一种隔热、降甲醛无机涂料及其制备方法

本发明属于材料，具体涉及一种隔热、降甲醛无机涂料及其制备方法。

背景技术：

1、无机硅酸盐涂料是由无机硅酸盐粘结剂（硅酸盐和硅溶胶）、聚合物乳液（有机成分的质量分数少于5%）、颜填料、助剂等组成的水性涂料。无机硅酸盐为建筑提供了良好的庄户及保护作用，具有耐久耐候、使用寿命可达几十年。

2、蒙脱土是一种层状的硅酸盐，具有层状结构和微孔性质，是一种重要的无机吸附剂。蒙脱土在涂料中应用，可以显著提高涂料的耐久性、抗划伤性、防腐剂助燃性能以及优良的环境友好型。

3、通过离子交换法制备改性蒙脱土（ommt），使蒙脱土的层间距增大，增加了蒙脱土对有机物的吸附，同时层间距的增加，会降低其导热系数，添加到无机涂料中使其具备隔热和降甲醛的功能，通过硅藻土和凹凸棒土，进一步提高无机涂料的降甲醛率。同时成膜物质只有硅酸钾和硅溶胶，不含其他有机乳液，相比市场现有无机涂料更加环保。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种隔热、降甲醛无机涂料及其制备方法，解决现有无机涂料无法降解甲醛、无机涂料导热系数高等不利因素。制得的无机涂料对甲醛的净化效率可达到90%以上，导热系数可达到0.30w/（m·k）以下。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种隔热、降甲醛无机涂料包括以下重量份数的组分：硅酸盐15-25份、硅溶胶25-35份、颜填料25-35份、降甲醛助剂5-8份、增稠剂0.8-1.2份、消泡剂0.8-1.2份、分散剂0.8-1.2份、改性剂2-3份、去离子水35-50份。

4、可选地，所述硅酸盐选自硅酸钾、硅酸钠、硅酸锂中的至少一种。

5、优选地，所述硅酸盐为硅酸钾。

6、本发明中硅酸盐和硅溶胶共同作为无机粘结剂。通过无去离子水硅酸钾固体溶解在去离子水中制备硅酸钾去离子水溶液，向其加入30%固含量硅溶胶，精准制备不同模数的硅酸钾溶液。

7、可选地，所述颜填料选自二氧化钛、重质碳酸钙、硅灰石、煅烧高岭土、云母粉、海泡石中的至少一种。

8、可选地，所述降甲醛助剂选自改性蒙脱土（ommt）、硅藻土和凹凸棒土中的至少一种。

9、进一步地，所述的改性蒙脱土（ommt），其制备步骤如下：

10、（1）将2g蒙脱土分散在250ml去离子水中，搅拌并超声30min，得到蒙脱土分散液；

11、（2）采用离子交换法，将0.5g十六烷基三甲基溴化铵（ctab）溶解在2g蒙脱土分散液搅拌1h，并加热60℃充分搅拌12h，得到改性蒙脱土（ommt）悬浊液，静置12h，取出下层沉淀物，并将沉淀物在7500r/min离心机离心5min，并用去离子水冲洗，重复3次离心操作，70℃干燥24h，最终得到改性蒙脱土（ommt）。

12、可选地，所述增稠剂选自羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸酯中的至少一种。

13、优选地，所述增稠剂为羟乙基纤维素。

14、可选地，所述消泡剂选自磷酸三丁酯、有机硅消泡剂、氢氧化铝中的至少一种。

15、优选地，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

16、可选地，所述分散剂选自六偏磷酸钠、琥珀酸钠、聚丙烯酰胺中的至少一种。

17、优选地，所述分散剂为六偏磷酸钠。

18、可选地，所述改性剂为甲基硅酸钾、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩去离子水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

19、优选地，所述改性剂为甲基硅酸钾。

20、上述无机涂料的制备方法，包括以下步骤：

21、（1）将无去离子水硅酸钾固体溶解在去离子水中，并不断搅拌，得到硅酸钾溶液，加入硅溶胶得到不同模数的硅酸钾溶液，继续添加改性剂并搅拌30min得到改性的不同模数的硅酸钾溶液，即组分a；

