本发明涉及建筑内墙涂料，特别涉及一种健康功能型内墙硅藻泥涂料及其制备方法。
背景技术：
：为了适应现代社会人们的生活需求以及审美要求，越来越多的家庭选择对室内环境进行装修，营造出具有美感而又舒适、方便的室内环境逐渐成为大多数家庭的选择。对于毛坯交付的房屋进行内墙装饰时，首先需要进行墙面修补，保证基层平整坚固，不得有粉化、起砂、空鼓、脱落等现象；在墙面找平后，则需要进行两道抹灰，第二道的时候一般会向墙面批腻子，并对腻子层进行找平；最后向墙面涂刷乳胶漆，完成墙面装修。目前，现有专利中授权公告号为CN101319103B的中国专利公开了一种负离子腻子粉，由滑石粉、植物胶粉和电气石粉混合制成，与常规腻子相比，可以永久释放负离子；另一篇授权公告号为CN104403399B的中国专利公开了一种具有调湿防潮功能的内墙腻子，包括调湿材料、补助调湿材料、无机凝胶材料、无机填料、有机凝胶材料、功能助剂、助剂等，可有效吸附室内空气中的水分，达到防潮防霉效果。可见，本领域的技术人员局限于对多功能型腻子粉的研究，在用腻子层打底后，仍需要经过涂刷乳胶漆、打磨共三道工序，存在费时、费力的缺陷。技术实现要素：本发明的目的是提供一种健康功能型内墙硅藻泥涂料，具有“三合一”功能，即不用腻子打底、不用刷乳胶漆涂料、不用打磨，三遍合一，具有省工、省时、省钱的优点。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种健康功能型内墙硅藻泥涂料，包括如下重量份的组分：植物胶粉组合物25~35份、硅酸盐水泥330~350份、石英砂650~670份、氧化铁红2~10份、聚丙烯短纤维10~30份、阻碱剂8~12份。通过采用上述技术方案，将植物胶粉组合物、硅酸盐水泥、石英砂、氧化铁红、聚丙烯短纤维、阻碱剂进行混合制成内墙干粉涂料，本发明的内墙干粉涂料涂刷在内墙表面后，不用腻子打底、不用刷乳胶漆涂料、不用打磨，三遍合一，具有省工、省时、省钱的优点，而且再次装修时更加容易，不用铲底，不用刷胶，可以直接刮涂。本发明进一步设置为：所述植物胶粉组合物包括如下重量份的组分：防水性胶粉10~20份、吸附性胶粉10~20份、重质碳酸钙590~700份、氢氧化钙280~320份与羟丙基甲基纤维素5~10份。通过采用上述技术方案，将防水性胶粉、吸附性胶粉、重质碳酸钙、氢氧化钙、羟丙基甲基纤维素混合制成植物胶粉组合物。植物胶粉组合物可与其他组分生成稳定的凝胶物，形成网状结构，使制备的涂层具有优良的透气、调湿、防渗漏水、净化空气的功能；还有助于提高与墙体的附着力，解决了涂层开裂、空鼓、起皮、脱落、粉化等不良现象；富含活性基团，可有效激发组分内含有的活性物质，生成永久性硬膜，表面光洁、平滑，装饰效果优于乳胶漆和仿瓷涂料、抛光腻子，并具有耐干擦、湿擦、水泡能力。本发明进一步设置为：所述防水性胶粉包括如下重量份的组分：去离子水90~110份、丙烯酸乳液成膜物20~25份、硅藻土料浆90~110份、聚乙烯醇28~32份、过氧化二苯甲酰1~5份。通过采用上述技术方案，丙烯酸乳液成膜物是一个非均相的分散液，由一个连续的水相中的许多聚合物微粒组成，当水逐渐蒸发或被多孔表面吸收时，分散相浓度逐渐增大，这些聚合物微粒就慢慢接近，粒子间距离缩小，最后粒子间相互接触，开始产生凝结，此时水分继续减少，聚合物粒子接触更紧密，然后在粒子间形成细小的毛细管，毛细管力的作用促使聚合物自黏，形成薄膜，使得制备涂层表面光洁、平滑，装饰效果优于乳胶漆和仿瓷涂料、抛光腻子，并具有耐干擦、湿擦、防渗漏水、隔热、耐温的优点；还有助于提高体系内各组分之间的相融性；同时施工性好、附着力强、遮盖力高，容易刮平墙面，不用打磨，具有省时省工、施工简便快捷的优点；硅藻土料浆具有优良的伸缩性，有较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度，体质轻软，细度高，加入后使得涂层表面光滑、重量轻、强度好，减少因湿度变化而引起的伸缩变形；采用去离子水、丙烯酸乳液成膜物、硅藻土料浆、聚乙烯醇、过氧化二苯甲酰混合进行反应，制备形成防水性胶粉，具有优良的防渗漏水、调湿调温、隔热耐温、抗拉伸、抗撕裂强度以及伸缩性等优点。