本发明涉及硅藻土基复合材料的制备及应用技术领域，具体涉及一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物及其制备方法。
背景技术：
硅藻土是古代单细胞低等植物硅藻的遗骸堆积沉积后，经过初步成岩作用而形成的一种具有多孔性的生物硅质岩。它是由硅藻的壁壳组成的，壁壳上有多级、大量、有序排列的微孔，而且硅藻土具有密度小、比表面积大、吸附性好、耐酸、耐碱、绝缘等特性，其独特的表面结构与优异的吸附性能适合于用作吸附材料，并且中国硅藻土矿产资源储量丰富，廉价易得。硅藻土由无定形的sio2组成，并含有少量fe2o3、cao、mgo、al2o3及有机杂质。硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软，多孔而轻。硅藻土的主要成分是硅酸质，具有超纤维、多孔质等特性，其超微细孔比木炭还要多出5000到6000倍。在室内的湿度上升时，硅藻土上的超微细孔能够自动吸收空气中的水分，将其储存起来。如果室内空气中的水分减少、湿度下降，硅藻土就能够将储存在超微细孔中的水分释放出来。硅藻土还具有消除异味的功能，保持室内清洁的作用。
目前在国内外已经有企业利用硅藻土添加复合材料来制造各种成型组合物制品，但是在原料配方和制造工艺方面还有一定的局限性，影响了应用的效果。首先硅藻土成型组合物要先经过较高温度的热压成型，再经过高温煅烧才能制得硅藻土成型组合物，使得温度对净化剂产生较大的不利影响，不仅降低硅藻土成型组合物的净化效果，且使得制备的成本较高；其次制备除异味硅藻土复合材料的净化剂大多由片芯和包覆片芯的包衣组成，而包衣主要由纳米二氧化钛、硅藻土复合催化材料和可再分散乳胶粉组成，催化效率较低，使得制备得到的硅藻土成型组合物的吸湿除臭功能和环境净化功能较弱。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种制作简单、制备成本低、净化效果好、可工业化生产的一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现的：
配方为：所述硅藻土成型组合物各组分的重量百分比组成为：硅藻土5%～40%，电气石粉5%～20%，无机净化剂1%～5%，丙烯酸树脂胶粘剂0.1%～1.0%，余量为石膏粉，所述无机净化剂是将贵金属催化剂附着于无机功能材料得到的复合粉体。
优选地，所述硅藻土的粒径为25μm～35μm。
优选地，所述电气石粉的粒径为25μm～35μm。
优选地，所述石膏粉的粒径为25μm～35μm。
优选地，所述无机净化剂的制备方法是:将无机功能材料与贵金属催化剂混合均匀得到混合物并将混合物降温至0℃～5℃，再将混合物加入高速气流冲击式粉体表面处理机中，在气流速度为800m/s～850m/s条件下反应15s～18s，取出混合物冷却至室温，冷却速率为10℃/s～15℃/s，即可制备得到无机净化剂；所述无机功能材料是纳米氧化铝粉和纳米二氧化硅粉的混合物，其中纳米氧化铝粉的体积是纳米二氧化硅粉体积的1.5～1.8倍；所述贵金属催化剂是钯黑或钯的盐类。
制备方法为：一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅藻土、电气石粉、石膏粉放入容器中，再加入水混合搅拌得到混合物，所述混合物中水的比重为5%～15%；
（2）先将步骤（1）中的混合物过滤，取滤渣并放入硅胶模具中成型，再将成型的混合物自然干燥，得到成型组合物；
（3）先将无机净化剂与丙烯酸树脂胶粘剂混合均匀得到附着无机净化剂的丙烯酸树脂胶粘剂，再将附着无机净化剂的丙烯酸树脂胶粘剂均匀地涂刷在步骤（2）中的成型组合物的表面，得到硅藻土成型组合物半成品；
（4）将步骤（3）中的硅藻土成型组合物半成品自然干燥，即得所述具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物。
