本发明涉及涂料壁材技术领域，具体涉及一种功能性环保硅藻泥及其制备方法。
背景技术：
硅藻泥（diatommud）是一种以硅藻土为主要原材料的内墙环保装饰壁材。硅藻泥的主要原材料是历经亿万年形成的硅藻矿物-硅藻土，硅藻是一种生活在海洋、湖泊中的藻类。硅藻泥采取生活在数百万年前的水生浮游类生物-硅藻沉积而成的天然物质，主要成分为蛋白石，富含多种有益矿物质，质地轻软，电子显微镜显示其粒子表面具有无数微小的孔穴，孔隙率达90%以上，比表面积高达65m2/g。硅藻泥本身没有任何的污染，纯天然，而且有多种功能，是乳胶漆和壁纸等传统涂料无法比拟的。用硅藻泥装修时是不用搬家的，因为在施工硅藻泥的过程中没有味道，是纯天然的，便于修补。硅藻泥健康环保，不仅有很好装饰性，还具有功能性，是替代壁纸和乳胶漆的新一代室内装饰材料。目前市场上的硅藻泥存在多种颜色和花纹，但是其功能较单一，仍不能充分满足越来越高生活环境的需求。
技术实现要素：
为弥补现有技术的不足，本发明提供一种可吸甲醛、除雾霾、空气净化能力强的功能性环保硅藻泥及其制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种功能性环保硅藻泥，其特殊之处在于：包括以下重量分数的原料：硅藻土42-53wt%、海泡石粉8-12wt%、蒙脱土6-10wt%、碳酸钙10-16wt%、纳米二氧化硅5-12wt%、胶粉2-5wt%、改性负离子添加剂1-3wt%、木质纤维1-3wt%、0.5-2wt%聚丙烯腈、0.01-0.03wt%偶联剂；
所述改性负离子添加剂为经过改性的天然矿物石，具体通过以下方式获得：
（1）将可释放负离子的天然矿物石机械粉碎，过筛，放入球磨机进行研磨，烘干，然后在1000-1250℃高温烧结，冷却至室温，经过超细研磨机研磨得负离子添加剂；
（2）将负离子添加剂与偶联剂充分混合后放入球磨机一起进行球磨改性，得到改性负离子添加剂。
所述天然矿物石为电气石、云母石、麦饭石、奇冰石、贵阳石、能量石、708矿石中的一种或几种。
作为优选方案，所述改性负离子添加剂的粒径为1-3μm。
作为优选方案，步骤（1）中天然矿物石机械粉碎后过50-100目筛，在球磨机中的球磨速度为300-500转/min，球磨时间为30-60min，烘干温度为80-100℃。
作为优选方案，步骤（2）中球磨速度为300-500转/min，球磨时间为20-35min。
进一步的，步骤（2）中偶联剂的添加量是负离子添加剂的0.5-3wt%。
作为优选方案，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种。
本发明的一种功能性环保硅藻泥的制备方法，包括以下步骤：
a.制备改性负离子添加剂；
b.将硅藻土、海泡石粉、蒙脱土、碳酸钙研磨后投入到粉碎罐中，通入高压气体进行撞击粉碎，得混合粉末；
c.将木质纤维置于汽爆罐中，向所述汽爆罐中通入惰性气体将罐内空气排净后封口，然后加压至1-5mpa，保温、保压后喷放，得木质纤维粉末；
d．将改性负离子添加剂与步骤b、步骤c得到的粉末充分混合，然后加入纳米二氧化硅、胶粉、聚丙烯腈继续混合，分散均匀，得到硅藻泥干粉。
作为优选方案，步骤b中粉碎罐内压力为1-5mpa，粉碎时间为60-180min。
作为优选方案，步骤c中木质纤维在汽爆罐中保温16-20℃，保压20-120min后喷放。
本发明的有益效果是：本发明的硅藻泥中加入改性的负离子添加剂，可有效去除空气中的雾霾和吸收空气中的甲醛，起到净化空气的作用，净化效率达98%以上，可满足装修快速入住的标准，且本申请的硅藻泥使用后长时间不变色不发黑，壁材质量高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，本发明的保护范围包括但不限于以下实施例，在不偏离本申请的精神和范围的前提下任何对本发明的技术方案的细节和形式所做出的修改均落入本发明的保护范围内。
实施例1
本实施例的功能性环保硅藻泥，其特殊之处在于：包括以下重量分数的原料：硅藻土43wt%、海泡石粉12wt%、蒙脱土10wt%、碳酸钙15wt%、纳米二氧化硅7wt%、胶粉5wt%、改性负离子添加剂3wt%、木质纤维3wt%、1.99wt%聚丙烯腈、0.01-0.03wt%偶联剂。
