本发明属于油性涂料制备技术领域，具体涉及一种基于纳米贝壳粉的油性涂料。
背景技术：
随着建筑行业的不断发展，人们对建筑的外观或内部装饰越来越重视，不仅对建筑质量有较高的要求，还对建筑墙面的装饰效果和质量有很高的要求。而墙面涂料对建筑墙面的装饰和保护作用的强弱主要与涂料本身的性能有关。现有技术如授权公告号为CN103483966B的中国发明专利，公开了一种新型防污自清洁建筑外墙涂料及制备方法，具体涉及一种基料为聚二甲基硅氧烷-b-聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚甲基丙烯酸七氟丁基酯氟硅三嵌段共聚物树脂的表面涂层涂料。该涂料具有常见氟硅涂料的稳定性、耐候性、耐腐蚀性等优点，更具有嵌段聚合物微相分离而得到的微纳米粗糙结构，可进一步提高超疏水性。以该氟硅嵌段聚合物为基料，加入颜料、助剂和溶剂进行复配，通过对颜料的筛选，制备不同颜色的高性能建筑外墙用防污自清洁涂料。但该涂料主要成分为高分子合成化合物，不环保，对环境会造成污染；授权公告号为CN103980770B的中国发明专利，公开了一种涂料，以重量份计，包括：8份～18份的水；0 .3份～1份的分散剂；1份～2份的成膜助剂；1份～4份的防霉抗菌剂；0 .1份～0 .5份的消泡剂；2份～5份的纳米抗菌粉；6份～10份的纳米吸附剂；30份～50份的纳米苯丙乳液；5份～9份的纳米硅丙乳液；0 .1份～0 .3份的pH调节剂。在该方法中，纳米苯丙乳液使该涂料形成透气性差、不透水的屏蔽薄膜，防止氡气的逸出，同时纳米吸附剂能够吸收氡离子，进一步减少了氡气的逸出；而且纳米抗菌粉和防霉抗菌剂相互作用，使该涂料能够有效地降低细菌的浓度，防止微生物污染；因此该涂料同时具有抗菌和防氡的功能。但是该涂料不能清除空气中的有害气体，耐腐蚀性差，且不环保；授权公告号为CN104109447B的中国发明专利，公开了一种环保型水性双组份环氧涂料，由重量比为4:1的组分A与组分B组成；A组分中包括如下重量百分数的组分：脂肪族改性胺类固化剂20-50％、水30-40％、消泡剂0 .02-2％、流平剂0 .5-3％、润湿分散剂1-5％、防流挂助剂0 .2-4％、附着力促进剂0 .3-1 .5％、生物环保防腐填料5-15％和体质填料10-20％；B组分中包括如下重量百分数的组分：环氧树脂65-80％和活性环氧稀释剂20-35％。该涂料在低温下固化速度快，可以满足防腐蚀领域的需要，更重要的是环保、无毒害性。但该涂料不具备杀菌作用，且不能去除空气中的有害物质。以上三种涂料的制备成本较高，且只能单用于内墙或外墙，经济效益有待提高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于纳米贝壳粉，能有效吸附、去除空气中有害气体，能去污，除异味，安全无毒，环保，耐腐蚀性强，附着力强，分散均匀，易上色且具有杀菌作用的油性涂料。
本发明针对上述技术问题所采取的方案为：