本发明进一步设置为：所述硅藻土料浆包括如下重量份的组分：硅藻土30~40份、甲基丙烯酸甲酯30~35份、钛酸酯偶联剂3~5份、KH-5501~3份。通过采用上述技术方案，甲基丙烯酸甲酯发生自交联反应，硅藻土接枝在甲基丙烯酸甲酯的支链结构上，即对硅藻土进行改性，形成的硅藻土料浆分散性能良好，具有优良的伸缩性、较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度、体质轻软、细度高的优点，加入后使得涂层表面光滑、重量轻、强度好，减少因湿度变化而引起的伸缩变形，还具有增容、增稠、高附着力的优点。本发明进一步设置为：所述防水性胶粉的制备方法包括如下步骤：（1）配料：称量去离子水90~110份、丙烯酸乳液成膜物20~25份、硅藻土料浆90~110份、聚乙烯醇28~32份、过氧化二苯甲酰1~5份；（2）将过氧化二苯甲酰溶解于硅藻土料浆中；（3）聚合：向反应瓶中加入去离子水、聚乙烯醇进行搅拌，同时通入氮气，升温至40~42℃，再加入步骤（2）的硅藻土料浆进行搅拌，升温至70~75℃，保温2~2.5h，继续升温至75~80℃，保温2.5~3h；（4）再次加入丙烯酸乳液成膜物，搅拌1.5~2h；（5）将步骤（4）中的混合液进行烘干并粉碎形成粉体。通过采用上述技术方案，硅藻土料浆、丙烯酸乳液成膜物中均具有较多的活性基团，向反应体系内加入去离子水、聚乙烯醇、过氧化二苯甲酰进行搅拌，形成待聚合的体系，此时，将硅藻土料浆、丙烯酸乳液成膜物添加进体系内，发生聚合反应，使制备的防水性胶粉具有防渗漏水、隔热耐温、调温调湿的功能；并且施工性好、遮盖力强、容易刮平墙面、不用打磨的优点。本发明进一步设置为：所述吸附性胶粉包括如下重量份的组分：负离子粉5~10份、硅藻土50~60份、沸石10~15份、重金石粉10~15份、含硅粘结剂10~20份、羧甲基纤维素钠5~15。通过采用上述技术方案，吸附性胶粉中含有若干具有优良吸附性能的组分，比如硅藻土、负离子粉、沸石、重金石粉，使制备涂层具有良好的透气、吸附空气中微尘、二氧化碳、消除异味、抗菌、防霉的性能，有助于净化空气，同时还能释放负离子、吸附甲醛、发射远红外线、吸收X光、电磁辐射等；含硅胶粘剂与羧甲基纤维素钠具有优异的分散性与粘结性，显著提高了各组分之间的相容性。本发明进一步设置为：所述含硅粘结剂包括如下重量份的组分：丙烯酸乳液70~80份、纳米二氧化硅8~12份、松蜡树脂5~10份与乳化剂1~3份。通过采用上述技术方案，含硅粘结剂是由单组份有机硅高分子化合物组成，具有优异的粘结性、高温保粘性、高模量、耐冲击、耐高温以及良好的热稳定性与耐候性。本发明进一步设置为：所述重质碳酸钙的细度≥325目、白度93~95；所述氢氧化钙的细度≥325目、白度90~93；所述羟丙基甲基纤维素的粘度为100000~120000mpa·s。通过采用上述技术方案，由于本发明的涂料应用在内墙体表面，美观、触感、附着性与防水性等均是重要的参考指标，所以限定重质碳酸钙的细度≥325目、白度93~95、氢氧化钙的细度≥325目、白度90~93、羟丙基甲基纤维素的粘度为100000~120000mpa·s。本发明进一步设置为：所述阻碱剂包括如下重量份的组分：水泥熟料粉50~60份、聚硼硅氧烷15~25份、气相二氧化硅5~10份、工业硫酸铝5~10份、甲酸钙5~10份、相容剂1~3份。通过采用上述技术方案，本发明的阻碱剂采用上述配方制得，具有优异的耐碱性，防止墙体泛碱引起涂层发花、发白的缺陷，有助于延长内墙涂料的使用寿命。