì)包括以下組分:娃藻土40?60份，水溶性包裹劑 10?25份，氫氧化媽5?15份，熟石膏5?15份，谷朊粉2?15份，碳纖維1?10份，硅溶膠2?10份，無機(jī)顏料1?5份，上述所述的水溶性包裹劑為親水性乳液、水溶性聚合物、無機(jī)硅酸鹽按質(zhì)量比3?5:1? 3:1組成;其中所述的親水性乳液為聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、苯丙乳液、水性聚氨酯中的一種或多種;所述的水溶性聚合物為水溶性淀粉、海藻酸鈉、殼聚糖、環(huán)糊精、聚乙烯醇中的一種或多種;所述的無機(jī)硅酸鹽為100?500目的橄欖石、角閃石、長石、云母、電氣石中的一種或多種。[0〇11 ]上述所述的娃藻土為經(jīng)鍛燒過的一級(jí)娃藻土或二級(jí)娃藻土中的任意一種;所述的谷朊粉為植物提取物，粒徑在1?10M1;所述的碳纖維為短切碳纖維，平均長度為10M1? 2mm 〇
[0012]本發(fā)明一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟:一種權(quán)利要求1所述的固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于按照如下方式進(jìn)行:(1)將40?60重量份的硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量<8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機(jī)中，通過給藥裝置加入10?25重量份的水溶性包裹劑，加熱使硅藻土物料干燥，同時(shí)水溶性包裹劑加熱熔融，然后再改性主機(jī)中混合攪拌，在攪拌棒的高速攪拌下攪拌10?40min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土；(2)將1?10重量份的碳纖維和2?15重量份的谷朊粉加入到高速混合機(jī)中，以800? 1500rpm的攪拌速度混合20?40 min形成多孔混合物，加入1?5重量份的無機(jī)顏料，繼續(xù)混合攪拌10~30min，使無機(jī)顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；
(3)將步驟(I)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機(jī)中，加入5?15重量份的氫氧化鈣和5?15重量份的熟石膏，以500?100rpm的速度攪拌混合10-40min，加入2?1重量份的硅溶膠繼續(xù)攪拌1?20min，出料干燥即得本產(chǎn)品。
[0013]上述步驟(I)中所述的粉體表面改性機(jī)主要由給料裝置、給藥裝置、加熱裝置、改性主機(jī)及集料裝置組成，其中改性主機(jī)上方設(shè)有預(yù)混室，預(yù)混室設(shè)有兩組噴嘴，均通入熱壓力氣流;所述的加熱溫度為80?150°C，攪拌轉(zhuǎn)速為1000?5000rpm。
[0014]本發(fā)明一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比突出的特點(diǎn)和有益的效果在于:
1、本發(fā)明采用水溶性包裹劑對(duì)硅藻土進(jìn)行表面包覆，在硅藻土的表面形成一層具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水溶性保護(hù)層，防止其他填充物堵塞硅藻土的空隙，同時(shí)生成的保護(hù)層具有一定的粘結(jié)性，有利于硅藻土與添加劑的復(fù)合粘結(jié)，防止硅藻泥在使用過程中出現(xiàn)掉粉、開裂、脫落現(xiàn)象。
[0015]2、本發(fā)明添加少量的氫氧化鈣、熟石膏和碳纖維即可提高硅藻泥的強(qiáng)度、柔韌性和抗裂性能，解決了硅藻泥涂料易掉粉、易開裂、強(qiáng)度低的技術(shù)問題，提高硅藻泥壁材的綜合性能。
[0016]3、本發(fā)明未使用有機(jī)粘結(jié)劑作為粘結(jié)材料，確保了硅藻土的孔洞不被封閉，保證了硅藻土良好的調(diào)濕性和吸附性。
[0017]4、本發(fā)明制備的硅藻泥涂料具有墻面粘合力強(qiáng)、耐久性好、不掉粉、不褪色、不開裂脫落的優(yōu)點(diǎn)，適合于各種建筑室內(nèi)裝飾。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并不限制于本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明上述方法思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0019]實(shí)施例1
(1)將40重量份的一級(jí)硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機(jī)中，通過給藥裝置加入10重量份的水溶性包裹劑，加熱80°C使娃藻土物料干燥，同時(shí)水溶性包裹劑加熱恪融，然后在改性主機(jī)中混合攪拌，以5000rpm的高速攪拌下攪拌lOmin，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為聚丙烯酸、水溶性淀粉、100目的橄欖石按質(zhì)量比3:1:1組成；