1）预处理：取一定量的贝壳，置于0.5~1%盐酸、硝酸或硫酸中浸泡，酸浸温度为25~35℃，酸浸时间为1.5~3h，用布氏漏斗进行抽滤，将抽滤得到的贝壳浸泡在0.3~0.8%氢氧化钠或氢氧化钾溶液中，碱浸温度为25~35℃，碱浸时间为0.5~2h，碱浸完成后过滤，在烘箱中进行干燥，干燥温度为70~90℃，之后用粉碎机将贝壳粉碎成贝壳粉，过200~400目筛。酸浸和碱浸可有效去除贝壳表面有机物和无机物污渍，并且酸浸和碱浸后制成的涂料吸附空气中有害气体的能力和去污能力增强；
2）脱脂、去盐：将得到的贝壳粉加入到脱脂剂中进行脱脂，贝壳粉与脱脂剂的固液比为1:2~1:4，温度为60~80℃，反应时间为20~40min，搅拌速率为200~400r/min。采用皂化反应进行脱脂，操作简单有效且环保；脱脂剂会与皂化产生的高级脂肪酸钠盐形成胶束，增大高级脂肪酸钠盐在水中的溶解度，提高脱脂效率。脱脂完成后用梨形分液漏斗分液去掉油层，过滤，按固液比1:3~1:5加入蒸馏水，搅拌均匀后用离子交换树脂进行去盐，过滤。离子交换树脂去盐率高，去盐效率快，使用过的离子交换树脂活化后可重复使用；
3）活化、高温煅烧膨化：将得到的贝壳粉进行活化：将其置于电热鼓风干燥箱中低温预烧活化，温度为70~95℃，水分蒸发，充分脱水后在马弗炉里高温煅烧，温度为600~1000℃，高温下贝壳粉膨化，比表面积增大的同时出现大量均匀的孔穴，孔穴对有害气体及部分微生物具有良好的吸附性能，去污、除异味能力强，贝壳粉活化后碱性增强，表现出较强的杀菌能力。再用空穴改造技术制得微纳米贝壳骨架材料，即纳米贝壳粉。纳米贝壳粉易上色，可制备成任何颜色的涂料，在擦洗过程中不易脱色；
4）制备油性涂料：油性涂料的成份及其重量份为：70~90份纳米贝壳粉和10~30份复合胶水粘合剂；上述纳米贝壳粉中含有1~3份二氧化钛纳米粒子，1~4份电气石粉和2~5份坡缕石粉；上述复合胶水粘合剂的成份及其重量份为：4~8份水，3~10份聚乙烯醇，0.5~1份羧甲基纤维素，1~4份钛酸酯偶联剂、1.5~7份氨基甲酸乙酯和0.01~0.1份乙酰羟脯氨酸。制备的油性涂料能有效吸附、去除空气中有害气体，能去污，除异味，安全无毒，环保，耐腐蚀性强，附着力强，分散均匀，易上色且具有杀菌作用。
上述脱脂剂成份及其重量份为：5~8份碳酸钾，6~10份磷酸钾，0.2~0.5份硅酸钾，30~50份蒸馏水，3~5份聚丙烯酰胺乳液，1~3份乙酰胺和1~2份硫酸镁。可快速与贝壳粉中油脂发生皂化反应，并且会与皂化产生的高级脂肪酸钠盐形成胶束，增大高级脂肪酸钠盐在水中的溶解度，提高脱脂效率。
与现有技术相比，本发明的优点在于：贝壳粉高温膨化，比表面积增大的同时出现大量均匀的孔穴，孔穴对有害气体及部分微生物具有良好的吸附性能，去污、除异味能力强，贝壳粉活化后碱性增强，表现出较强的杀菌能力；纳米贝壳粉易上色，可制备成任何颜色的涂料，在擦洗过程中不易脱色；脱脂采用的脱脂剂：5~8份碳酸钾，6~10份磷酸钾，0.2~0.5份硅酸钾，30~50份蒸馏水，3~5份聚丙烯酰胺乳液，1~3份乙酰胺和1~2份硫酸镁。