本发明的另一目的在于公开了一种如上述的健康功能型内墙干粉涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料：称量植物胶粉组合物25~35份、硅酸盐水泥330~350份、石英砂650~670份、氧化铁红2~10份、聚丙烯短纤维10~30份、阻碱剂8~12份；（2）向混料机中加入硅酸盐水泥、石英砂、植物胶粉组合物、氧化铁红、聚丙烯短纤维以及阻碱剂进行充分搅拌。通过采用上述技术方案，将上述配方中的组分进行充分搅拌，混料的均匀性影响产品的性能，形成的内墙涂料取代了传统的抹腻子层、打磨腻子层与涂刷乳胶漆三个步骤，仅仅需要一步施工，具有优异的施工性能、防渗漏水性、隔热耐温性；同时遮盖力、附着力较强；还具有净化空气的功能。综上所述，本发明具有以下有益效果：1、本发明公开了一种健康功能型内墙硅藻泥涂料，是将自制的植物胶粉组合物添加在硅酸盐水泥、石英砂、氧化铁红、聚丙烯短纤维与阻碱剂中，将本发明制备的涂料涂刷在内墙上，取代了传统需要三步装饰的复杂工序，涂刷后的内墙表面光滑、平整，具有优异的防渗漏水、隔热耐温性能；同时可施工性良好，涂料附着力强；还具有净化空气的作用；2、本发明采用的植物胶粉组合物，易与其它组分生成稳定的凝胶物，形成网状结构，使制备的涂层具有优良的透气作用；3、植物胶粉组合物内富含有多种活性物质，比如丙烯酸乳液成膜物可以生成永久性硬膜，使涂层表面光洁、平滑，增强涂层的可施工性，还有助于使涂层具有调湿、防渗漏水、隔热耐温的作用；4、植物胶粉组合物中含有硅藻土料浆，使制备涂层具有优良的附着性、伸缩性、较高的冲击强度与拉伸强度；5、同时富含有负离子粉、沸石、重金石粉等，使得涂层具有净化空气的作用；采用含硅粘结剂进一步提高了涂层在墙体表面的附着性等。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。硅藻土料浆采用如下制备过程：（1）配料：称取硅藻土30~40份、甲基丙烯酸甲酯30~35份、钛酸酯偶联剂3~5份、KH-5501~3份；（2）将30~35份甲基丙烯酸甲酯与3份钛酸酯偶联剂加入研磨罐中，并用力摇晃均匀；（3）将30~40份硅藻土、1份KH-550添加至研磨罐内，再次充分摇晃均匀即可。丙烯酸乳液成膜物采用如下制备过程：（1）预乳化：向反应瓶中加入100份水、3份乳化剂、5份丙烯酰胺，在搅拌条件下加入5份苯乙烯、10份丙烯酸丁酯、10份丙烯酸，制备无分层的白色预乳化液；（2）聚合：向反应瓶中加入100份水、1份引发剂、10份预乳化液与5份过硫酸铵水溶液，升温到65℃后，保温1h，氨水中和到pH=7.5~8之间即可。含硅粘结剂的制备方法包括以下步骤：（1）制备松蜡树脂：首先将40份水加热至沸腾状态，放入40份石蜡进行搅拌，使得石蜡溶解；然后加入60份松香树脂，在200r/min的搅拌下，进行皂化反应；再加入1份松节油与1份草酸，并提高转速至400r/min继续搅拌，制得均匀的混合液；最后，对混合液进行加热，加热时间为60min形成松蜡树脂；（2）乳化：将70份丙烯酸乳液、8份纳米二氧化硅、5份松蜡树脂与1份乳化剂进行搅拌。阻碱剂的制备方法包括以下步骤：（1）将15份聚硼硅氧烷放在坩埚中，并在180℃高温环境中加热，待聚硼硅氧烷呈熔融状态；（2）向熔融的聚硼硅氧烷中依次添加50份水泥熟料粉、5份气相二氧化硅、5份工业硫酸铝、5份甲酸钙以及1份相容剂，进行高速搅拌形成混合物；（3）然后将步骤（2）中搅拌均匀的混合物在-20~-15℃的低温环境下冷却；（4）最后将混合物粉碎至平均粒径约为100~200nm的粉末。防水性胶粉的制备过程包括如下步骤：首先将1~5份过氧化二苯甲酰溶解于90~110份硅藻土料浆中；然后向反应瓶中加入90~110份去离子水、28~32份聚乙烯醇进行搅拌，同时通入氮气，升温至40℃后，加入溶解有过氧化二苯甲酰的硅藻土料浆内，调节转速至350~380r/min，升温至70℃，关闭氮气，保温2小时；再升温至80℃，保温3小时，降温、过滤、烘干、粉碎即可。