本发明公开了一种除甲醛型防菌硅藻泥的制备方法，属于硅藻泥制备
技术领域：
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背景技术：
：硅藻泥以硅藻土为主要原材料，用来替代墙纸和乳胶漆，适用于别墅、公寓、酒店、家居、医院等内墙装饰。添加多种助剂的粉末装饰涂料，粉体包装，并非液态桶装。由于具有良好的和易性和可塑性，施工、涂抹上墙、制作图案等都可随意造型，象泥一样，并且加了硅藻土，施工工人习惯就叫硅藻泥，久而久之，形成现在大家认知的“硅藻泥”。硅藻土壁材虽然性能优越，但是其纹理比较粗狂，空间使用受到一定局限。当硅藻土壁材于2003年引进中国后，经过相关研发部门的不断改进和完善，产品的性能和质感得到大幅度提升，产品表面质感变得更加柔和、温润、均匀，广泛适合家居装饰需求。随着硅藻泥产品短短数载的快速发展，硅藻泥也成为一个行业，行业逐渐壮大，品牌逐渐增多。如今普通住宅等也纷纷采用硅藻泥产品，在内外壁墙、天花板等地方都有硅藻泥壁材的施工实例。众所周知，在建筑家居领域完成家居毛坯后对墙体的施工尤为重要，这样就有了对壁材的选择。“壁材”顾名思义是指有关墙体粉刷施工，对普通的砂浆面进行处理的材料。现今人们不仅要面对公共场所可能的污染，还得面对来自私人甚至于人体自身的污染。因此，在各种癌变症状不断增多的时代，“绿色革命”成为了保证生态平衡、生态稳定的必然选择。现在人们对装修要求越来越高，使用的壁材也越来越昂贵，但现在的装修壁材大部分含有有机化学胶或者其他粘合剂，含有对人身体有害的污染物，严重威胁着人们的健康，因为装修污染造成居住者头晕恶心等身体不适的现象频繁出现，重者严重威胁居住者的生命安全。为了满足人们的需求，市场上出现了一些能够吸附和净化空气中有害物质的壁材，但是为了其可以粘结在墙上，往往添加了石灰水泥和乳胶粉等粘结剂，这些材料往往会与硅藻土等多孔材料反应结合在一起，堵塞本来不多的呼吸孔，使硅藻泥壁材的呼吸性降低，吸附甲醛和水蒸气的能力降低，同时在实际使用中粘结力差、易掉粉，无法满足人们的要求。因此，发明一种除甲醛型防菌硅藻泥对硅藻泥制备
技术领域：
具有积极意义。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前常见硅藻泥的吸附甲醛的能力低，同时在实际使用中存在粘结力差、易掉粉，另外在空气湿度长期较大时，易滋生细菌霉菌等，满足不了涂料市场要求的缺陷，提供了一种除甲醛型防菌硅藻泥的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种除甲醛型防菌硅藻泥的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取16～20g硅藻土研磨粉碎后过120目筛，收集过筛硅藻土粉末，再将焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚混合搅拌，得到自制分散液，将过筛硅藻土粉末和自制分散液混合置于超声波分散仪中超声分散后，静置陈化，得到陈化产物，最后将陈化产物进行离心分离，得到沉淀物即为改性硅藻土粉末；（2）将钛酸四正丁酯和二乙醇胺混合搅拌，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积7％的无水乙醇混合搅拌反应，得到反应液，继续向反应液中滴加反应液体积0.6％的乙醇溶液，继续保温混合搅拌，得到自制纳米二氧化钛溶胶；（3）称取24～30g土豆淀粉倒入带有60～65mL去离子水的烧杯中混合搅拌，得到淀粉糊液，自然冷却，用盐酸调节淀粉糊液的pH至4～5，得到淀粉混合液，再向淀粉混合液中加入2～4g异淀粉酶，继续保温酶解后，过滤去除滤渣，得到滤液即为淀粉反应液；（4）将淀粉反应液、氢氧化钠溶液和环氧氯丙烷混合置于烧杯中搅拌，得到搅拌料，再向搅拌料中加入搅拌料质量2％的琥珀酸酐，继续保温搅拌，得到混合液，对混合液进行抽滤，去除滤液，即得固体物，自然风干，研磨出料，得到自制阳离子淀粉；（5）按重量份数计，分别称取30～40份改性硅藻土粉末、10～12份自制纳米二氧化钛溶胶、6～8份自制阳离子淀粉和16～20份去离子水混合置于搅拌机中搅拌，再添加3～5份灰钙粉、1～3份聚乙二醇和2～4份二甲基硅油，继续保温混合搅拌，冷却出料，即得除甲醛型防菌硅藻泥。