可快速与贝壳粉中油脂发生皂化反应，并且会与皂化产生的高级脂肪酸钠盐形成胶束，增大高级脂肪酸钠盐在水中的溶解度，提高脱脂效率；油性涂料的成份及其重量份为：70~90份纳米贝壳粉和10~30份复合胶水粘合剂，上述纳米贝壳粉中含有1~3份二氧化钛纳米粒子，1~4份电气石粉和2~5份坡缕石粉，上述复合胶水粘合剂的成份及其重量份为：4~8份水，3~10份聚乙烯醇，0.5~1份羧甲基纤维素，1~4份钛酸酯偶联剂、1.5~7份氨基甲酸乙酯和0.01~0.1份乙酰羟脯氨酸。制备的油性涂料能有效吸附、去除空气中有害气体，能去污，除异味，安全无毒，环保，耐腐蚀性强，附着力强，分散均匀，易上色且具有杀菌作用。上述基于纳米贝壳粉的油性涂料制备过程简单，原料价格低廉，经济效益高，可工厂化生产。
具体实施例
下面通过具体实施例对本发明方案进行进一步说明：
实施例1：
一种基于纳米贝壳粉的油性涂料，具体步骤如下：
1）预处理：取一定量的贝壳，置于0.5~1%盐酸、硝酸或硫酸中浸泡，酸浸温度为25~35℃，酸浸时间为1.5~3h，用布氏漏斗进行抽滤，将抽滤得到的贝壳浸泡在0.3~0.8%氢氧化钠或氢氧化钾溶液中，碱浸温度为25~35℃，碱浸时间为0.5~2h，碱浸完成后过滤，在烘箱中进行干燥，干燥温度为70~90℃，之后用粉碎机将贝壳粉碎成贝壳粉，过200~400目筛。酸浸和碱浸可有效去除贝壳表面有机物和无机物污渍，并且酸浸和碱浸后制成的涂料吸附空气中有害气体的能力和去污能力增强；
2）脱脂、去盐：将得到的贝壳粉加入到脱脂剂中进行脱脂，贝壳粉与脱脂剂的固液比为1:2~1:4，温度为60~80℃，反应时间为20~40min，搅拌速率为200~400r/min。采用皂化反应进行脱脂，操作简单有效且环保；脱脂剂会与皂化产生的高级脂肪酸钠盐形成胶束，增大高级脂肪酸钠盐在水中的溶解度，提高脱脂效率。脱脂完成后用梨形分液漏斗分液去掉油层，过滤，按固液比1:3~1:5加入蒸馏水，搅拌均匀后用离子交换树脂进行去盐，过滤。离子交换树脂去盐率高，去盐效率快，使用过的离子交换树脂活化后可重复使用；
3）活化、高温煅烧膨化：将得到的贝壳粉进行活化：将其置于电热鼓风干燥箱中低温预烧活化，温度为70~95℃，水分蒸发，充分脱水后在马弗炉里高温煅烧，温度为600~1000℃，高温下贝壳粉膨化，比表面积增大的同时出现大量均匀的孔穴，孔穴对有害气体及部分微生物具有良好的吸附性能，去污、除异味能力强，贝壳粉活化后碱性增强，表现出较强的杀菌能力。再用空穴改造技术制得微纳米贝壳骨架材料，即纳米贝壳粉。纳米贝壳粉易上色，可制备成任何颜色的涂料，在擦洗过程中不易脱色；
4）制备油性涂料：油性涂料的成份及其重量份为：70~90份纳米贝壳粉和10~30份复合胶水粘合剂；上述纳米贝壳粉中含有1~3份二氧化钛纳米粒子，1~4份电气石粉和2~5份坡缕石粉；上述复合胶水粘合剂的成份及其重量份为：4~8份水，3~10份聚乙烯醇，0.5~1份羧甲基纤维素，1~4份钛酸酯偶联剂、1.5~7份氨基甲酸乙酯和0.01~0.1份乙酰羟脯氨酸。制备的油性涂料能有效吸附、去除空气中有害气体，能去污，除异味，安全无毒，环保，耐腐蚀性强，附着力强，分散均匀，易上色且具有杀菌作用。
