一种腻子及其制备方法与流程

文档序号:19159123发布日期:2019-11-16 01:09阅读:337来源:国知局
本发明涉及装修涂料
技术领域
,特别涉及一种腻子及其制备方法。
背景技术
:腻子是在涂漆工序施工前,对施工面进行预处理的一种表面填充材料,在涂漆工序前增加腻子粉主要目的是填充施工面的孔隙以及矫正施工面的曲线偏差,为获得均匀、平滑的漆面做准备。也就是说,现有腻子主要是通过填充改善施工面的平滑性,不能调节室内环境的温度和湿度,无法满足用户对室内舒适度的要求。技术实现要素:本发明的主要目的是提供一种腻子,旨在调节室内环境的温度和湿度,提高室内环境的舒适度。为实现上述目的,本发明提出的腻子,以质量份数计,包括12~45份的α-半水石膏、0.35~0.45份的钠基膨润土、0.7~1.0份的可再分散乳胶粉、40~70份的粉煤灰漂珠、9~11份的灰钙粉、25~30份的重钙粉、3~7份的调湿材料及2~10份的相变材料。可选地,所述相变材料包括相变剂和载体,相变剂为癸酸和月桂醇的组合物,所述相变剂中所述癸酸和所述月桂醇的质量比为3∶7。可选地,所述相变剂的制备过程包括:在密闭条件下,混合癸酸和月桂醇并加热,以使癸酸和月桂醇熔融,待癸酸和月桂醇熔融后,超声震荡熔融后的癸酸和月桂醇,以使癸酸和月桂醇充分混合,制备得到所述相变剂。可选地,所述载体为有机插层改性的煤系高岭土,所述有机插层改性的煤系高岭土与所述相变剂的质量比为(1~1.2)∶1。可选地,所述有机插层改性的煤系高岭土的制备过程包括:将煤系高岭土加入到二甲基亚砜溶液中并超声震荡,再分离、洗涤、干燥,制备得到所述有机插层改性的煤系高岭土。可选地,所述煤系高岭土与所述二甲基亚砜溶液的质量比为(1~1.2)∶1,所述二甲基亚砜溶液的质量分数为40%~60%。可选地,所述相变材料的制备过程包括:将相变剂加入到乙醇中并加热溶解,制备相变剂溶液;将有机插层改性的煤系高岭土加入到乙醇中并搅拌分散,制备载体溶液;混合所述相变剂溶液与所述载体溶液,蒸馏、干燥,制备得到所述相变材料。可选地,所述调湿材料为多级孔硅铝酸钠,所述多级孔硅铝酸钠的孔道结构主要由微孔和有序介孔组成。可选地,所述多级孔硅铝酸钠的制备方法包括:将氢氧化钠、偏铝酸钠和四乙基氢氧化铵溶液混合并溶解,制备混合液;向所述混合液中加入二氧化硅,制备前驱体溶液;加热所述前驱体溶液,以使所述前驱体溶液微晶化,制备微晶化溶胶;向所述微晶化溶胶中加入十六烷基三甲基溴化铵溶液,升温至100℃至120℃,以使所述微晶化溶胶晶化,制备晶化溶胶;依次冷浸、过滤、洗涤、干燥所述晶化溶胶,得到晶化产物;煅烧所述晶化产物,研磨后制备得到所述多级孔硅铝酸钠。本发明还提出一种腻子的制备方法,包括以下步骤:混合α-半水石膏、钠基膨润土、可再分散乳胶粉、灰钙粉及调湿材料;当均匀混合后,依次加入粉煤灰漂珠和相变材料并混合;再加入重钙粉,搅拌混合,制备得到所述腻子。本发明的技术方案中,腻子包括12~45份的α-半水石膏、0.35~0.45份的钠基膨润土、0.7~1.0份的可再分散乳胶粉、40~70份的粉煤灰漂珠、9~11份的灰钙粉、25~30份的重钙粉、3~7份的调湿材料及2~10份的相变材料。本发明通过引入相变材料,相变材料能够有效储存和释放热量,以调节室内环境的温度。同时,本发明还引入调湿材料,调湿材料具有吸附能力,水分子能够可逆吸附或脱附于调湿材料,从而实现了室内环境湿度的调节。可以理解的,当腻子应用于室内装修时,本发明能够有效地调节室内环境的温度和湿度,提高室内环境的舒适度。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。