步骤（1）所述的研磨粉碎时间为9～11min，焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚的质量比为1：3：5，搅拌时间为10～12min，过筛硅藻土粉末和自制分散液的质量比为5：2，超声分散频率为24～32kHz，超声分散时间为21～25min，静置陈化时间为1～2天。步骤（2）所述的钛酸四正丁酯和二乙醇胺的体积比为4：1，搅拌时间为12～14min，搅拌反应温度为60～65℃，搅拌反应时间为36～42min，乙醇溶液的质量分数为27％，继续搅拌时间为45～60min。步骤（3）所述的搅拌温度为63～75℃，搅拌时间为35～45min，冷却温度为35～45℃，盐酸的质量分数为5％，继续酶解时间为45～60min。步骤（4）所述的淀粉反应液、质量分数为5％的氢氧化钠溶液和环氧氯丙烷的质量比为5：1：2，搅拌温度为30～42℃，搅拌时间为24～32min，继续搅拌时间为1～2h。步骤（5）所述的搅拌温度为55～65℃，搅拌转速为240～320r/min，搅拌时间为16～20min，继续搅拌时间为1～2h。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明以改性硅藻土粉末为原材料，自制纳米二氧化钛溶胶和自制阳离子淀粉作为改性剂，并辅以灰钙粉和二甲基硅油等制备得到除甲醛型防菌硅藻泥，首先将焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚混合得到自制分散液，利用自制分散液对硅藻土粉末进行改性，使得硅藻土粉末均匀分散在硅藻泥内部，其中硅藻土具有多孔质结构、巨大的比表面积和强大的吸附性能等特性，可以对甲醛有一定的吸附性，再将钛酸四正丁酯、二乙醇胺和乙醇溶液混合搅拌反应得到自制纳米二氧化钛溶胶，并用原材料对其进行负载，使得原材料内部填满纳米二氧化钛，当纳米二氧化钛受到紫外光的照射时，能分解出一些自由移动的带负电的电子(e-)和带正电的空穴(H+)，吸附在纳米二氧化钛表面的氧俘获电子成为O2-，而空穴则将吸附在纳米二氧化钛表面OH-、H2O氧化成·OH，反应生成的氧原子和·OH有很强的化学活性，因而能降解很多有机物，生成无毒无味的二氧化碳、水和其它一些简单的无机物，从而对甲醛达到降解的作用，同时所生成化学活泼性很强的的氧原子和·OH可以直接攻击细菌的细胞，致使细菌细胞内的有机物降解，以此杀灭细菌，并使之分解，有利于硅藻泥的防菌性得到提高；（2）本发明通过环氧氯丙烷和琥珀酸酐对土豆淀粉进行双重改性，在改性淀粉的作用下，使原材料形成一定强度的界面，其中交联处理是为了在土豆淀粉颗粒的随机位置增加分子内部和分子间的联系，使得土豆淀粉结构中交联的密度提高，并均匀分散在原材料表面，从而提高硅藻泥的粘结力，另外阳离子淀粉分子中的葡萄糖单元和硅藻土中的二氧化硅都含有羟基，很容易形成氢键结合，起到增强作用，继续添加灰钙粉，其中灰钙粉主要成分是氢氧化钙，由于灰钙粉均匀分散在硅藻泥内部后，氢氧化钙能够与空气中的二氧化碳产生反应，形成块状碳酸钙，增加体系的粘接强度，从而提高硅藻泥的粘结力，具有广泛的应用前景。具体实施方式称取16～20g硅藻土研磨粉碎9～11min后过120目筛，收集过筛硅藻土粉末，再将焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚按质量比为1：3：5混合搅拌10～12min，得到自制分散液，按质量比为5：2将过筛硅藻土粉末和自制分散液混合置于超声波分散仪中，在频率为24～32kHz的条件下超声分散21～25min后，静置陈化1～2天，得到陈化产物，最后将陈化产物进行离心分离，得到沉淀物即为改性硅藻土粉末；按体积比为4：1将钛酸四正丁酯和二乙醇胺混合搅拌12～14min，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积7％的无水乙醇，在温度为60～65℃的条件下混合搅拌反应36～42min，得到反应液，继续向反应液中滴加反应液体积0.6％的质量分数为27％的乙醇溶液，继续保温混合搅拌45～60min，得到自制纳米二氧化钛溶胶；称取24～30g土豆淀粉倒入带有60～65mL去离子水的烧杯中，在温度为63～75℃下混合搅拌35～45min，得到淀粉糊液，自然冷却至35～45℃，用质量分数为5％盐酸调节淀粉糊液的pH至4～5，得到淀粉混合液，再向淀粉混合液中加入2～4g异淀粉酶，继续保