优选地，所述步骤（1）中的混合搅拌的速度为80r/min～100r/min。
优选地，所述步骤（3）中将混合物均匀地涂刷在步骤（2）中的成型组合物表面的涂刷厚度是0.3mm～0.5mm。
优选地，所述步骤（3）中将混合物均匀地涂刷在步骤（2）中的成型组合物表面的涂刷厚度是0.4mm。
电气石，是以含硼为特征的铝、铁、钠、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物，呈黑色或灰黑色，粗针状、束状或放射状结构。电气石具有特殊的热电性和压电性，有很高的远红外辐射和负离子释放能力，并含有多种对人体健康有益的微量元素，广泛应用在饮用水活性化、空气净化、污水处理、陶瓷、建材、日用化工、电子、纺织、保健用品、美容化妆品等领域。由于电气石具有独特的环境净化功能，将其组合制成一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物，使它既有一定的机械强度又有良好的环境净化功能。
石膏粉，主要化学成分为硫酸钙，熟石膏粉末与水混合后有可塑性，但不久就硬化重新变成石膏。石膏在拌合时，为使浆体具有施工要求的可塑性，需加入石膏用量60%的用水量。石膏粉具有一定的调湿性，由于石膏制品内部大量毛细孔隙对空气中的水蒸气具有较强的吸附能力，所以对室内的空气湿度有一定的调节作用。
无机功能材料，是一些结构无机材料加工到纳米级后，具有与原来材料完全不同的特性，甚至具有一些新的特性如富有辐射、吸收、杀菌、吸附等许多新特性，因而具有新的功能，即是无机功能材料。无机功能材料包括超细及纳米粉体、精细陶瓷、无机抗菌材料、无机多孔材料、无机膜材料等；超细及纳米粉体主要有纳米二氧化钛、超细氧化铁粉、纳米氧化铝粉、纳米二氧化硅等，精细陶瓷主要有导电陶瓷、高温超导陶瓷、生物陶瓷等；无机抗菌材料主要有银系无机抗菌材料、光催化半导体抗菌材料等；无机多孔材料主要有沸石分子筛、类分子筛空旷骨架材料等，无机膜材料主要有微孔膜材料和致密膜材料。
本发明一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物及其制备方法，加入的净化剂是将贵金属催化剂附着于层状的无机功能材料得到的无机净化剂，该无机净化剂能够和醛类、氨类、苯类气体发生化学反应，从而起到净化的作用，在有害的醛类、氨类、苯类气体的浓度较低时也可有效祛除有害气体，即效性好，可短时间内达到净化目的；加入的电气石粉、石膏粉、硅藻土对空气中的水蒸气具有较强的吸附能力，从而起到吸湿的作用；加入的电气石粉、石膏粉、硅藻土的粒径范围相同，使得制得的硅藻土成型组合物表面光滑，便于在成型组合物表面涂刷无机净化剂，减少无机净化剂脱落现象的发生，使得硅藻土成型组合物的净化效果更好；制备硅藻土成型组合物时，经过成型、自然干燥、涂刷净化剂、自然干燥等步骤制备得到硅藻土成型组合物，避免了温度对无机净化剂的影响，使得净化的效果更好；将净化剂涂刷在成型组合物表面制得硅藻土成型组合物可以降低净化剂的用量，从而降低生产成本，硅藻土成型组合物吸湿时，水分子主要吸附于硅藻土成型组合物的内部，将净化剂涂刷在成型组合物表面可避免水分对净化剂的不利影响，从而增加净化剂的使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
1、硅藻土成型组合物在有害的醛类、氨类、苯类气体的浓度较低时也可有效祛除有害气体，即效性好，可短时间内达到净化目的。
2、硅藻土成型组合物对水分具有较强的吸附能力，吸湿效果强。
3、硅藻土成型组合物的制作工艺简单，净化的效果强，易于工业化生产。
具体实施方式
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。
实施例1：制备硅藻土成型组合物