本发明提出一种腻子。在本发明一实施例中,腻子包括12~45份的α-半水石膏、0.35~0.45份的钠基膨润土、0.7~1.0份的可再分散乳胶粉、40~70份的粉煤灰漂珠、9~11份的灰钙粉、25~30份的重钙粉、3~7份的调湿材料及2~10份的相变材料。本发明的技术方案中,腻子包括12~45份的α-半水石膏、0.35~0.45份的钠基膨润土、0.7~1.0份的可再分散乳胶粉、40~70份的粉煤灰漂珠、9~11份的灰钙粉、25~30份的重钙粉、3~7份的调湿材料及2~10份的相变材料。本发明通过引入相变材料,相变材料能够有效储存和释放热量,以调节室内环境的温度。同时,本发明还引入调湿材料,调湿材料具有吸附能力,水分子能够可逆吸附或脱附于调湿材料,从而实现了室内环境湿度的调节。可以理解的,当腻子应用于室内装修时,本发明能够有效地调节室内环境的温度和湿度,提高室内环境的舒适度。补充的是,本发明实施例主料为α-半水石膏,当然所述主料还可以为滑石粉、碳酸钙、硫酸钙等。与其他主料相比,本发明通过采用α-半水石膏作为主料,保证了腻子的各项使用性能。同时,引入钠基膨润土,钠基膨润土不仅具有良好的保水性能,改善室内环境的湿度,而且钠基膨润土能够均分分散于主料,保证了主料的均匀稳定性。可再分散乳胶粉的加入,保证了腻子与墙面的粘结性能。所述粉煤灰漂珠优选废渣粉煤灰漂珠,由于腻子中含有大量的封闭空隙,本发明引入粉煤灰漂珠,当腻子涂层干燥后,粉煤灰漂珠能够紧密排列腻子涂层表面,形成完整的空心隔离层,避免了热桥传递热量,这样,在提高腻子涂层整体性的同时,有效阻隔了建筑物内外热流的传递。同时,空心隔离层还能遮蔽保护层裂缝,防止装饰涂膜开裂,进一步增强建筑物的隔热保温性能,以此实现了节能减耗。另外,本发明实施例引入灰钙粉和重钙粉,保证了腻子涂层的强度。当然,本发明还可以进一步引入保水剂,提高了所述腻子的保水性能。本发明实施例通过调节腻子的各组分,使得所制备的腻子不仅具有良好的力学性能和粘结性能,而且具有调温功能,可以储存和释放热量,相变潜热高,还拥有较高传湿系数,具有调湿功能。此腻子应用于室内装修时,能够有效保证室内环境的温度和湿度,提高室内环境的舒适度。在本发明一实施例中,所述相变材料包括相变剂和载体,相变剂为癸酸和月桂醇的组合物,所述相变剂中所述癸酸和所述月桂醇的质量比为3∶7。癸酸作为一种脂肪酸相变材料,具有相变潜热高、多次冷热循环后不发生降解现象、使用寿命长、无毒、无腐蚀性、与建筑材料相容性好、相变过程中体积变化小、良好的热稳定性、不可燃性等许多优越的性能。此外,癸酸主要来自可再生的植物、动物油,资源丰富,能保证持续的供应,不受化石燃料储量急剧下降的影响。然而,单一癸酸的相变温度不适宜,热导率高,癸酸和月桂醇具有较好的相混性,可以制备二元体系低共熔物,拓宽了单一相变材料难以满足室内调温的相变温度范围。本发明实施例通过采用癸酸和月桂醇两种有机成分复配作为相变剂,用以调节相变材料的相变温度和相变焓,从而有效提高了相变材料的相变性能。优选的,所述癸酸与所述月桂醇的质量比为3∶7。本发明实施例通过调节癸酸和月桂醇的质量比,有效调节了相变材料的相变温度和相变焓,当癸酸和月桂醇的质量比为3∶7时,相变材料的相变温度为26℃,相变焓为145.24j/g。当室内环境的温度超过26℃时,相变材料能够实现固态到液态的转化并储存热量,从而降低室内环境的温度;当室内环境的温度低于26℃时,相变材料实现液态到固态的转化并释放热量,从而提高室内环境的温度。因此,本发明实施例通过调节癸酸和月桂醇的质量比,实现了室内温度的有效调节,提高了室内环境的舒适度。