上述脱脂剂成份及其重量份为：5~8份碳酸钾，6~10份磷酸钾，0.2~0.5份硅酸钾，30~50份蒸馏水，3~5份聚丙烯酰胺乳液，1~3份乙酰胺和1~2份硫酸镁。可快速与贝壳粉中油脂发生皂化反应，并且会与皂化产生的高级脂肪酸钠盐形成胶束，增大高级脂肪酸钠盐在水中的溶解度，提高脱脂效率。
实施例2：
一种基于纳米贝壳粉的油性涂料，最优选步骤如下：
1）预处理：取70重量份贝壳，置于500mL1%盐酸中浸泡，酸浸温度为30℃，酸浸时间为2.5h，用布氏漏斗进行抽滤，将抽滤得到的贝壳浸泡在0.5 %氢氧化钾溶液中，碱浸温度为35℃，碱浸时间为1h，碱浸完成后过滤，在烘箱中进行干燥，干燥温度为85℃，之后用粉碎机将贝壳粉碎成贝壳粉，过250目筛。酸浸和碱浸可有效去除贝壳表面有机物和无机物污渍，并且酸浸和碱浸后制成的涂料吸附空气中有害气体的能力和去污能力增强；
2）脱脂、去盐：将得到的贝壳粉加入到脱脂剂中进行脱脂，贝壳粉与脱脂剂的固液比为1:3，温度为70℃，反应时间为30min，搅拌速率为400r/min。采用皂化反应进行脱脂，操作简单有效且环保；脱脂剂会与皂化产生的高级脂肪酸钠盐形成胶束，增大高级脂肪酸钠盐在水中的溶解度，提高脱脂效率。脱脂完成后用梨形分液漏斗分液去掉油层，过滤，按固液比1:3加入蒸馏水，搅拌均匀后用离子交换树脂进行去盐，过滤。离子交换树脂去盐率高，去盐效率快，使用过的离子交换树脂活化后可重复使用；
3）活化、高温煅烧膨化：将得到的贝壳粉进行活化：将其置于电热鼓风干燥箱中低温预烧活化，温度为80℃，水分蒸发，充分脱水后在马弗炉里高温煅烧，温度为700℃，高温下贝壳粉膨化，比表面积增大的同时出现大量均匀的孔穴，孔穴对有害气体及部分微生物具有良好的吸附性能，去污、除异味能力强，贝壳粉活化后碱性增强，表现出较强的杀菌能力。再用空穴改造技术制得微纳米贝壳骨架材料，即纳米贝壳粉。纳米贝壳粉易上色，可制备成任何颜色的涂料，在擦洗过程中不易脱色；
4）制备油性涂料：油性涂料的成份及其重量份为：80份纳米贝壳粉和20份复合胶水粘合剂；上述纳米贝壳粉中含有3份二氧化钛纳米粒子，2份电气石粉和5份坡缕石粉；上述复合胶水粘合剂的成份及其重量份为：6份水，5份聚乙烯醇，0.7份羧甲基纤维素，3份钛酸酯偶联剂、5.3份氨基甲酸乙酯和0.01份乙酰羟脯氨酸，氨基甲酸乙酯和乙酰羟脯氨酸通过钛酸酯偶联剂产生产生意想不到的效果，具有抑制细菌繁殖的作用，从而达到较好的杀菌效果，同时在一定程度上提高吸附性能。制备的油性涂料能有效吸附、去除空气中有害气体，能去污，除异味，安全无毒，环保，耐腐蚀性强，附着力强，分散均匀，易上色且具有杀菌作用。
上述脱脂剂成份及其重量份为：5~8份碳酸钾，6~10份磷酸钾，0.2~0.5份硅酸钾，30~50份蒸馏水，3~5份聚丙烯酰胺乳液，1~3份乙酰胺和1~2份硫酸镁。可快速与贝壳粉中油脂发生皂化反应，并且会与皂化产生的高级脂肪酸钠盐形成胶束，增大高级脂肪酸钠盐在水中的溶解度，提高脱脂效率。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。