一種固強性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于室內裝飾涂料領域，特別涉及一種固強性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法。該硅藻泥壁材是由硅藻土、水溶性包裹劑、氫氧化鈣、熟石膏、谷朊粉、碳纖維、硅溶膠及無機顏料組成。本發明以硅藻土為主要原料，通過水溶性包裹劑對硅藻土進行表面包覆處理，使硅藻土表面形成一層具有網絡結構的水性保護層，防止其他添加劑及粘結劑對硅藻土孔洞堵塞，再添加少量的氫氧化鈣、熟石膏和碳纖維提高硅藻土的柔韌性和強度，防止硅藻泥在使用過程中出現開裂、脫落現象，解決了硅藻泥涂料易掉粉、易開裂、強度低的技術問題。本發明得到的硅藻泥涂料是具有強度高、不掉粉、不褪色、不開裂脫落的優點，且制備工藝簡單，價格低廉，易于推廣。
【專利說明】
一種固強性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于室內裝飾涂料領域，特別涉及一種固強性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，室內裝飾材料對空氣質量的影響越來越受到重視，目前，各種裝飾裝修材料，如涂料、油漆中含有大量的有害物質(甲醛、苯、氨、揮發性有機物等)會造成室內空氣污染。目前，市場反映良好的一種新型壁材即為以硅藻土為主要原材料的硅藻泥。硅藻泥壁材是一種天然環保的墻體裝飾涂料，易于施工，適用于墻體和棚頂裝飾，為粉末狀，添加一定比例清水即可粉刷使用，具有有效去除空氣中的游離甲醛、苯、氨、VOC等害物質及異味，全面解決室內空氣污染，明顯改善室內生活環境等特點，深受市場的青睞。
[0003]硅藻泥的主要功能材料是硅藻土，硅藻土具有細膩、松散、質輕、多孔、吸水性和滲透性強等物理性質，可以有效吸附空氣中游離的甲醛、苯、氨等有害物質，并且可以凈化空氣中因寵物、吸煙、垃圾等產生的異味。配合其他膠凝組分、顏色和顆粒調節組分，獲得不同于傳統涂料的新型壁材，成為裝飾建材市場上的新寵，受到越來越多使用者的青睞。
[0004]中國專利公開號CN102795814A公開了一種納米晶須增強多功能硅藻泥涂料，主要由硅藻土、納米氧化鋅晶須、氫氧化鎂、結晶鋁鹽、石英砂、羥乙基纖維素、無機顏料和氫氧化鈣組成，添加納米氧化鋅晶須起到增強和抗裂作用，該發明硅藻泥涂料具有墻面粘合力強、耐久性好、不掉粉、不褪色、不開裂脫落的優點。
[0005]中國專利公開號CN104478403A公開了一種新型強固型硅藻泥，包括精細硅藻土、高嶺土，凹凸棒土、海泡土、負氧離子、纖維素、木質纖維、滑泡、重質碳酸鈣、雪花粉、灰鈣粉、納米二氧化鈦及無機顏料，按比例在分散機中分散混合得到強固型硅藻泥。該硅藻泥附著力強，能與墻體基層強有利粘合，確保不空鼓、不脫落、不粉化，而且更耐水、防潮透氣。
[0006]中國專利公開號CN103319109A公開了一種娃藻泥納米復合材料，由娃藻土、納米粉體、粘土母粒、碳酸鈣、海藻膠組成。本發明硅藻泥納米復合材料中不添加有毒物質，不會對人體造成傷害，同時還具有環保的功效，添加的納米粉體和粘土母粒，能有效的提高了娃藻泥凈化、分解有害氣體的功能。
[0007]目前，硅藻土的多孔、蓬松、化學性質穩定特點，使其具有吸附、隔熱、隔音等性能，配合其他膠凝組分、顏色和顆粒調節組分，獲得不同于傳統涂料的新型壁材。但硅藻土也存在一些缺陷，如強度低、易掉粉、易開裂、等，為了解決這個問題，往往在硅藻泥壁材中添加有機膠類物質，由于這類物質殘存溶劑氣味大，易堵塞硅藻土孔隙，在較大程度上降低了硅藻泥涂料的環保功能，隨著時間的推移此類有機膠類聚合物生物降解速度加快，導致涂料耐久性差，因此需通研究開發粘接強度大、耐久性好、強度高的硅藻泥壁材。
【發明內容】
[0008]本發明針對上述問題，提出一種固強性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法。該硅藻泥壁材是由硅藻土、水溶性包裹劑、氫氧化鈣、熟石膏、谷朊粉、碳纖維、硅溶膠及無機顏料組成。本發明以硅藻土為主要原料，通過水溶性包裹劑對硅藻土進行表面包覆處理，使硅藻土表面形成一層具有網絡結構的水性保護層，防止其他添加劑及粘結劑對硅藻土孔洞堵塞，再添加少量的氫氧化鈣、熟石膏和碳纖維提高硅藻土的柔韌性和強度，防止硅藻泥在使用過程中出現開裂、脫落現象，解決了硅藻泥涂料易掉粉、易開裂、強度低的技術問題，提高硅藻泥壁材的綜合性能。
[0009]本發明進一步的目的是提供一種固強性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，首先將硅藻土和水溶性包裹劑在粉體表面改性機中高速攪拌混合，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，形成表面改性的硅藻土;將碳纖維、谷朊粉和無機顏料高速攪拌混合得到混合物，使無機顏料均勻分散在混合物的多孔結構中，將表面改性的硅藻土和混合物在高速攪拌機中與氫氧化鈣、熟石膏高速混合，在硅溶膠的粘結作用下混合得到本產品。