配方为：所述硅藻土成型组合物各组分的重量百分比组成为：粒径为25μm的硅藻土5%，粒径为25μm的电气石粉5%，无机净化剂1%，丙烯酸树脂胶粘剂0.1%，余量为粒径为25μm的石膏粉，所述无机净化剂的制备方法是:将无机功能材料与贵金属催化剂混合均匀得到混合物并将混合物降温至0℃，再将混合物加入高速气流冲击式粉体表面处理机中，在气流速度为800m/s条件下反应15s，取出混合物冷却至室温，冷却速率为10℃/s，即可制备得到无机净化剂；所述无机功能材料是纳米氧化铝粉和纳米二氧化硅粉的混合物，其中纳米氧化铝粉的体积是纳米二氧化硅粉体积的1.5倍；所述贵金属催化剂是钯黑。
制备方法为：一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅藻土、电气石粉、石膏粉放入容器中，再加入水混合搅拌得到混合物，混合搅拌的速度为80r/min，所述混合物中水的比重为5%；
（2）先将步骤（1）中的混合物过滤，取滤渣并放入硅胶模具中成型，再将成型的混合物自然干燥，得到成型组合物；
（3）先将无机净化剂与丙烯酸树脂胶粘剂混合均匀得到混合物，再将混合物均匀地涂刷在步骤（2）中的成型组合物的表面，涂刷厚度是0.3mm，得到硅藻土成型组合物半成品；
（4）将步骤（3）中的硅藻土成型组合物半成品自然干燥，即得所述具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物。
实施例2：制备硅藻土成型组合物
配方为：所述硅藻土成型组合物各组分的重量百分比组成为：粒径为35μm的硅藻土40%，粒径为35μm的电气石粉20%，无机净化剂5%，丙烯酸树脂胶粘剂1.0%，余量为粒径为35μm的石膏粉，所述无机净化剂的制备方法是:将无机功能材料与贵金属催化剂混合均匀得到混合物并将混合物降温至5℃，再将混合物加入高速气流冲击式粉体表面处理机中，在气流速度为850m/s条件下反应18s，取出混合物冷却至室温，冷却速率为15℃/s，即可制备得到无机净化剂；所述无机功能材料是纳米氧化铝粉和纳米二氧化硅粉的混合物，其中纳米氧化铝粉的体积是纳米二氧化硅粉体积的1.8倍；所述贵金属催化剂是氯化钯。
制备方法为：一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅藻土、电气石粉、石膏粉放入容器中，再加入水混合搅拌得到混合物，混合搅拌的速度为100r/min，所述混合物中水的比重为15%；
（2）先将步骤（1）中的混合物过滤，取滤渣并放入硅胶模具中成型，再将成型的混合物自然干燥，得到成型组合物；
（3）先将无机净化剂与丙烯酸树脂胶粘剂混合均匀得到混合物，再将混合物均匀地涂刷在步骤（2）中的成型组合物的表面，涂刷厚度是0.5mm，得到硅藻土成型组合物半成品；
（4）将步骤（3）中的硅藻土成型组合物半成品自然干燥，即得所述具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物。
实施例3：制备硅藻土成型组合物
配方为：所述硅藻土成型组合物各组分的重量百分比组成为：粒径为30μm的硅藻土10%，粒径为30μm的电气石粉10%，无机净化剂2%，丙烯酸树脂胶粘剂0.5%，余量为粒径为30μm的石膏粉，所述无机净化剂的制备方法是:将无机功能材料与贵金属催化剂混合均匀得到混合物并将混合物降温至2℃，再将混合物加入高速气流冲击式粉体表面处理机中，在气流速度为820m/s条件下反应16s，取出混合物冷却至室温，冷却速率为12℃/s，即可制备得到无机净化剂；所述无机功能材料是纳米氧化铝粉和纳米二氧化硅粉的混合物，其中纳米氧化铝粉的体积是纳米二氧化硅粉体积的1.6倍；所述贵金属催化剂是金属铂。
制备方法为：一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅藻土、电气石粉、石膏粉放入容器中，再加入水混合搅拌得到混合物，混合搅拌的速度为90r/min，所述混合物中水的比重为10%；
（2）先将步骤（1）中的混合物过滤，取滤渣并放入硅胶模具中成型，再将成型的混合物自然干燥，得到成型组合物；