在本发明一实施例中,所述相变剂的制备过程包括:在密闭条件下,混合癸酸和月桂醇并加热,以使癸酸和月桂醇熔融,待癸酸和月桂醇熔融后,超声震荡熔融后的癸酸和月桂醇,以使癸酸和月桂醇充分混合,制备得到所述相变剂。具体来说,将癸酸和月桂醇加入到密闭容器中,加热所述密闭容器,以使所述密闭容器中的癸酸和月桂醇熔融,当癸酸和月桂醇熔融后,再将所述密闭容器转移至超声波水浴中,控制超声波水浴温度,以使熔融的癸酸和月桂醇充分混合,制备得到所述相变剂。本发明实施例通过将癸酸和月桂醇加入到密闭容器中实现熔融共混,以使癸酸和月桂醇分散均匀。为了保证癸酸和月桂醇的混合均匀,本发明实施例加热密闭容器到80℃,在保证癸酸和月桂醇熔融的前提下,避免了癸酸和月桂醇由于温度过高所导致的分解,并且,癸酸和月桂醇加入到密闭容器中熔融,有效防止了月桂醇高温氧化。另外,本发明实施例通过超声波水浴保证了癸酸和月桂醇的混合均匀,本发明实施例中,癸酸和月桂醇熔融后超声波水浴的时间为2min,当然,为了保证癸酸和月桂醇的充分混合,本发明实施例还可适当延长超声波水浴的时间。在本发明一实施例中,所述载体为有机插层改性的煤系高岭土,所述有机插层改性的煤系高岭土与所述相变剂的质量比为(1~1.2):1。本发明实施例引入有机插层改性的煤系高岭土作为载体,本发明实施例相变剂在相变过程中有液相产生,本发明通过采用有机插层改性的煤系高岭土作为相变剂的载体,有效解决了月桂醇相变过程中宏观流动的问题。需要说明的是,煤系高岭土的结构单元是由si-o四面体片和al(o,oh)八面体片结合而成,层间离子交换能力弱,插层比较困难。为了保证相变剂有效插层到煤系高岭土中,本发明实施例通过采用有机插层改性的煤系高岭土,以使相变剂能够有效插层到煤系高岭土中,从而有效解决了相变剂在相变过程中宏观流动的问题,起到了定位复合的效果。本发明实施例将相变剂嵌入到有机插层改性的煤系高岭土的层间间隙中,增大了相变剂与有机插层改性的煤系高岭土之间的相互作用力,这样相变剂的运动受阻,相变剂不易从煤系高岭土的层间间隙中解嵌出来,以此提高了相变材料的稳定性。在本发明一实施例中,所述有机插层改性的煤系高岭土与所述相变剂的质量比为(1~1.2):1。本发明实施例通过调节相变剂和有机插层改性的煤系高岭土的质量比,使得相变剂充分插层至有机插层改性的煤系高岭土,有效解决相变材料流动性问题的前提下,使得所制备的相变材料能够有效储存和释放热量,调节室内环境的湿度,提高了室内环境的舒适度。在本发明一实施例中,所述有机插层改性的煤系高岭土的制备过程包括:将煤系高岭土加入到二甲基亚砜溶液中并超声震荡,再分离、洗涤、干燥,制备得到所述有机插层改性的煤系高岭土。需要说明的是,所述煤系高岭土与所述二甲基亚砜溶液的质量比为(1~1.2):1,所述二甲基亚砜溶液的质量分数为40%~60%。本发明实施例将煤系高岭土和二甲基亚砜溶液的混合液置于超声震荡机中进行超声震荡,通过超声震荡以使二甲基亚砜插层到煤系高岭土的层间间隙中。优选的,超声震荡时的超声波强度为200w/cm2,超声震荡的时间为4小时,超声震荡的温度为90℃。本发明实施例通过调节超声震荡的条件,以使二甲基亚砜充分插层到煤系高岭土的层间间隙中,从而保证了相变剂的取代插层,以此解决了相变剂宏观流动的问题。在本发明一实施例中,所述相变材料的制备过程包括:将相变剂加入到乙醇中并加热溶解,制备相变剂溶液;将有机插层改性的煤系高岭土加入到乙醇中并搅拌分散,制备载体溶液;混合所述相变剂溶液与所述载体溶液,蒸馏、干燥,制备得到所述相变材料。本发明实施例通过相变剂取代二甲基亚砜插层至煤系高岭土的层间间隙内,以此改善了相变剂宏观流动的问题。