专利名称：调湿功能室内涂料及其施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑装饰材料，具体涉及一种功能性内墙涂料及其施工工艺。
背景技术：
空气相对湿度是衡量室内环境的一个重要参数，对人体健康、室内空气质量以 及物品的存放都有重要意义。日本学者西藤宫野首先提出了 "调湿材料"这一概念， 近年来调湿材料已逐渐发展，调湿产品覆盖建材、纺织等领域。
日本在调湿材料的开发应用上一直走在世界前列。近几年日本在调湿材料方面 取得了多项专利，主要是将常用的特种硅胶、蒙脱土类、无机盐类、有机高分子材
料等调湿材料，掺加入其它材料中，起到湿度调节的功能。如日本INAX公司研制的 "健康建材"具有调节室内湿度的作用；HanadaKozo将炭化物颗粒加入粘结剂加热 加压制成了炭化物调湿材料等。但这些产品或多或少都存在缺点硅胶水分解析时 呈现较严重的滞后现象；蒙脱土湿容量小；无机盐类调湿材料易产生盐析，对保存 的物品空间产生污染；有机调湿材料放湿量小，放湿速度慢；有些新型的调湿材料 制造工艺复杂，生产成本太高。中国专利申请200610099093. 3公开了一种用于纺织 品和墙体的调湿材料，由生物触媒、2-5mn的介孔材料(海泡石、硅藻土、凹凸棒土 等)和高吸水性树脂组成，调湿范围为相对湿度35-75%。该调湿材料中高吸水性树 脂发挥调湿功能，介孔材料为其他组分的载体，该调湿材料吸湿量大，保水性好， 但同时也存在着放湿量小、放湿速度慢的缺陷，若直接用于涂料之中调湿速度慢。
涂料与人们的日常工作、生活等室内环境息息相关，调湿功能性涂料的使用可 最大限度的发挥其功效。调湿涂料是近几年兴起的一种新型功能建筑装饰材料，国 内的科研工作者己开始致力于其发展研究工作。北京工业大学的李双林以有机树脂 为调湿功能材料制备出一种陶瓷调湿涂料(李双林，吴玉庭，马重芳，孟声.新型调 湿涂料调湿性能的初步试验研究.工程热物理学报.2004， (3) : 502-504)，其缺 陷是采用有机树脂作为调湿功能材料，吸湿性能较好，但是放湿性较差。华侨大学 的李晓丽等以聚丙烯酸树脂为调湿剂制备出的调湿涂料(李晓丽，林松柏.聚丙烯酸 酯内墙调湿涂料的性能研究.涂料工业.2007， 37(9:21-24))在朋>75%时吸湿效果 较好，但没有进行涂料放湿性能的测试。
在建筑工程中，选用优质的涂料未必能做出好的工程，原因在于，人们普遍对 涂料的性能和质量给予高度重视，却忽略了涂料施工技术和涂装工程质量的控制。 目前常用的涂料施工工艺主要有辊涂、喷涂、刷涂以及刮涂几种。根据涂料不同的性能及装饰要求，选择合适的施工工艺。
总之，调湿涂料因其特定的用途，将成为功能性涂料的又一发展方向。但目前 尚未有调湿性能优异且价格低的涂料产品出现。同时选择适当的施工工艺是最大发 挥其调湿性能的必要前提。
发明内容
本发明的目的是提供具有优异调节室内空间湿度性能的调湿功能室内涂料。
本发明具有空气湿度调节功能的内墙装饰涂料，每100重量份所述涂料中，至 少含有调湿功能材料15 — 45重量份。
具体的，所述的具有空气湿度调节功能的内墙涂料，含有以下组分
成膜物质
调湿功能材料
无机填料
助剂
水
10 — 40重量份；
15 — 45重量份；
10 — 45重量份；
l一5重量份；以及
15 — 35重量份。
其中，所述调湿功能材料为硅藻土、海泡石、凹凸棒土、蛭石、沸石粉、高岭 土等矿物材料中的一种或几种的复合。
其中，所述调湿功能材料为经酸洗处理后得到。酸化处理过程为将多孔矿物材 料在硫酸或盐酸中浸泡后过滤、烘干后使用。
其中，所述成膜物质为纯丙烯酸乳液、丙烯酸树脂、丙烯酸醇酸树脂、硅丙乳 液、醋丙乳液、苯-丙乳液等各种乳液中的一种。
其中，所述的无机填料为重钙粉、轻钙粉、钛白粉、白水泥、滑石粉、立德粉、 硅灰石粉和灰钙粉中的一种或几种。
其中，所述助剂为分散剂、成膜助剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、pH 值调节剂和防腐剂中 一种或几种。
