一种固强性防掉灰硅藻泥壁材及其制备方法
【专利摘要】本发明属于室内装饰涂料领域，特别涉及一种固强性防掉灰硅藻泥壁材及其制备方法。该硅藻泥壁材是由硅藻土、水溶性包裹剂、氢氧化钙、熟石膏、谷朊粉、碳纤维、硅溶胶及无机颜料组成。本发明以硅藻土为主要原料，通过水溶性包裹剂对硅藻土进行表面包覆处理，使硅藻土表面形成一层具有网络结构的水性保护层，防止其他添加剂及粘结剂对硅藻土孔洞堵塞，再添加少量的氢氧化钙、熟石膏和碳纤维提高硅藻土的柔韧性和强度，防止硅藻泥在使用过程中出现开裂、脱落现象，解决了硅藻泥涂料易掉粉、易开裂、强度低的技术问题。本发明得到的硅藻泥涂料是具有强度高、不掉粉、不褪色、不开裂脱落的优点，且制备工艺简单，价格低廉，易于推广。
【专利说明】
一种固强性防掉灰硅藻泥壁材及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于室内装饰涂料领域，特别涉及一种固强性防掉灰硅藻泥壁材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，室内装饰材料对空气质量的影响越来越受到重视，目前，各种装饰装修材料，如涂料、油漆中含有大量的有害物质(甲醛、苯、氨、挥发性有机物等)会造成室内空气污染。目前，市场反映良好的一种新型壁材即为以硅藻土为主要原材料的硅藻泥。硅藻泥壁材是一种天然环保的墙体装饰涂料，易于施工，适用于墙体和棚顶装饰，为粉末状，添加一定比例清水即可粉刷使用，具有有效去除空气中的游离甲醛、苯、氨、VOC等害物质及异味，全面解决室内空气污染，明显改善室内生活环境等特点，深受市场的青睐。
[0003]硅藻泥的主要功能材料是硅藻土，硅藻土具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强等物理性质，可以有效吸附空气中游离的甲醛、苯、氨等有害物质，并且可以净化空气中因宠物、吸烟、垃圾等产生的异味。配合其他胶凝组分、颜色和颗粒调节组分，获得不同于传统涂料的新型壁材，成为装饰建材市场上的新宠，受到越来越多使用者的青睐。
[0004]中国专利公开号CN102795814A公开了一种纳米晶须增强多功能硅藻泥涂料，主要由硅藻土、纳米氧化锌晶须、氢氧化镁、结晶铝盐、石英砂、羟乙基纤维素、无机颜料和氢氧化钙组成，添加纳米氧化锌晶须起到增强和抗裂作用，该发明硅藻泥涂料具有墙面粘合力强、耐久性好、不掉粉、不褪色、不开裂脱落的优点。
[0005]中国专利公开号CN104478403A公开了一种新型强固型硅藻泥，包括精细硅藻土、高岭土，凹凸棒土、海泡土、负氧离子、纤维素、木质纤维、滑泡、重质碳酸钙、雪花粉、灰钙粉、纳米二氧化钛及无机颜料，按比例在分散机中分散混合得到强固型硅藻泥。该硅藻泥附着力强，能与墙体基层强有利粘合，确保不空鼓、不脱落、不粉化，而且更耐水、防潮透气。
[0006]中国专利公开号CN103319109A公开了一种娃藻泥纳米复合材料，由娃藻土、纳米粉体、粘土母粒、碳酸钙、海藻胶组成。本发明硅藻泥纳米复合材料中不添加有毒物质，不会对人体造成伤害，同时还具有环保的功效，添加的纳米粉体和粘土母粒，能有效的提高了娃藻泥净化、分解有害气体的功能。
[0007]目前，硅藻土的多孔、蓬松、化学性质稳定特点，使其具有吸附、隔热、隔音等性能，配合其他胶凝组分、颜色和颗粒调节组分，获得不同于传统涂料的新型壁材。但硅藻土也存在一些缺陷，如强度低、易掉粉、易开裂、等，为了解决这个问题，往往在硅藻泥壁材中添加有机胶类物质，由于这类物质残存溶剂气味大，易堵塞硅藻土孔隙，在较大程度上降低了硅藻泥涂料的环保功能，随着时间的推移此类有机胶类聚合物生物降解速度加快，导致涂料耐久性差，因此需通研究开发粘接强度大、耐久性好、强度高的硅藻泥壁材。
【发明内容】
[0008]本发明针对上述问题，提出一种固强性防掉灰硅藻泥壁材及其制备方法。该硅藻泥壁材是由硅藻土、水溶性包裹剂、氢氧化钙、熟石膏、谷朊粉、碳纤维、硅溶胶及无机颜料组成。本发明以硅藻土为主要原料，通过水溶性包裹剂对硅藻土进行表面包覆处理，使硅藻土表面形成一层具有网络结构的水性保护层，防止其他添加剂及粘结剂对硅藻土孔洞堵塞，再添加少量的氢氧化钙、熟石膏和碳纤维提高硅藻土的柔韧性和强度，防止硅藻泥在使用过程中出现开裂、脱落现象，解决了硅藻泥涂料易掉粉、易开裂、强度低的技术问题，提高硅藻泥壁材的综合性能。
[0009]本发明进一步的目的是提供一种固强性防掉灰硅藻泥壁材的制备方法，首先将硅藻土和水溶性包裹剂在粉体表面改性机中高速搅拌混合，使硅藻土表面包覆一层水溶性包裹剂，形成表面改性的硅藻土;将碳纤维、谷朊粉和无机颜料高速搅拌混合得到混合物，使无机颜料均匀分散在混合物的多孔结构中，将表面改性的硅藻土和混合物在高速搅拌机中与氢氧化钙、熟石膏高速混合，在硅溶胶的粘结作用下混合得到本产品。