[0010]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種固強性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于，按重量份計包括以下組分:娃藻土40?60份，水溶性包裹劑 10?25份，氫氧化媽5?15份，熟石膏5?15份，谷朊粉2?15份，碳纖維1?10份，硅溶膠2?10份，無機顏料1?5份，上述所述的水溶性包裹劑為親水性乳液、水溶性聚合物、無機硅酸鹽按質量比3?5:1? 3:1組成;其中所述的親水性乳液為聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、苯丙乳液、水性聚氨酯中的一種或多種;所述的水溶性聚合物為水溶性淀粉、海藻酸鈉、殼聚糖、環糊精、聚乙烯醇中的一種或多種;所述的無機硅酸鹽為100?500目的橄欖石、角閃石、長石、云母、電氣石中的一種或多種。[0〇11 ]上述所述的娃藻土為經鍛燒過的一級娃藻土或二級娃藻土中的任意一種;所述的谷朊粉為植物提取物，粒徑在1?10M1;所述的碳纖維為短切碳纖維，平均長度為10M1? 2mm 〇
[0012]本發明一種固強性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟:一種權利要求1所述的固強性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于按照如下方式進行:(1)將40?60重量份的硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量<8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機中，通過給藥裝置加入10?25重量份的水溶性包裹劑，加熱使硅藻土物料干燥，同時水溶性包裹劑加熱熔融，然后再改性主機中混合攪拌，在攪拌棒的高速攪拌下攪拌10?40min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土；(2)將1?10重量份的碳纖維和2?15重量份的谷朊粉加入到高速混合機中，以800? 1500rpm的攪拌速度混合20?40 min形成多孔混合物，加入1?5重量份的無機顏料，繼續混合攪拌10~30min，使無機顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；
(3)將步驟(I)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機中，加入5?15重量份的氫氧化鈣和5?15重量份的熟石膏，以500?100rpm的速度攪拌混合10-40min，加入2?1重量份的硅溶膠繼續攪拌1?20min，出料干燥即得本產品。
[0013]上述步驟(I)中所述的粉體表面改性機主要由給料裝置、給藥裝置、加熱裝置、改性主機及集料裝置組成，其中改性主機上方設有預混室，預混室設有兩組噴嘴，均通入熱壓力氣流;所述的加熱溫度為80?150°C，攪拌轉速為1000?5000rpm。
[0014]本發明一種固強性防掉灰硅藻泥壁材及其制備方法，與現有技術相比突出的特點和有益的效果在于:
1、本發明采用水溶性包裹劑對硅藻土進行表面包覆，在硅藻土的表面形成一層具有網絡結構的水溶性保護層，防止其他填充物堵塞硅藻土的空隙，同時生成的保護層具有一定的粘結性，有利于硅藻土與添加劑的復合粘結，防止硅藻泥在使用過程中出現掉粉、開裂、脫落現象。
[0015]2、本發明添加少量的氫氧化鈣、熟石膏和碳纖維即可提高硅藻泥的強度、柔韌性和抗裂性能，解決了硅藻泥涂料易掉粉、易開裂、強度低的技術問題，提高硅藻泥壁材的綜合性能。
[0016]3、本發明未使用有機粘結劑作為粘結材料，確保了硅藻土的孔洞不被封閉，保證了硅藻土良好的調濕性和吸附性。
[0017]4、本發明制備的硅藻泥涂料具有墻面粘合力強、耐久性好、不掉粉、不褪色、不開裂脫落的優點，適合于各種建筑室內裝飾。
【具體實施方式】
[0018]以下結合【具體實施方式】對本發明進行詳細的闡述，并不限制于本發明。在不脫離本發明上述方法思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或改進，均應包含在本發明的保護范圍之內。
[0019]實施例1