（3）先将无机净化剂与丙烯酸树脂胶粘剂混合均匀得到混合物，再将混合物均匀地涂刷在步骤（2）中的成型组合物的表面，涂刷厚度是0.4mm，得到硅藻土成型组合物半成品；
（4）将步骤（3）中的硅藻土成型组合物半成品自然干燥，即得所述具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物。
实施例4：制备硅藻土成型组合物
配方为：所述硅藻土成型组合物各组分的重量百分比组成为：粒径为28μm的硅藻土20%，粒径为27μm的电气石粉15%，无机净化剂3%，丙烯酸树脂胶粘剂0.6%，余量为粒径为30μm的石膏粉，所述无机净化剂的制备方法是:将无机功能材料与贵金属催化剂混合均匀得到混合物并将混合物降温至3℃，再将混合物加入高速气流冲击式粉体表面处理机中，在气流速度为830m/s条件下反应17s，取出混合物冷却至室温，冷却速率为13℃/s，即可制备得到无机净化剂；所述无机功能材料是纳米氧化铝粉和纳米二氧化硅粉的混合物，其中纳米氧化铝粉的体积是纳米二氧化硅粉体积的1.7倍；所述贵金属催化剂是金属铑。
制备方法为：一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅藻土、电气石粉、石膏粉放入容器中，再加入水混合搅拌得到混合物，混合搅拌的速度为95r/min，所述混合物中水的比重为12%；
（2）先将步骤（1）中的混合物过滤，取滤渣并放入硅胶模具中成型，再将成型的混合物自然干燥，得到成型组合物；
（3）先将无机净化剂与丙烯酸树脂胶粘剂混合均匀得到混合物，再将混合物均匀地涂刷在步骤（2）中的成型组合物的表面，涂刷厚度是0.35mm，得到硅藻土成型组合物半成品；
（4）将步骤（3）中的硅藻土成型组合物半成品自然干燥，即得所述具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物。
对比例1
与实施例2相比，对比例1一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物的配方中将5%的无机净化剂替换为5%的活性炭，其余组成硅藻土成型组合物的重量百分比均与实施例2相同、制备硅藻土成型组合物的步骤均与实施例2相同。
对比例2
配方为：所述硅藻土成型组合物各组分的重量百分比组成为：粒径为35μm的硅藻土40%，粒径为35μm的电气石粉20%，无机净化剂5%，丙烯酸树脂胶粘剂1.0%，余量为粒径为35μm的石膏粉，所述无机净化剂是将氯化钯附着于层状的无机功能材料得到的复合粉体。
制备方法为：一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硅藻土、电气石粉、石膏粉放入容器中，再加入水混合搅拌得到混合物，混合搅拌的速度为100r/min，所述混合物中水的比重为15%；
（2）先将步骤（1）中的混合物过滤，取出滤渣，将滤渣、无机净化剂和丙烯酸树脂胶粘剂混合均匀得到混合物，再将混合物放入硅胶模具中成型，再将成型的混合物自然干燥，即得所述具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物。
下表1给出实施例1-4和对比例1-2制得的具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物的性能测定结果。
表1
从上表实施例1-4和对比例1-2制得的具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物的性能测定结果可以看出，本发明一种具有吸湿除臭功能的硅藻土成型组合物及其制备方法，制备得到的硅藻土成型组合物在有害的醛类、氨类、苯类气体的浓度较低时也可有效祛除有害气体,硅藻土成型组合物对水分具有较强的吸附能力，吸湿效果强，使用寿命强。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。