[0010]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种固强性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于，按重量份计包括以下组分:娃藻土40?60份，水溶性包裹剂 10?25份，氢氧化妈5?15份，熟石膏5?15份，谷朊粉2?15份，碳纤维1?10份，硅溶胶2?10份，无机颜料1?5份，上述所述的水溶性包裹剂为亲水性乳液、水溶性聚合物、无机硅酸盐按质量比3?5:1? 3:1组成;其中所述的亲水性乳液为聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、苯丙乳液、水性聚氨酯中的一种或多种;所述的水溶性聚合物为水溶性淀粉、海藻酸钠、壳聚糖、环糊精、聚乙烯醇中的一种或多种;所述的无机硅酸盐为100?500目的橄榄石、角闪石、长石、云母、电气石中的一种或多种。[0〇11 ]上述所述的娃藻土为经锻烧过的一级娃藻土或二级娃藻土中的任意一种;所述的谷朊粉为植物提取物，粒径在1?10M1;所述的碳纤维为短切碳纤维，平均长度为10M1? 2mm 〇
[0012]本发明一种固强性防掉灰硅藻泥壁材的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤:一种权利要求1所述的固强性防掉灰硅藻泥壁材的制备方法，其特征在于按照如下方式进行:(1)将40?60重量份的硅藻土研磨过100?200目筛，干燥控制水分含量<8%，通过给料装置投入到粉体表面改性机中，通过给药装置加入10?25重量份的水溶性包裹剂，加热使硅藻土物料干燥，同时水溶性包裹剂加热熔融，然后再改性主机中混合搅拌，在搅拌棒的高速搅拌下搅拌10?40min，使硅藻土表面包覆一层水溶性包裹剂，得到表面改性的硅藻土；(2)将1?10重量份的碳纤维和2?15重量份的谷朊粉加入到高速混合机中，以800? 1500rpm的搅拌速度混合20?40 min形成多孔混合物，加入1?5重量份的无机颜料，继续混合搅拌10~30min，使无机颜料均匀的分散在多孔混合物中，得到混合物；
(3)将步骤(I)中得到的表面改性硅藻土和步骤(2)中得到的混合物加入到高速搅拌机中，加入5?15重量份的氢氧化钙和5?15重量份的熟石膏，以500?100rpm的速度搅拌混合10-40min，加入2?1重量份的硅溶胶继续搅拌1?20min，出料干燥即得本产品。
[0013]上述步骤(I)中所述的粉体表面改性机主要由给料装置、给药装置、加热装置、改性主机及集料装置组成，其中改性主机上方设有预混室，预混室设有两组喷嘴，均通入热压力气流;所述的加热温度为80?150°C，搅拌转速为1000?5000rpm。
[0014]本发明一种固强性防掉灰硅藻泥壁材及其制备方法，与现有技术相比突出的特点和有益的效果在于:
1、本发明采用水溶性包裹剂对硅藻土进行表面包覆，在硅藻土的表面形成一层具有网络结构的水溶性保护层，防止其他填充物堵塞硅藻土的空隙，同时生成的保护层具有一定的粘结性，有利于硅藻土与添加剂的复合粘结，防止硅藻泥在使用过程中出现掉粉、开裂、脱落现象。
[0015]2、本发明添加少量的氢氧化钙、熟石膏和碳纤维即可提高硅藻泥的强度、柔韧性和抗裂性能，解决了硅藻泥涂料易掉粉、易开裂、强度低的技术问题，提高硅藻泥壁材的综合性能。
[0016]3、本发明未使用有机粘结剂作为粘结材料，确保了硅藻土的孔洞不被封闭，保证了硅藻土良好的调湿性和吸附性。
[0017]4、本发明制备的硅藻泥涂料具有墙面粘合力强、耐久性好、不掉粉、不褪色、不开裂脱落的优点，适合于各种建筑室内装饰。
【具体实施方式】
[0018]以下结合【具体实施方式】对本发明进行详细的阐述，并不限制于本发明。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0019]实施例1
(1)将40重量份的一级硅藻土研磨过100?200目筛，干燥控制水分含量彡8%，通过给料装置投入到粉体表面改性机中，通过给药装置加入10重量份的水溶性包裹剂，加热80°C使娃藻土物料干燥，同时水溶性包裹剂加热恪融，然后在改性主机中混合搅拌，以5000rpm的高速搅拌下搅拌lOmin，使硅藻土表面包覆一层水溶性包裹剂，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹剂为聚丙烯酸、水溶性淀粉、100目的橄榄石按质量比3:1:1组成；
(2)将10重量份的碳纤维和2重量份的谷朊粉加入到高速混合机中，以1500rpm的搅拌速度混合20 min形成多孔混合物，加入I重量份的无机颜料，继续混合搅拌1min，使无机颜料均匀的分散在多孔混合物中，得到混合物；