（1）将可释放负离子的电气石、云母石、麦饭石机械粉碎，过50目筛，放入球磨机进行研磨，球磨速度为300转/min，球磨时间为60min，在80℃下烘干，然后在1000℃高温烧结，冷却至室温，经过超细研磨机研磨得负离子添加剂；
（2）将负离子添加剂与偶联剂充分混合后放入球磨机一起进行球磨改性，球磨速度为500转/min，球磨时间为20min，得到改性负离子添加剂；
（3）将硅藻土、海泡石粉、蒙脱土、碳酸钙研磨后投入到粉碎罐中，通入2mpa高压气体进行撞击粉碎，得混合粉末；
（4）将木质纤维置于汽爆罐中，向所述汽爆罐中通入惰性气体将罐内空气排净后封口，然后加压至2mpa，保温20℃，保压30min后喷放，得木质纤维粉末；
（5）将改性负离子添加剂与步骤b、步骤c得到的粉末充分混合，然后加入纳米二氧化硅、胶粉、聚丙烯腈继续混合，分散均匀，得到硅藻泥干粉。
实施例2
本实施例的功能性环保硅藻泥，其特殊之处在于：包括以下重量分数的原料：硅藻土50wt%、海泡石粉11wt%、蒙脱土8wt%、碳酸钙12wt%、纳米二氧化硅10wt%、胶粉4wt%、改性负离子添加剂1wt%、木质纤维3wt%、0.98wt%聚丙烯腈、0.02wt%偶联剂。
（1）将可释放负离子的云母石、麦饭石、奇冰石、贵阳石机械粉碎，过100目筛，放入球磨机进行研磨，球磨速度为500转/min，球磨时间为30min，在100℃下烘干，然后在1250℃高温烧结，冷却至室温，经过超细研磨机研磨得负离子添加剂；
（2）将负离子添加剂与偶联剂充分混合后放入球磨机一起进行球磨改性，球磨速度为500转/min，球磨时间为20min，得到改性负离子添加剂；
（3）将硅藻土、海泡石粉、蒙脱土、碳酸钙研磨后投入到粉碎罐中，通入5mpa高压气体进行撞击粉碎，得混合粉末；
（4）将木质纤维置于汽爆罐中，向所述汽爆罐中通入惰性气体将罐内空气排净后封口，然后加压至4mpa，保温20℃，保压100min后喷放，得木质纤维粉末；
（5）将改性负离子添加剂与步骤b、步骤c得到的粉末充分混合，然后加入纳米二氧化硅、胶粉、聚丙烯腈继续混合，分散均匀，得到硅藻泥干粉。
实施例3
本实施例的功能性环保硅藻泥，其特殊之处在于：包括以下重量分数的原料：硅藻土53wt%、海泡石粉12wt%、蒙脱土6wt%、碳酸钙12wt%、纳米二氧化硅8wt%、胶粉3wt%、改性负离子添加剂2wt%、木质纤维2wt%、1.97wt%聚丙烯腈、0.03wt%偶联剂。
（1）将可释放负离子的天然矿物石机械粉碎，过100目筛，放入球磨机进行研磨，球磨速度为400转/min，球磨时间为50min，在90℃下烘干，然后在1150℃高温烧结，冷却至室温，经过超细研磨机研磨得负离子添加剂；
（2）将负离子添加剂与偶联剂充分混合后放入球磨机一起进行球磨改性，球磨速度为350转/min，球磨时间为25min，得到改性负离子添加剂；
（3）将硅藻土、海泡石粉、蒙脱土、碳酸钙研磨后投入到粉碎罐中，通入3mpa高压气体进行撞击粉碎，得混合粉末；
（4）将木质纤维置于汽爆罐中，向所述汽爆罐中通入惰性气体将罐内空气排净后封口，然后加压至5mpa，保温-20℃，保压80min后喷放，得木质纤维粉末；
（5）将改性负离子添加剂与步骤b、步骤c得到的粉末充分混合，然后加入纳米二氧化硅、胶粉、聚丙烯腈继续混合，分散均匀，得到硅藻泥干粉。
实施例4
本实施例的功能性环保硅藻泥，其特殊之处在于：包括以下重量分数的原料：硅藻土48wt%、海泡石粉12wt%、蒙脱土9wt%、碳酸钙15wt%、纳米二氧化硅11wt%、胶粉2wt%、改性负离子添加剂1wt%、木质纤维1wt%、0.97wt%聚丙烯腈、0.03wt%偶联剂。
（1）将可释放负离子的天然矿物石机械粉碎，过100目筛，放入球磨机进行研磨，球磨速度为500转/min，球磨时间为40min，在100℃下烘干，然后在1200℃高温烧结，冷却至室温，经过超细研磨机研磨得负离子添加剂；
（2）将负离子添加剂与偶联剂充分混合后放入球磨机一起进行球磨改性，球磨速度为500转/min，球磨时间为20min，得到改性负离子添加剂；
（3）将硅藻土、海泡石粉、蒙脱土、碳酸钙研磨后投入到粉碎罐中，通入4mpa高压气体进行撞击粉碎，得混合粉末；