当然,为了保证相变材料的均匀混合,也可以调节相变剂溶液与载体溶液的混合温度和混合时间,优选的,所述相变剂溶液与所述载体溶液的混合温度为75℃,混合时间为5小时。本发明一实施例中,所述调湿材料为多级孔硅铝酸钠,所述多级孔硅铝酸钠的孔道结构主要由微孔和有序介孔组成。本发明实施例通过采用具有微孔和有序介孔的多级孔硅铝酸钠作为调湿材料,微孔结构和孔壁表面的亲水位点强化了调湿材料的深度除湿能力,有序介孔结构既能增大调湿材料的水汽饱和吸附容量又能降低脱附能耗。与单一微孔结构相比,微孔结构具有较低的比表面积,降低了微孔结构在较高湿度下的饱和吸附量,虽然丰富的酸性位点和规整的孔道结构利于深度除湿,但强吸附作用和狭小的孔径尺寸又会阻碍水分子的脱附,增加再生能耗。采用本发明的多级孔硅铝酸钠,在较低湿度条件时,微孔结构具有较强的吸附能力,水分子能够有效地在微孔结构内吸附/脱附,调节室内环境的湿度;当较高湿度条件时,介孔结构强化了硅铝酸钠的饱和吸附量和低温脱附性能。另外,亲水吸附位点(al3+、si-oh)也能强化硅铝酸钠在较低湿度条件下的吸附能力。具体来说,本发明一实施例中,所述多级孔硅铝酸钠的制备方法包括:将氢氧化钠、偏铝酸钠和四乙基氢氧化铵溶液混合并溶解,制备混合液;向所述混合液中加入二氧化硅,制备前驱体溶液;加热所述前驱体溶液,以使所述前驱体溶液微晶化,制备微晶化溶胶;向所述微晶化溶胶中加入十六烷基三甲基溴化铵溶液,升温至100℃至120℃,以使所述微晶化溶胶晶化,制备晶化溶胶;依次冷浸、过滤、洗涤、干燥所述晶化溶胶,得到晶化产物;煅烧所述晶化产物,研磨,制备得到所述多级孔硅铝酸钠。具体来说,将氢氧化钠、偏铝酸钠和四乙基氢氧化铵水溶液混合,搅拌15~30min,直至溶液澄清,再加入二氧化硅继续搅拌;搅拌结束后,100℃下将所得溶液在密闭反应器中微晶化2h;取十六烷基三甲基溴化铵溶于蒸馏水中,再加入到微晶化溶胶中,120℃下在密闭反应器中晶化48h,随后冷浸、过滤、洗涤晶化产物,于80℃下干燥12h;干燥后的晶化产物在550℃下煅烧6h,煅烧时的升温速率为0.5℃·min-1,煅烧后的产物经过研磨,即可得到多级孔硅铝酸钠。本发明实施例通过微晶化和晶化处理,使得所制备的多级孔硅铝酸盐,具有丰富的微孔和有序介孔,从而具备了深度除湿功能、高饱和吸附量和低温快速脱附等优点。本发明还提出一种腻子的制备方法,包括腻子,所述腻子参照上述实施例,由于腻子采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。本发明实施例所述的腻子的制备方法,包括以下步骤:混合α-半水石膏、钠基膨润土、可再分散乳胶粉、灰钙粉及调湿材料;当均匀混合后,依次加入粉煤灰漂珠和相变材料并混合;再加入重钙粉,搅拌混合,制备得到所述腻子。本发明实施例腻子的制备方法简单,可即用即配,在施工现场加水混合搅拌即可,使用方便。具体来说,本发明一实施例中,首先,将12~45份的α-半水石膏、0.35~0.45份的钠基膨润土、0.7~1.0份的可再分散乳胶粉、9~11份的灰钙粉及3~7份的调湿材料混合,高速搅拌分散20min;然后,依次加入40~70份的粉煤灰漂珠和2~10份的相变材料并缓慢搅拌20min;最后,加入25~30份的重钙粉,充分搅拌即可制备得到腻子。