(1)將40重量份的一級硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機中，通過給藥裝置加入10重量份的水溶性包裹劑，加熱80°C使娃藻土物料干燥，同時水溶性包裹劑加熱恪融，然后在改性主機中混合攪拌，以5000rpm的高速攪拌下攪拌lOmin，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為聚丙烯酸、水溶性淀粉、100目的橄欖石按質量比3:1:1組成；
(2)將10重量份的碳纖維和2重量份的谷朊粉加入到高速混合機中，以1500rpm的攪拌速度混合20 min形成多孔混合物，加入I重量份的無機顏料，繼續混合攪拌1min，使無機顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；
(3)將步驟(I)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機中，加入5重量份的氫氧化鈣和15重量份的熟石膏，以100rpm的速度攪拌混合lOmin，加入2重量份的硅溶膠繼續攪拌20min，出料干燥即得本產品。
[0020]實施例2
(I)將50重量份的一級硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機中，通過給藥裝置加入15重量份的水溶性包裹劑，加熱100°C使娃藻土物料干燥，同時水溶性包裹劑加熱恪融，然后在改性主機中混合攪拌，以3000rpm的高速攪拌下攪拌20min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為聚丙烯酸酯、海藻酸鈉、300目的角閃石按質量比3:1:2組成；(2)將8重量份的碳纖維和5重量份的谷骯粉加入到高速混合機中，以lOOOrpm的攪拌速度混合30 min形成多孔混合物，加入2重量份的無機顏料，繼續混合攪拌20min，使無機顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)將步驟(1)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機中，加入10重量份的氫氧化鈣和10重量份的熟石膏，以800rpm的速度攪拌混合30min，加入4 重量份的硅溶膠繼續攪拌l〇min，出料干燥即得本產品。[〇〇21] 實施例3(1)將60重量份的一級硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機中，通過給藥裝置加入20重量份的水溶性包裹劑，加熱120°C使硅藻土物料干燥，同時水溶性包裹劑加熱熔融，然后在改性主機中混合攪拌，以2000rpm的高速攪拌下攪拌25min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為苯丙乳液、殼聚糖、500目的長石按質量比3:1:3組成；(2)將6重量份的碳纖維和10重量份的谷骯粉加入到高速混合機中，以800rpm的攪拌速度混合40 min形成多孔混合物，加入3重量份的無機顏料，繼續混合攪拌lOmin，使無機顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)將步驟(1)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機中，加入15重量份的氫氧化鈣和5重量份的熟石膏，以500rpm的速度攪拌混合40min，加入6 重量份的硅溶膠繼續攪拌20min，出料干燥即得本產品。[〇〇22] 實施例4(1)將60重量份的二級硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機中，通過給藥裝置加入25重量份的水溶性包裹劑，加熱150使硅藻土物料干燥，同時水溶性包裹劑加熱熔融，然后再改性主機中混合攪拌，以lOOOrpm的高速攪拌下攪拌40min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為水性聚氨酯、環糊精、300目的云母按質量比4:1:1組成；(2)將8重量份的碳纖維和15重量份的谷骯粉加入到高速混合機中，以1500rpm的攪拌速度混合20 min形成多孔混合物，加入4重量份的無機顏料，繼續混合攪拌10?30min，使無機顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)將步驟(1)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機中，加入15重量份的氫氧化鈣和10重量份的熟石膏，以lOOOrpm的速度攪拌混合20min，加入 8重量份的硅溶膠繼續攪拌20min，出料干燥即得本產品。[〇〇23] 實施例5(1)將60重量份的二級硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝置投入到粉體表面改性機中，通過給藥裝置加入25重量份的水溶性包裹劑，加熱80°〇 15 0使硅藻土物料干燥，同時水溶性包裹劑加熱熔融，然后再改性主機中混合攪拌，以 3000rpm的高速攪拌下攪拌30min，使娃藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土;其中所述的水溶性包裹劑為聚丙烯酸、聚乙烯醇、500目的電氣石按質量比5:1:3組成；