（4）将木质纤维置于汽爆罐中，向所述汽爆罐中通入惰性气体将罐内空气排净后封口，然后加压至4mpa，保温20℃，保压60min后喷放，得木质纤维粉末；
（5）将改性负离子添加剂与步骤b、步骤c得到的粉末充分混合，然后加入纳米二氧化硅、胶粉、聚丙烯腈继续混合，分散均匀，得到硅藻泥干粉。
实施例4
本实施例的功能性环保硅藻泥，其特殊之处在于：包括以下重量分数的原料：硅藻土46wt%、海泡石粉10wt%、蒙脱土10wt%、碳酸钙15wt%、纳米二氧化硅8wt%、胶粉5wt%、改性负离子添加剂3wt%、木质纤维1wt%、1.98wt%聚丙烯腈、0.02wt%偶联剂。
（1）将可释放负离子的天然矿物石机械粉碎，过50目筛，放入球磨机进行研磨，球磨速度为300转/min，球磨时间为55min，在100℃下烘干，然后在1150℃高温烧结，冷却至室温，经过超细研磨机研磨得负离子添加剂；
（2）将负离子添加剂与偶联剂充分混合后放入球磨机一起进行球磨改性，球磨速度为500转/min，球磨时间为35min，得到改性负离子添加剂；
（3）将硅藻土、海泡石粉、蒙脱土、碳酸钙研磨后投入到粉碎罐中，通入mpa高压气体进行撞击粉碎，得混合粉末；
（4）将木质纤维置于汽爆罐中，向所述汽爆罐中通入惰性气体将罐内空气排净后封口，然后加压至5mpa，保温20℃，保压120min后喷放，得木质纤维粉末；
（5）将改性负离子添加剂与步骤b、步骤c得到的粉末充分混合，然后加入纳米二氧化硅、胶粉、聚丙烯腈继续混合，分散均匀，得到硅藻泥干粉。
实施例5
本实施例的功能性环保硅藻泥，其特殊之处在于：包括以下重量分数的原料：硅藻土53wt%、海泡石粉8wt%、蒙脱土6wt%、碳酸钙15wt%、纳米二氧化硅12wt%、胶粉2wt%、改性负离子添加剂1wt%、木质纤维1.5wt%、1.47wt%聚丙烯腈、0.03wt%偶联剂。
（1）将可释放负离子的天然矿物石机械粉碎，过100目筛，放入球磨机进行研磨，球磨速度为300转/min，球磨时间为60min，在100℃下烘干，然后在1250℃高温烧结，冷却至室温，经过超细研磨机研磨得负离子添加剂；
（2）将负离子添加剂与偶联剂充分混合后放入球磨机一起进行球磨改性，球磨速度为500转/min，球磨时间为20min，得到改性负离子添加剂；
（3）将硅藻土、海泡石粉、蒙脱土、碳酸钙研磨后投入到粉碎罐中，通入3mpa高压气体进行撞击粉碎，得混合粉末；
（4）将木质纤维置于汽爆罐中，向所述汽爆罐中通入惰性气体将罐内空气排净后封口，然后加压至5mpa，保温20℃，保压40min后喷放，得木质纤维粉末；
（5）将改性负离子添加剂与步骤b、步骤c得到的粉末充分混合，然后加入纳米二氧化硅、胶粉、聚丙烯腈继续混合，分散均匀，得到硅藻泥干粉。
实施例6
本实施例的功能性环保硅藻泥，其特殊之处在于：包括以下重量分数的原料：硅藻土49wt%、海泡石粉11wt%、蒙脱土9wt%、碳酸钙13wt%、纳米二氧化硅11wt%、胶粉2wt%、改性负离子添加剂1.5wt%、木质纤维1.5wt%、0.99wt%聚丙烯腈、0.01wt%偶联剂。
（1）将可释放负离子的天然矿物石机械粉碎，过100目筛，放入球磨机进行研磨，球磨速度为500转/min，球磨时间为60min，在80-℃下烘干，然后在1000℃高温烧结，冷却至室温，经过超细研磨机研磨得负离子添加剂；
（2）将负离子添加剂与偶联剂充分混合后放入球磨机一起进行球磨改性，球磨速度为500转/min，球磨时间为35min，得到改性负离子添加剂；
（3）将硅藻土、海泡石粉、蒙脱土、碳酸钙研磨后投入到粉碎罐中，通入5mpa高压气体进行撞击粉碎，得混合粉末；
（4）将木质纤维置于汽爆罐中，向所述汽爆罐中通入惰性气体将罐内空气排净后封口，然后加压至5mpa，保温16℃，保压70min后喷放，得木质纤维粉末；
（5）将改性负离子添加剂与步骤b、步骤c得到的粉末充分混合，然后加入纳米二氧化硅、胶粉、聚丙烯腈继续混合，分散均匀，得到硅藻泥干粉。
实施例7
对实施例1-6的硅藻泥进行试验效果测试，在同一时间同一地点对同样面积的8个房间内进行试验，以市售普通硅藻泥作为对比例1，以空白实验作为对比例2，将房间1-6#每个墙面刷上实施例1-6的硅藻泥，房间7#每个墙面刷上对比例1的市售硅藻泥，房间8#不做任何处理，在房间无任何通风的情况下，检测每个房间的pm2.5和甲醛含量，结果如下：