(2)將10重量份的碳纖維和2重量份的谷朊粉加入到高速混合機(jī)中，以1500rpm的攪拌速度混合20 min形成多孔混合物，加入I重量份的無機(jī)顏料，繼續(xù)混合攪拌1min，使無機(jī)顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；
(3)將步驟(I)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機(jī)中，加入5重量份的氫氧化鈣和15重量份的熟石膏，以100rpm的速度攪拌混合lOmin，加入2重量份的硅溶膠繼續(xù)攪拌20min，出料干燥即得本產(chǎn)品。
[0020]實(shí)施例2
(I)將50重量份的一級(jí)硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機(jī)中，通過給藥裝置加入15重量份的水溶性包裹劑，加熱100°C使娃藻土物料干燥，同時(shí)水溶性包裹劑加熱恪融，然后在改性主機(jī)中混合攪拌，以3000rpm的高速攪拌下攪拌20min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為聚丙烯酸酯、海藻酸鈉、300目的角閃石按質(zhì)量比3:1:2組成；(2)將8重量份的碳纖維和5重量份的谷骯粉加入到高速混合機(jī)中，以lOOOrpm的攪拌速度混合30 min形成多孔混合物，加入2重量份的無機(jī)顏料，繼續(xù)混合攪拌20min，使無機(jī)顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)將步驟(1)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機(jī)中，加入10重量份的氫氧化鈣和10重量份的熟石膏，以800rpm的速度攪拌混合30min，加入4 重量份的硅溶膠繼續(xù)攪拌l〇min，出料干燥即得本產(chǎn)品。[〇〇21] 實(shí)施例3(1)將60重量份的一級(jí)硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機(jī)中，通過給藥裝置加入20重量份的水溶性包裹劑，加熱120°C使硅藻土物料干燥，同時(shí)水溶性包裹劑加熱熔融，然后在改性主機(jī)中混合攪拌，以2000rpm的高速攪拌下攪拌25min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為苯丙乳液、殼聚糖、500目的長石按質(zhì)量比3:1:3組成；(2)將6重量份的碳纖維和10重量份的谷骯粉加入到高速混合機(jī)中，以800rpm的攪拌速度混合40 min形成多孔混合物，加入3重量份的無機(jī)顏料，繼續(xù)混合攪拌lOmin，使無機(jī)顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)將步驟(1)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機(jī)中，加入15重量份的氫氧化鈣和5重量份的熟石膏，以500rpm的速度攪拌混合40min，加入6 重量份的硅溶膠繼續(xù)攪拌20min，出料干燥即得本產(chǎn)品。[〇〇22] 實(shí)施例4(1)將60重量份的二級(jí)硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機(jī)中，通過給藥裝置加入25重量份的水溶性包裹劑，加熱150使硅藻土物料干燥，同時(shí)水溶性包裹劑加熱熔融，然后再改性主機(jī)中混合攪拌，以lOOOrpm的高速攪拌下攪拌40min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為水性聚氨酯、環(huán)糊精、300目的云母按質(zhì)量比4:1:1組成；(2)將8重量份的碳纖維和15重量份的谷骯粉加入到高速混合機(jī)中，以1500rpm的攪拌速度混合20 min形成多孔混合物，加入4重量份的無機(jī)顏料，繼續(xù)混合攪拌10?30min，使無機(jī)顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)將步驟(1)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機(jī)中，加入15重量份的氫氧化鈣和10重量份的熟石膏，以lOOOrpm的速度攪拌混合20min，加入 8重量份的硅溶膠繼續(xù)攪拌20min，出料干燥即得本產(chǎn)品。[〇〇23] 實(shí)施例5(1)將60重量份的二級(jí)硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機(jī)中，通過給藥裝置加入25重量份的水溶性包裹劑，加熱80°〇 15 0使硅藻土物料干燥，同時(shí)水溶性包裹劑加熱熔融，然后再改性主機(jī)中混合攪拌，以 3000rpm的高速攪拌下攪拌30min，使娃藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為聚丙烯酸、聚乙烯醇、500目的電氣石按質(zhì)量比5:1:3組成；