温酶解45～60min后，过滤去除滤渣，得到滤液即为淀粉反应液；将淀粉反应液、质量分数为5％的氢氧化钠溶液和环氧氯丙烷按质量比为5：1：2混合置于烧杯中，在温度为30～42℃下搅拌24～32min，得到搅拌料，再向搅拌料中加入搅拌料质量2％的琥珀酸酐，继续保温搅拌1～2h，得到混合液，对混合液进行抽滤，去除滤液，即得固体物，自然风干，研磨出料，得到自制阳离子淀粉；按重量份数计，分别称取30～40份改性硅藻土粉末、10～12份自制纳米二氧化钛溶胶、6～8份自制阳离子淀粉和16～20份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为55～65℃、转速为240～320r/min的条件下搅拌16～20min，再添加3～5份灰钙粉、1～3份聚乙二醇和2～4份二甲基硅油，继续保温混合搅拌1～2h，冷却出料，即得除甲醛型防菌硅藻泥。实例1称取16g硅藻土研磨粉碎9min后过120目筛，收集过筛硅藻土粉末，再将焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚按质量比为1：3：5混合搅拌10min，得到自制分散液，按质量比为5：2将过筛硅藻土粉末和自制分散液混合置于超声波分散仪中，在频率为24kHz的条件下超声分散21min后，静置陈化1天，得到陈化产物，最后将陈化产物进行离心分离，得到沉淀物即为改性硅藻土粉末；按体积比为4：1将钛酸四正丁酯和二乙醇胺混合搅拌12min，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积7％的无水乙醇，在温度为60℃的条件下混合搅拌反应36min，得到反应液，继续向反应液中滴加反应液体积0.6％的质量分数为27％的乙醇溶液，继续保温混合搅拌45min，得到自制纳米二氧化钛溶胶；称取24g土豆淀粉倒入带有60mL去离子水的烧杯中，在温度为63℃下混合搅拌35min，得到淀粉糊液，自然冷却至35℃，用质量分数为5％盐酸调节淀粉糊液的pH至4，得到淀粉混合液，再向淀粉混合液中加入2g异淀粉酶，继续保温酶解45min后，过滤去除滤渣，得到滤液即为淀粉反应液；将淀粉反应液、质量分数为5％的氢氧化钠溶液和环氧氯丙烷按质量比为5：1：2混合置于烧杯中，在温度为30℃下搅拌24min，得到搅拌料，再向搅拌料中加入搅拌料质量2％的琥珀酸酐，继续保温搅拌1h，得到混合液，对混合液进行抽滤，去除滤液，即得固体物，自然风干，研磨出料，得到自制阳离子淀粉；按重量份数计，分别称取30份改性硅藻土粉末、10份自制纳米二氧化钛溶胶、6份自制阳离子淀粉和16份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为55℃、转速为240r/min的条件下搅拌16min，再添加3份灰钙粉、1份聚乙二醇和2份二甲基硅油，继续保温混合搅拌1h，冷却出料，即得除甲醛型防菌硅藻泥。实例2称取18g硅藻土研磨粉碎10min后过120目筛，收集过筛硅藻土粉末，再将焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚按质量比为1：3：5混合搅拌11min，得到自制分散液，按质量比为5：2将过筛硅藻土粉末和自制分散液混合置于超声波分散仪中，在频率为28kHz的条件下超声分散23min后，静置陈化1天，得到陈化产物，最后将陈化产物进行离心分离，得到沉淀物即为改性硅藻土粉末；按体积比为4：1将钛酸四正丁酯和二乙醇胺混合搅拌13min，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积7％的无水乙醇，在温度为62℃的条件下混合搅拌反应38min，得到反应液，继续向反应液中滴加反应液体积0.6％的质量分数为27％的乙醇溶液，继续保温混合搅拌55min，得到自制纳米二氧化钛溶胶；称取28g土豆淀粉倒入带有62mL去离子水的烧杯中，在温度为70℃下混合搅拌40min，得到淀粉糊液，自然冷却至40℃，用质量分数为5％盐酸调节淀粉糊液的pH至4，得到淀粉混合液，再向淀粉混合液中加入3g异淀粉酶，继续保温酶解55min后，过滤去除滤渣，得到滤液即为淀粉反应液；将淀粉反应液、质量分数为5％的氢氧化钠溶液和环氧氯丙烷按质量比为5：1：2混合置于烧杯中，在温度为35℃下搅拌28min，得到搅拌料，再向搅拌料中加入搅拌料质量2％的琥珀酸酐，继续保温搅拌1.5h，得到混合液，对混合液进行抽滤，去除滤液，即得固体物，自然风干，研磨出料，得到自制阳离子淀粉；按重量份数计，分别称取35份改性硅藻土粉末、11份自制纳米二氧化钛溶胶、7份自制阳离子淀粉和18份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为60℃、转速为280r/min的条件下搅拌18min，再添加4份灰钙粉、2份聚乙二醇和3份二甲基硅油，继续保温混合搅拌1.5h，冷却出料，即得除甲醛型防菌硅藻泥。