(3)将步骤(I)中得到的表面改性硅藻土和步骤(2)中得到的混合物加入到高速搅拌机中，加入5重量份的氢氧化钙和15重量份的熟石膏，以100rpm的速度搅拌混合lOmin，加入2重量份的硅溶胶继续搅拌20min，出料干燥即得本产品。
[0020]实施例2
(I)将50重量份的一级硅藻土研磨过100?200目筛，干燥控制水分含量彡8%，通过给料装置投入到粉体表面改性机中，通过给药装置加入15重量份的水溶性包裹剂，加热100°C使娃藻土物料干燥，同时水溶性包裹剂加热恪融，然后在改性主机中混合搅拌，以3000rpm的高速搅拌下搅拌20min，使硅藻土表面包覆一层水溶性包裹剂，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹剂为聚丙烯酸酯、海藻酸钠、300目的角闪石按质量比3:1:2组成；(2)将8重量份的碳纤维和5重量份的谷肮粉加入到高速混合机中，以lOOOrpm的搅拌速度混合30 min形成多孔混合物，加入2重量份的无机颜料，继续混合搅拌20min，使无机颜料均匀的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)将步骤(1)中得到的表面改性硅藻土和步骤(2)中得到的混合物加入到高速搅拌机中，加入10重量份的氢氧化钙和10重量份的熟石膏，以800rpm的速度搅拌混合30min，加入4 重量份的硅溶胶继续搅拌l〇min，出料干燥即得本产品。[〇〇21] 实施例3(1)将60重量份的一级硅藻土研磨过100?200目筛，干燥控制水分含量彡8%，通过给料装置投入到粉体表面改性机中，通过给药装置加入20重量份的水溶性包裹剂，加热120°C使硅藻土物料干燥，同时水溶性包裹剂加热熔融，然后在改性主机中混合搅拌，以2000rpm的高速搅拌下搅拌25min，使硅藻土表面包覆一层水溶性包裹剂，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹剂为苯丙乳液、壳聚糖、500目的长石按质量比3:1:3组成；(2)将6重量份的碳纤维和10重量份的谷肮粉加入到高速混合机中，以800rpm的搅拌速度混合40 min形成多孔混合物，加入3重量份的无机颜料，继续混合搅拌lOmin，使无机颜料均匀的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)将步骤(1)中得到的表面改性硅藻土和步骤(2)中得到的混合物加入到高速搅拌机中，加入15重量份的氢氧化钙和5重量份的熟石膏，以500rpm的速度搅拌混合40min，加入6 重量份的硅溶胶继续搅拌20min，出料干燥即得本产品。[〇〇22] 实施例4(1)将60重量份的二级硅藻土研磨过100?200目筛，干燥控制水分含量彡8%，通过给料装置投入到粉体表面改性机中，通过给药装置加入25重量份的水溶性包裹剂，加热150使硅藻土物料干燥，同时水溶性包裹剂加热熔融，然后再改性主机中混合搅拌，以lOOOrpm的高速搅拌下搅拌40min，使硅藻土表面包覆一层水溶性包裹剂，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹剂为水性聚氨酯、环糊精、300目的云母按质量比4:1:1组成；(2)将8重量份的碳纤维和15重量份的谷肮粉加入到高速混合机中，以1500rpm的搅拌速度混合20 min形成多孔混合物，加入4重量份的无机颜料，继续混合搅拌10?30min，使无机颜料均匀的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)将步骤(1)中得到的表面改性硅藻土和步骤(2)中得到的混合物加入到高速搅拌机中，加入15重量份的氢氧化钙和10重量份的熟石膏，以lOOOrpm的速度搅拌混合20min，加入 8重量份的硅溶胶继续搅拌20min，出料干燥即得本产品。[〇〇23] 实施例5(1)将60重量份的二级硅藻土研磨过100?200目筛，干燥控制水分含量彡8%，通过给料装置投入到粉体表面改性机中，通过给药装置加入25重量份的水溶性包裹剂，加热80°〇 15 0使硅藻土物料干燥，同时水溶性包裹剂加热熔融，然后再改性主机中混合搅拌，以 3000rpm的高速搅拌下搅拌30min，使娃藻土表面包覆一层水溶性包裹剂，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹剂为聚丙烯酸、聚乙烯醇、500目的电气石按质量比5:1:3组成；