本发明的另一目的在于提供这种调湿功能室内涂料的施工方法。该方法先将基 底打磨平整，并保持整洁、干燥，然后使用具有2.5mm大口径喷嘴的喷枪将所述涂 料喷涂在内墙表面，涂层厚度为1 2mm。
本发明将环保、无污染的海泡石、硅藻土、凹凸棒土等多孔无机矿物材料作为 调湿功能材料应用于建筑内墙涂料中，多孔矿物材料与其它组分混合均匀，喷涂于 墙面，起到装饰作用的同时，可有效调节室内空气湿度，使之控制在有益于人体健 康的范围内，同时无污染，零V0C释放。本发明的涂料中调湿功能材料不使用任何
有机组分，符合国家环境质量要求，并具有很好的调节室内环境湿度的功能。同时， 由于特定的功能性使其采用独特的工艺进行施工，能达到优良的使用效果。
图1为在温度25°C，相对湿度85%的条件下各样品吸湿曲线。 图2为在温度25'C、相对湿度为35%的条件下各样品放湿曲线。
具体实施例方式
本发明旨在克服空调技术等机械调湿产生耗能及污染等问题，利用特殊的施工 工艺，使建筑室内装饰涂料达到对室内环境湿度自动调节的效果。在本发明中，调 湿指吸湿和放湿两个方面。 1.调湿涂料配方
基料一成膜物质纯丙烯酸乳液、丙烯酸树脂、丙烯酸醇酸树脂、硅丙乳液、 醋丙乳液、苯-丙乳液等各种乳液中的一种，占涂料总量的10 40%。
调湿功能材料调湿功能材料为主要硅藻土、海泡石、凹凸棒土、沸石等多孔 矿物材料。可以为硅藻土、海泡石、凹凸棒土、蛭石、沸石粉、高岭土中的至少一 种，或多种组合使用，组合使用时的组合比例没有限定。调湿功能材料占涂料总量 的15 45%。
矿物材料预处理硅藻土、海泡石、凹凸棒土、蛭石、沸石粉、高岭土等为具 有多孔道结构的无机矿物材料，本发明利用其特有的结构对水蒸气具有良好的吸收、 释放能力，且对人体健康没有任何影响的特点，不使用任何有机材料作为调湿功能 组分。优化调湿功能材料时，可以通过对矿物材料的酸化处理获得；酸化处理过程 为将多孔矿物材料在硫酸(例如浓度为6%)或盐酸(例如浓度为10%)中浸泡(6 小时以上)后过滤、烘干后使用，酸化预处理过程中在去除杂质的同时改善矿物的孔 结构，使其具有合理的孔径分布(大部分孔径分布在2-10nm之间)，保持较高纯度 并提高湿度调节能力。
颜填料白水泥、立德粉、滑石粉、轻钙、重钙、钛白粉、硅灰石粉、灰钙粉等 其中至少一种，多种组合使用时的组合比例没有限定。重量占涂料总量的10 45%。
助剂包括但不限于使用分散剂(如DISPERBYK-108)、成膜助剂(如醇酯-12)、 增稠剂(如丙烯酸乳液T-117A)、消泡剂(如BYK-052)、流平剂(如L150)、 防腐剂GBKATHON LXE) 、 pH值调节剂(如氨水、盐酸)等，以上均可采用水 性涂料通用的助剂，合计占涂料总量的1~5%。
水占涂料总量的15 35%。
以上所有原料均可商购。
涂料配制按配方要求称取水，添加分散剂、消泡剂、PH调节剂等助剂进行分 散，然后将无机填料和调节湿度功能材料按比例添加到上述分散的溶液中继续分散， 加入集料分散均匀，最后根据配方补足一些助剂用量，如增稠剂、成膜助剂、消泡 剂、防腐剂等。使用时搅拌均匀即可使用。
2.调湿涂料施工工艺
首先对基底进行清理，要求坚固、平整、干燥、清洁，无需涂刷封底漆。施工前 将涂料充分搅拌均匀，选用2.5mm大口径喷嘴的重力式喷枪进行喷涂，涂层厚度大 约1 2mm。其中
基底处理的操作是
(1) 确定基层所含水分已经干燥；
(2) 用干的工具清除表面的灰浆、泛碱物、水泥浮浆以及其它松散物质；
(3) 对表面油污等不易刷除的脏物可用温水刷洗，然后用清水漂洗，晾干；
(4) 表面过于光滑时，可用酸蚀、喷砂、打磨或自然风化等方法使其变粗糙； 基层处理的目的在于不影响涂料对基层的黏结。混凝土、水泥基等基底可与水分
子发生水化反应，利于自身的强度发展，且不影响调湿涂料性能，故无需涂刷封闭 漆。本发明产品利用多孔结构对周围环境的水分子进行吸收和释放，从而达到调节 环境湿度的目的，选用大口径喷枪可保证涂料成膜后表面保持微孔结构，发挥其良 好的湿度调节作用。