吸附性胶粉的制备包括如下步骤：（1）配料：称量负离子粉5~10份、硅藻土50~60份、沸石10~15份、重金石粉10~15份、含硅粘结剂10~20份、羧甲基纤维素钠5~15；（2）将50~60份硅藻土、5~10份负离子粉、10~15份沸石、10~15份重金石粉、10~20份含硅粘结剂、5~15份羧甲基纤维素钠加入球磨机中进行混料，球磨3~4h。植物胶粉组合物的制备包括如下步骤：（1）配料：称量防水性胶粉10~20份、吸附性胶粉10~20份、重质碳酸钙590~700份、氢氧化钙280~320份与羟丙基甲基纤维素5~10份；（2）混料：将防水性胶粉、吸附性胶粉、重质碳酸钙、氢氧化钙、羧甲基纤维素钠投至混料机中进行充分搅拌。实施例一：一种健康功能型内墙硅藻泥涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料：称量植物胶粉组合物25份、硅酸盐水泥330份、石英砂650份、氧化铁红2份、3mm聚丙烯短纤维10份、阻碱剂8份；（2）向球磨机中加入硅酸盐水泥、石英砂、植物胶粉组合物与阻碱剂进行充分搅拌，调节转速为300r/min；（3）提高转速至450r/min，继续加入氧化铁红、聚丙烯短纤维进行充分研磨。实施例二：一种健康功能型内墙硅藻泥涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料：称量植物胶粉组合物27份、硅酸盐水泥335份、石英砂655份、氧化铁红4份、3mm聚丙烯短纤维15份、阻碱剂8份；（2）向球磨机中加入硅酸盐水泥、石英砂、植物胶粉组合物与阻碱剂进行充分搅拌，调节转速为300r/min；（3）提高转速至450r/min，继续加入氧化铁红、聚丙烯短纤维进行充分研磨。实施例三：一种健康功能型内墙硅藻泥涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料：称量植物胶粉组合物30份、硅酸盐水泥340份、石英砂660份、氧化铁红6份、3mm聚丙烯短纤维20份、阻碱剂10份；（2）向球磨机中加入硅酸盐水泥、石英砂、植物胶粉组合物与阻碱剂进行充分搅拌，调节转速为300r/min；（3）提高转速至450r/min，继续加入氧化铁红、聚丙烯短纤维进行充分研磨。实施例四：一种健康功能型内墙硅藻泥涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料：称量植物胶粉组合物32份、硅酸盐水泥345份、石英砂665份、氧化铁红8份、3mm聚丙烯短纤维25份、阻碱剂10份；（2）向球磨机中加入硅酸盐水泥、石英砂、植物胶粉组合物与阻碱剂进行充分搅拌，调节转速为300r/min；（3）提高转速至450r/min，继续加入氧化铁红、聚丙烯短纤维进行充分研磨。实施例五：一种健康功能型内墙硅藻泥涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）配料：称量植物胶粉组合物35份、硅酸盐水泥350份、石英砂670份、氧化铁红10份、3mm聚丙烯短纤维30份、阻碱剂12份；（2）向球磨机中加入硅酸盐水泥、石英砂、植物胶粉组合物与阻碱剂进行充分搅拌，调节转速为300r/min；（3）提高转速至450r/min，继续加入氧化铁红、聚丙烯短纤维进行充分研磨。对比例一：以淘宝店铺“三棵树官方旗舰店”售卖的健康+净味二合一墙面漆作为对比例一。对比例二：以授权公告号为CN104403399B的中国专利公开了一种具有调湿防潮功能的内墙腻子作为对比例二。检测手段：（1）表观质量：自然成型15天后，利用肉眼观察各实施例与对比例涂刷后的内墙表面情况。（2）附着力的测定：按照国家标准《GB1720—79(88)漆膜附着力测试法》，利用漆膜附着力试验仪，采用划圈法进行测定，以级数表示。采用重叠圆滚线划痕方法来评价涂膜的附着力性能。