实例3称取20g硅藻土研磨粉碎11min后过120目筛，收集过筛硅藻土粉末，再将焦磷酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂醇聚氧乙烯醚按质量比为1：3：5混合搅拌12min，得到自制分散液，按质量比为5：2将过筛硅藻土粉末和自制分散液混合置于超声波分散仪中，在频率为32kHz的条件下超声分散25min后，静置陈化2天，得到陈化产物，最后将陈化产物进行离心分离，得到沉淀物即为改性硅藻土粉末；按体积比为4：1将钛酸四正丁酯和二乙醇胺混合搅拌14min，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积7％的无水乙醇，在温度为65℃的条件下混合搅拌反应42min，得到反应液，继续向反应液中滴加反应液体积0.6％的质量分数为27％的乙醇溶液，继续保温混合搅拌60min，得到自制纳米二氧化钛溶胶；称取30g土豆淀粉倒入带有65mL去离子水的烧杯中，在温度为75℃下混合搅拌45min，得到淀粉糊液，自然冷却至45℃，用质量分数为5％盐酸调节淀粉糊液的pH至5，得到淀粉混合液，再向淀粉混合液中加入4g异淀粉酶，继续保温酶解60min后，过滤去除滤渣，得到滤液即为淀粉反应液；将淀粉反应液、质量分数为5％的氢氧化钠溶液和环氧氯丙烷按质量比为5：1：2混合置于烧杯中，在温度为42℃下搅拌32min，得到搅拌料，再向搅拌料中加入搅拌料质量2％的琥珀酸酐，继续保温搅拌2h，得到混合液，对混合液进行抽滤，去除滤液，即得固体物，自然风干，研磨出料，得到自制阳离子淀粉；按重量份数计，分别称取40份改性硅藻土粉末、12份自制纳米二氧化钛溶胶、8份自制阳离子淀粉和20份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为65℃、转速为320r/min的条件下搅拌20min，再添加5份灰钙粉、3份聚乙二醇和4份二甲基硅油，继续保温混合搅拌2h，冷却出料，即得除甲醛型防菌硅藻泥。对比例以常州某公司生产除甲醛型防菌硅藻泥作为对比例对本发明制得的除甲醛型防菌硅藻泥和对比例中的除甲醛型防菌硅藻泥进行性能检测，检测结果如表1所示：1、测试方法：防霉菌性能测试参照行业标准HG/T3950-2007“抗菌涂料”中的附录B的方法进行，将实例1～3和对比例中的硅藻泥刮涂于水泥墙上，喷霉菌孢子悬液和霉菌培养营养液，28天后通过观测长霉程度来评定。粘结强度测试方法：将实例1～3和对比例中的硅藻泥刮涂于墙上，待其全干后用砂纸打磨，观察掉粉现象。甲醛数值测试方法：取实例1～3和对比例中的硅藻泥各60g，放置于温度为19℃，空气湿度为37%RH的环境下，利用LB-HD05空气质量检测仪对甲醛数值进行检测，先测得各硅藻泥中甲醛的初始数值，再每隔4小时测得甲醛数值。表1硅藻泥性能测定结果测试项目实例1实例2实例3对比例防霉菌性能等级（级）1级，有微量霉菌斑，覆盖率＜1%1级，有微量霉菌斑，覆盖率＜1%1级，有微量霉菌斑，覆盖率＜1%2级，肉眼可见霉菌生长，覆盖面积＞10%粘结强度强度较高，无掉粉现象强度较高，无掉粉现象强度较高，无掉粉现象强度较低，摩擦时表面易掉粉甲醛初始数值（mg/m3）0.9630.9450.9211.2234个小时后甲醛数值（mg/m3）0.1240.1180.1120.7698个小时后甲醛数值（mg/m3）0.0580.0540.0490.573根据上述中数据可知本发明制得的除甲醛型防菌硅藻泥防霉菌性能好，达到1级，仅有微量的霉菌斑，粘结强度好，无掉粉现象，除甲醛效果好，效率高，可以很快降低甲醛浓度，并可以将甲醛浓度降低到安全浓度以下，具有广阔的应用前景。当前第1页1 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