(2)将10重量份的碳纤维和10重量份的谷朊粉加入到高速混合机中，以100rpm的搅拌速度混合30 min形成多孔混合物，加入5重量份的无机颜料，继续混合搅拌30min，使无机颜料均匀的分散在多孔混合物中，得到混合物；
(3)将步骤(I)中得到的表面改性硅藻土和步骤(2)中得到的混合物加入到高速搅拌机中，加入10重量份的氢氧化钙和5重量份的熟石膏，以100rpm的速度搅拌混合30min，加入10重量份的硅溶胶继续搅拌15min，出料干燥即得本产品。
【主权项】
1.一种固强性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于，按重量份计包括以下组分:娃藻土40?60份，水溶性包裹剂 10?25份，氢氧化妈5?15份，熟石膏5?15份，谷朊粉2?15份，碳纤维1?10份，硅溶胶2?10份，无机颜料1?5份，其中所述的水溶性包裹剂为亲水性乳液、水溶性聚合物、无机硅酸盐按质量比3?5:1? 3:1组成。2.根据权利要求1所述的一种固强性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的硅藻土为 经锻烧过的一级娃藻土或二级娃藻土中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种固强性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的亲水性乳 液为聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、苯丙乳液、水性聚氨酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种固强性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的水溶性聚 合物为水溶性淀粉、海藻酸钠、壳聚糖、环糊精、聚乙烯醇中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种固强性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的无机硅酸 盐为100?500目的橄榄石、角闪石、长石、云母、电气石中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种固强性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的谷朊粉为 植物提取物，粒径在1?l〇Mi。7.根据权利要求1所述的一种固强性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的碳纤维为 短切碳纤维，平均长度为l〇Mi?2mm。8.—种权利要求1所述的固强性防掉灰硅藻泥壁材的制备方法，其特征在于按照如下 方式进行:(1)将40?60重量份的硅藻土研磨过100?200目筛，干燥控制水分含量彡8%，通过给料装 置投入到粉体表面改性机中，通过给药装置加入10?25重量份的水溶性包裹剂，加热使硅藻 土物料干燥，同时水溶性包裹剂加热熔融，然后再改性主机中混合搅拌，在搅拌棒的高速搅 拌下搅拌10?40min，使硅藻土表面包覆一层水溶性包裹剂，得到表面改性的硅藻土；(2)将卜10重量份的碳纤维和2?15重量份的谷朊粉加入到高速混合机中，以800? 1500rpm的搅拌速度混合20?40 min形成多孔混合物，加入1?5重量份的无机颜料，继续混合 搅拌10~30min，使无机颜料均匀的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)将步骤(1)中得到的表面改性硅藻土和步骤(2)中得到的混合物加入到高速搅拌机 中，加入5?15重量份的氢氧化钙和5?15重量份的熟石膏，以500?lOOOrpm的速度搅拌混合10 ?40min，加入2?10重量份的硅溶胶继续搅拌10?20min，出料干燥即得本产品。9.根据权利要求8所述的一种固强性防掉灰硅藻泥壁材的制备方法，其特征在于步骤 (1)中所述的粉体表面改性机主要由给料装置、给药装置、加热装置、改性主机及集料装置 组成，其中改性主机上方设有预混室，预混室设有两组喷嘴，均通入热压力气流。10.根据权利要求8所述的一种固强性防掉灰硅藻泥壁材的制备方法，其特征在于步骤 (I)中所述的加热温度为80?150°C，搅拌转速为1000?5000rpm。
【文档编号】C04B28/26GK106045455SQ201610378125
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】陈庆, 孙丽枝, 廖大应
【申请人】成都新柯力化工科技有限公司