首先，将样板的涂膜面朝上，并且把样板固定在测试仪上，然后用耐磨针尖在涂膜的表面划出一定长度的圆滚划痕，将样板上划痕的上侧位检查的目标，依次标出1、2、3、4、5、6、7七个部位，相应的分为七个等级，按照顺序，用四倍放大镜检查各部位漆膜的完整度。附着力最佳的，为1级，依次类推，7级的附着力最差。（3）透气性能：取长和宽均为1米的方形基布，在基布上涂布实施例一~实施例五与对比例，涂布厚度为0.2mm，然后将样品放置在距离风扇1米的位置，将一片现采摘的杨树叶放置在样品远离风扇的一侧，观察树叶飞舞情况。（4）涂膜抗冲击强度：参照国家标准《GB1732—93漆膜耐冲击性测定法》，用涂膜冲击器进行测定。将涂膜样板置于涂膜冲击器的枕垫上，使其紧贴于枕垫块凹孔，将涂膜面朝上，并且使受冲击点距离样板的边缘不少于20mm。解开冲击器右边的控制螺钉，重锤将会自由降落以冲击样板，然后取出样板，用四倍放大镜观察其是否有裂纹和剥落的现象。以下落最大高度与重锤的质量乘积（kg·cm）来表示涂膜的耐冲击性能，通常重锤质量为1kg。（5）隔热性能：将各实施例的样品与对比例分别涂覆在厚度为2cm的玻璃基材表面，向玻璃基材涂覆涂料的一侧进行烘烤，室温为25℃，烘烤温度为50℃，烘烤30min、60min、90min后观察玻璃基材另一侧的温度变化。（6）环保性能：选取面积为10m2，层高为2.8m的卧室作为测试场所，涂层厚度为1.5mm，采用负离子测试器（COM-3010PRO）测试负离子的释放量。表观质量的检测结果如下表所示：样品表观情况实施例一表面平整，成膜性佳实施例二表面平整，成膜性佳实施例三表面平整，成膜性佳实施例四表面平整，成膜性佳实施例五表面平整，成膜性佳对比例一表面平整，但有微小裂纹通过上表可知，实施例一~实施例五的样品成膜性优异，将其涂覆在内墙表面，经过15天自然成型后，表面平整性高，且表面细腻光滑，无微小裂纹；而对比例一的样品则出现微小裂纹，成膜效果不佳。附着力的检测结果如下表所示：样品级数实施例一2级实施例二2级实施例三1级实施例四1级实施例五1级对比例一5级通过上表可知，采用实施例一~实施例五的样品均达到2级以上，与墙体的附着力较大，而对比例一的样品，附着力的试验结果为5级，远远低于本发明的硅藻泥涂料测试结果。透气性能的测试结果如下表所示：样品树叶飞舞情况实施例一树叶晃动实施例二树叶晃动实施例三树叶晃动实施例四树叶晃动实施例五树叶晃动对比例一树叶不动通过上表可知，实施例一~实施例五的样品具有优异的透气性能，远离风扇一侧的树叶会发生晃动，而对比例一的样品透气性不佳，开启风扇后，树叶不动。涂膜抗冲击强度的测试结果如下表所示：样品冲击强度（kg•cm）实施例一45实施例二46实施例三48实施例四50实施例五50对比例一32通过上表可知，实施例一~实施例五样品的冲击强度较高，均达到45kg•cm以上，相比于现有的涂料而言，具有优异的抗冲击强度。隔热性能的测试结果如下表所示：样品30min（℃）60min（℃）90min（℃）实施例一252832实施例二252831实施例三252830实施例四252630实施例五252630对比例一303848通过上表可知，实施例一~实施例五的样品经过烘烤测试后，玻璃基材表面的温升较小，该涂料具有优异的隔热性能；而对比例一的涂料隔热性较差，玻璃表面的温升较高。环保性能的测试结果如下表所示：样品负离子数个/cm3（≥）实施例一1200实施例二1250实施例三1500实施例四1500实施例五1600对比例一1200对比例二1000通过上表可知，本发明的硅藻泥涂料具有优异的释放负离子性能，涂层厚度为1.5mm时，即可释放1200个以上的负离子，环保性能优于对比例一、对比例二的样品。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页1 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