以下根据具体实施例说明本发明的组配以及功能
实例一
丙烯酸乳液 100克
凹凸棒土 (预处理后)200克
硅藻土 (预处理后)100克
轻钙 100克
滑石粉 100克
DISPERBYK-108 15克
醇酯-12 10克
BYK-052 15克
氨水 10克
水 350克
按涂料配制方法配制得到本例调湿涂料。
测试方法与结果将涂料按照本发明施工工艺喷涂在两块150mmX150mm的玻璃
板上，自然晾干后置于烘箱内，在8(TC条件下烘干5小时。将两块样板置于温度25 °C、相对湿度85%的IOL密闭容器内，测量容器内的相对湿度最大减少量。密闭容 器内相对湿度达到平衡后，改变容器内环境条件为25。C、相对湿度35%，测量容器 内的相对湿度最大增加量。通过温湿度传感器记录容器内相对湿度变化情况。
测试结果在25t，相对湿度85%的条件下，相对湿度最大减少量达到10%RH， 说明该测试涂料具有吸湿功能；吸湿饱和后，在温度25°C、相对湿度为35%的条件 下，测试涂料会放湿，相对湿度最大增加量达到7%朋。
对比涂料的测试
按照上述实验方法，记录不同时间密闭容器的相对湿度值，绘制曲线。图1显 示在温度25"C，相对湿度85%的条件下吸湿曲线，图2显示在温度25。C、相对湿度 为35%的条件下放湿曲线。其中1#代表实例一的调湿涂料，采用本发明施工方法 喷涂的样品；2井代表实例一配方的调湿涂料、采用刮涂方式施工的样品；3#代表 相同配方，以200610099093. 3的调湿材料为调湿功能材料制成的涂料，采用刮涂方 式施工的样品；4弁代表相同配方，调湿功能材料未经处理，杂质含量较高而制成的 涂料，采用本发明施工方法喷涂的样品。
测试结果参见图1所示，在温度25"，相对湿度85%的条件下，相对湿度最 大减少量分别为1弁 10. 38%RH， 2井 6.4德H， 3# 5. 68%RH， 4# 5. 28%RH;吸 湿饱和后，在温度25。C、相对湿度为35%的条件下测试涂料放湿，参见图2所示， 结果相对湿度最大增加量分别为1# 7. 35%RH， 2# 5. 29%RH， 3弁 5. 12%RH， 4 # 4.72%RH。通过对比可以看出与其它几种涂料及刮涂施工法相比，本发明的调 湿涂料采用喷涂施工后具有很好的调湿效果。
实例二
苯丙乳液 400克
海泡石(预处理后)210克 灰钙粉 80克
立德粉 80克
硅灰石粉 60克
丙烯酸乳液T-117A 5克 KATHON LXE 5克 盐酸 10克
水 150克
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果在温度25°C，相对湿度85%的条
件下，相对湿度最大减少量达到8%朋；吸湿饱和后，在温度25"C、相对湿度为35% 的条件下放湿，结果相对湿度最大增加量达到6XRH。 实例三
醋丙乳液 200克
沸石粉(预处理后)150克 高岭土 (预处理后)150克 凹凸棒土 150克
滑石粉 100克
DISPERBYK-108 5克 BYK-052 5克
水 240克
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果在温度25°C，相对湿度85%的条 件下，相对湿度最大减少量达到10%RH;吸湿饱和后，在温度25X:、相对湿度为35% 的条件下放湿，结果相对湿度最大增加量达到6%朋。
实例四
纯丙烯酸乳液 250克 蛭石粉(预处理后)100克 硅藻土 (预处理后)150克
灰钙粉 120克
立德粉 100克
钛白粉 40克
DISPERBYK-108 10克 L150 10克
水 220克
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果在温度25°C，相对湿度85%的条 件下，相对湿度最大减少量达到9XRH;吸湿饱和后，在温度25"C、相对湿度为35% 的条件下放湿，结果相对湿度最大增加量达到7%朋。
实例五-.