22、（2）往分散缸中加入颜填料、降甲醛助剂、增稠剂、分散剂、去离子水并进行分散，得到混合液，即组分b；

23、（3）将组分a加入至组分b中，同时添加消泡剂，高速分散得到所述无机涂料。

24、可选地，步骤（1）中的搅拌速度为150r/min，搅拌时间为10min；

25、可选地，步骤（2）中的分散速度为500r/min，分散时间为5min；

26、可选地，步骤（2）中的分散速度为100r/min，分散时间为25min。

27、相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

28、（1）本发明将具有净化甲醛性能的硅藻土和凹凸棒土，以及自制的改性蒙脱土（ommt）进行联用，发现其甲醛净化效率较单独使用硅藻土、凹凸棒土、改性蒙脱土（ommt）得到了进一步的改善，可能是硅藻土、凹凸棒土、改性蒙脱土（ommt）之间对甲醛降解率存在协同作用，使其能够更好的替身甲醛降解率。

29、（2）本发明利用离子交换法制备改性蒙脱土（ommt），增加了蒙脱土层间距，可有效分散于无机涂料中，降低了无机涂料的导热系数。

30、（3）本发明在成膜物质中未使用有机乳液，通过精确控制硅酸钾模数，使无机涂料的成膜性达到最佳，同时也降低了有机乳液对环境的污染。

技术特征：

1.一种隔热、降甲醛无机涂料，其特征在于：包括以下重量份数的组分：硅酸盐15-25份、硅溶胶25-35份、颜填料25-35份、降甲醛助剂5-8份、增稠剂0.8-1.2份、消泡剂0.8-1.2份、分散剂0.8-1.2份、改性剂2-3份和去离子水35-50份。

2.根据权利要求1所述的无机涂料，其特征在于：所述的硅酸盐为硅酸钾、硅酸钠、硅酸锂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的无机涂料，其特征在于：所述的颜填料由质量比为2：10-15：3-6：4-8：2-3：2-3的二氧化钛、重质碳酸钙、硅灰石、煅烧高岭土、云母粉和海泡石组成。

4.根据权利要求1所述的无机涂料，其特征在于：所述的降甲醛助剂由质量比为2：0.5-1：1-2的改性蒙脱土、硅藻土和凹凸棒土组成。

5.根据权利要求4所述的无机涂料，其特征在于：所述的改性蒙脱土的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的无机涂料，其特征在于：所述的增稠剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的无机涂料，其特征在于：所述的消泡剂为磷酸三丁酯、有机硅消泡剂、氢氧化铝中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的无机涂料，其特征在于：所述的分散剂为六偏磷酸钠、琥珀酸钠、聚丙烯酰胺中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的无机涂料，其特征在于：所述的改性剂为甲基硅酸钾、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩去离子水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

10.一种制备如权利要求1-9任一项所述的无机涂料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种隔热、降甲醛无机涂料及其制备方法，属于材料技术领域。所述无机涂料包括以下重量份数的组分：硅酸盐15‑25份、硅溶胶25‑35份、颜填料25‑35份、降甲醛助剂5‑8份、增稠剂0.8‑1.2份、消泡剂0.8‑1.2份、分散剂0.8‑1.2份、改性剂2‑3份、去离子水35‑50份；所述硅酸盐为无去离子水硅酸钾和去离子水组成；所述降甲醛助剂由改性蒙脱土（OMMT）、硅藻土和凹凸棒土组成，其中改性蒙脱土由十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）与蒙脱土进行阳离子交换制得。本发明制得的无机涂料的隔热、降甲醛优异，对甲醛的净化效率可达到90%以上，导热系数可达到0.30W/（m·K）以下，完全满足内、外墙涂料的使用需求。

技术研发人员：郑玉婴,黎锟
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27