(2)將10重量份的碳纖維和10重量份的谷朊粉加入到高速混合機(jī)中，以100rpm的攪拌速度混合30 min形成多孔混合物，加入5重量份的無機(jī)顏料，繼續(xù)混合攪拌30min，使無機(jī)顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；
(3)將步驟(I)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機(jī)中，加入10重量份的氫氧化鈣和5重量份的熟石膏，以100rpm的速度攪拌混合30min，加入10重量份的硅溶膠繼續(xù)攪拌15min，出料干燥即得本產(chǎn)品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于，按重量份計(jì)包括以下組分:娃藻土40?60份，水溶性包裹劑 10?25份，氫氧化媽5?15份，熟石膏5?15份，谷朊粉2?15份，碳纖維1?10份，硅溶膠2?10份，無機(jī)顏料1?5份，其中所述的水溶性包裹劑為親水性乳液、水溶性聚合物、無機(jī)硅酸鹽按質(zhì)量比3?5:1? 3:1組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的硅藻土為 經(jīng)鍛燒過的一級(jí)娃藻土或二級(jí)娃藻土中的任意一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的親水性乳 液為聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、苯丙乳液、水性聚氨酯中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的水溶性聚 合物為水溶性淀粉、海藻酸鈉、殼聚糖、環(huán)糊精、聚乙烯醇中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的無機(jī)硅酸 鹽為100?500目的橄欖石、角閃石、長石、云母、電氣石中的一種或多種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的谷朊粉為 植物提取物，粒徑在1?l〇Mi。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的碳纖維為 短切碳纖維，平均長度為l〇Mi?2mm。8.—種權(quán)利要求1所述的固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于按照如下 方式進(jìn)行:(1)將40?60重量份的硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝 置投入到粉體表面改性機(jī)中，通過給藥裝置加入10?25重量份的水溶性包裹劑，加熱使硅藻 土物料干燥，同時(shí)水溶性包裹劑加熱熔融，然后再改性主機(jī)中混合攪拌，在攪拌棒的高速攪 拌下攪拌10?40min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土；(2)將卜10重量份的碳纖維和2?15重量份的谷朊粉加入到高速混合機(jī)中，以800? 1500rpm的攪拌速度混合20?40 min形成多孔混合物，加入1?5重量份的無機(jī)顏料，繼續(xù)混合 攪拌10~30min，使無機(jī)顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)將步驟(1)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機(jī) 中，加入5?15重量份的氫氧化鈣和5?15重量份的熟石膏，以500?lOOOrpm的速度攪拌混合10 ?40min，加入2?10重量份的硅溶膠繼續(xù)攪拌10?20min，出料干燥即得本產(chǎn)品。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于步驟 (1)中所述的粉體表面改性機(jī)主要由給料裝置、給藥裝置、加熱裝置、改性主機(jī)及集料裝置 組成，其中改性主機(jī)上方設(shè)有預(yù)混室，預(yù)混室設(shè)有兩組噴嘴，均通入熱壓力氣流。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種固強(qiáng)性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于步驟 (I)中所述的加熱溫度為80?150°C，攪拌轉(zhuǎn)速為1000?5000rpm。
【文檔編號(hào)】C04B28/26GK106045455SQ201610378125
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】陳慶, 孫麗枝, 廖大應(yīng)
【申請(qǐng)人】成都新柯力化工科技有限公司