丙烯酸醇酸树脂200克 凹凸棒土 (预处理后)150克 灰转粉 100克
硅灰石 150克 白水泥 100克
滑石粉 100克
DISPERBYK-108 15克
KATHON LXE 5克
水 180克
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果在温度25°C，相对湿度85%的条 件下，相对湿度最大减少量达到7XRH;吸湿饱和后，在温度25'C、相对湿度为35% 的条件下放湿，结果相对湿度最大增加量达到5%RH。
实例六
硅丙乳液 350克
海泡石粉(预处理后)100克 硅藻土 (预处理后)100克 轻药粉 80克
立德粉 100克
DISPERBYK-108 10克 丙烯酸乳液T-117A 10克 水 250克。
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果在温度25°C，相对湿度85%的条 件下，相对湿度最大减少量达到11%RH;吸湿饱和后，在温度25°C、相对湿度为35% 的条件下放湿，结果相对湿度最大增加量达到8%RH。
权利要求
1、一种具有空气湿度调节功能的内墙装饰涂料，其特征在于，每100重量份所述涂料中，至少含有调湿功能材料15-45重量份。
2、 根据权利要求l所述的具有空气湿度调节功能的内墙涂料，含有以下组分成膜物质调湿功能材料无机填料助剂水10 — 40重量份；15 — 45重量份；10 — 45重量份；l一5重量份；以及15 — 35重量份。
3、 根据权利要求1或2所述的具有空气湿度调节功能的内墙涂料，其特征在于， 所述调湿功能材料为硅藻土、海泡石、凹凸棒土、蛭石、沸石粉、高岭土等矿物材 料中的一种或几种的复合。
4、 根据权利要求3所述的具有空气湿度调节功能的内墙涂料，其特征在于，所 述调湿功能材料为经酸化预处理后得到。
5、 根据权利要求4所述的具有空气湿度调节功能的内墙涂料，其特征在于，所 述酸化处理过程为将多孔矿物材料在硫酸或盐酸中浸泡后过滤、烘干后使用。
6、 根据权利要求3所述的具有空气湿度调节功能的内墙涂料，其特征在于，所 述成膜物质为纯丙烯酸乳液、丙烯酸树脂、丙烯酸醇酸树脂、硅丙乳液、醋丙乳液、 苯-丙乳液等各种乳液中的一种。
7、 根据权利要求3所述的具有空气湿度调节功能的内墙涂料，其特征在于，所 述的无机填料为重钙粉、轻钙粉、钛白粉、白水泥、滑石粉、立德粉、硅灰石粉和 灰钙粉中的一种或几种。
8、 根据权利要求3所述的具有空气湿度调节功能的内墙涂料，其特征在于，所 述助剂为分散剂、成膜助剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、防腐剂、pH值调节剂和防 腐剂中一种或几种。
9、 一种调湿涂料的内墙施工方法，其特征在于，使用权利要求1至8任一所述 调湿涂料，先将基底打磨平整，并保持整洁、干燥，然后使用具有2.5mm大口径喷 嘴的喷枪将涂料喷涂在内墙表面，涂层厚度为1 2mm。
全文摘要
本发明具有空气湿度调节功能的内墙装饰涂料及其施工方法，属于建筑材料领域。在每100重量份所述涂料中，至少含有调湿功能材料15-45重量份。本发明以海泡石、硅藻土、凹凸棒土等多孔无机矿物材料作为调湿功能材料，应用于建筑内墙涂料中，并配合相应的涂料施工工艺，先将基底打磨平整，并保持整洁、干燥，然后使用具有2.5mm大口径喷嘴的喷枪将涂料喷涂在内墙表面，涂层厚度为1～2mm，使该涂料在起到装饰作用的同时，可有效调节室内空气湿度，使之控制在有益于人体健康的范围内，同时无污染，零VOC释放。该施工工艺针对调湿功能涂料的特点，可使涂层有效发挥其调湿功能。
文档编号C09D133/00GK101348629SQ20081022237
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者楠 丁, 侯国艳, 冀志江, 李海建, 静 王, 王晓燕, 王继梅 申请人:中国建筑材料科学研究总院