一种腻子的制备方法,包括相变材料的制备过程,调湿材料的制备过程以及混合过程:相变材料的制备过程:首先,将癸酸和月桂醇混合于密封容器中,并在80℃烘箱中加热密封容器以使癸酸和月桂醇转化成熔融液,持续搅拌混合一段时间,再转移密封容器至超声波热水浴中震荡2min,冷却至室温,即可制备得到相变剂;然后,将高岭土加入到二甲基亚砜的水溶液中,并置于超声震荡器内超声震荡,超声波强度200w,超声震荡温度为90℃,超声振荡时间为4小时,再依次采用蒸馏水洗涤、乙醇洗涤,60℃下真空干燥24小时,制备得到有机插层改性的煤系高岭土;接着,将相变剂溶解于无水乙醇中,并在50℃下搅拌30min,制备得到相变剂溶液;同时,将有机插层改性的煤系高岭土分散于乙醇中,在75℃下搅拌5h,制备得到载体溶液;最后,混合相变剂溶液与载体溶液,经蒸馏、干燥至恒重,制备得到相变材料。调湿材料的制备过程:将氢氧化钠、偏铝酸钠和四乙基氢氧化铵的水溶液混合,搅拌15~30min,直至溶液澄清,再加入二氧化硅继续搅拌;搅拌结束后,100℃下将所得溶液在密闭反应器中微晶化2h;取十六烷基三甲基溴化铵溶于蒸馏水中,再加入到微晶化溶胶中,120℃下在密闭反应器中晶化48h,随后冷浸、过滤、洗涤晶化产物,于80℃下干燥12h;干燥后的晶化产物在550℃下煅烧6h,煅烧时的升温速率为0.5℃·min-1,煅烧后的产物经过研磨,即可得到调湿材料。混合过程:首先,将α-半水石膏、钠基膨润土、可再分散乳胶粉、灰钙粉、调湿材料及适量的去离子水高速搅拌分散20min;然后,依次加入粉煤灰漂珠和相变材料并缓慢搅拌20min;最后,加入重钙粉,充分搅拌即可制备得到腻子。下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。应当理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。实施例1一种腻子,以质量份数计,包括α-半水石膏20份、钠基膨润土0.35份、可再分散乳胶粉0.8份、废渣粉煤灰漂珠40份、灰钙粉9份、重钙粉26份、相变材料4份和多级孔硅铝酸钠4份。实施例2一种腻子,以质量份数计,包括α-半水石膏28份、钠基膨润土0.4份、可再分散乳胶粉0.9份、废渣粉煤灰漂珠50份、灰钙粉10份、重钙粉28份、相变材料6份和多级孔硅铝酸钠5份。实施例3一种腻子,以质量份数计,包括α-半水石膏36份、钠基膨润土0.45份、可再分散乳胶粉1.0份、废渣粉煤灰漂珠60份、灰钙粉11份、重钙粉27份、相变材料8份和多级孔硅铝酸钠6份。常见调湿组分的吸湿性能指标:调湿材料比表面积吸湿率放湿率等温吸湿速率等温放湿速率多级孔硅铝酸钠78.074㎡/g68.8%74.5%20%16%硅藻土19.823㎡/g32.7%43.1%12.5%8%沸石33.970㎡/g44.6%40.3%11.6%9%注:吸湿性能(吸湿饱和状态下):放湿性能:本发明实施例1~3所制备腻子的性能指标:实施案例相变温度相变潜热传湿系数吸水量粘结强度实施例125℃146.24j/kg5.0×10-8kg/ms198.6mg/g0.42mpa实施例226℃145.37j/kg4.65×10-8kg/ms204.4mg/g0.55mpa实施例327℃145.45j/kg4.31×0-8kg/ms187.4mg/g0.61mpa由上表可知,本发明实施例所制备的腻子不仅能够储存和释放热量,具有接近于室内舒适环境的相变温度(26℃),而且传湿系数较高,单位质量的吸水量达到180mg/g~220mg/g,相变潜热130~150j/kg,还具有良好的粘结强度,其与墙面基体的粘结性能好。以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12
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