(2)將10重量份的碳纖維和10重量份的谷朊粉加入到高速混合機中，以100rpm的攪拌速度混合30 min形成多孔混合物，加入5重量份的無機顏料，繼續混合攪拌30min，使無機顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；
(3)將步驟(I)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機中，加入10重量份的氫氧化鈣和5重量份的熟石膏，以100rpm的速度攪拌混合30min，加入10重量份的硅溶膠繼續攪拌15min，出料干燥即得本產品。
【主權項】
1.一種固強性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于，按重量份計包括以下組分:娃藻土40?60份，水溶性包裹劑 10?25份，氫氧化媽5?15份，熟石膏5?15份，谷朊粉2?15份，碳纖維1?10份，硅溶膠2?10份，無機顏料1?5份，其中所述的水溶性包裹劑為親水性乳液、水溶性聚合物、無機硅酸鹽按質量比3?5:1? 3:1組成。2.根據權利要求1所述的一種固強性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的硅藻土為 經鍛燒過的一級娃藻土或二級娃藻土中的任意一種。3.根據權利要求1所述的一種固強性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的親水性乳 液為聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、苯丙乳液、水性聚氨酯中的一種或多種。4.根據權利要求1所述的一種固強性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的水溶性聚 合物為水溶性淀粉、海藻酸鈉、殼聚糖、環糊精、聚乙烯醇中的一種或多種。5.根據權利要求1所述的一種固強性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的無機硅酸 鹽為100?500目的橄欖石、角閃石、長石、云母、電氣石中的一種或多種。6.根據權利要求1所述的一種固強性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的谷朊粉為 植物提取物，粒徑在1?l〇Mi。7.根據權利要求1所述的一種固強性防掉灰硅藻泥壁材，其特征在于所述的碳纖維為 短切碳纖維，平均長度為l〇Mi?2mm。8.—種權利要求1所述的固強性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于按照如下 方式進行:(1)將40?60重量份的硅藻土研磨過100?200目篩，干燥控制水分含量彡8%，通過給料裝 置投入到粉體表面改性機中，通過給藥裝置加入10?25重量份的水溶性包裹劑，加熱使硅藻 土物料干燥，同時水溶性包裹劑加熱熔融，然后再改性主機中混合攪拌，在攪拌棒的高速攪 拌下攪拌10?40min，使硅藻土表面包覆一層水溶性包裹劑，得到表面改性的硅藻土；(2)將卜10重量份的碳纖維和2?15重量份的谷朊粉加入到高速混合機中，以800? 1500rpm的攪拌速度混合20?40 min形成多孔混合物，加入1?5重量份的無機顏料，繼續混合 攪拌10~30min，使無機顏料均勻的分散在多孔混合物中，得到混合物；(3)將步驟(1)中得到的表面改性硅藻土和步驟(2)中得到的混合物加入到高速攪拌機 中，加入5?15重量份的氫氧化鈣和5?15重量份的熟石膏，以500?lOOOrpm的速度攪拌混合10 ?40min，加入2?10重量份的硅溶膠繼續攪拌10?20min，出料干燥即得本產品。9.根據權利要求8所述的一種固強性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于步驟 (1)中所述的粉體表面改性機主要由給料裝置、給藥裝置、加熱裝置、改性主機及集料裝置 組成，其中改性主機上方設有預混室，預混室設有兩組噴嘴，均通入熱壓力氣流。10.根據權利要求8所述的一種固強性防掉灰硅藻泥壁材的制備方法，其特征在于步驟 (I)中所述的加熱溫度為80?150°C，攪拌轉速為1000?5000rpm。
【文檔編號】C04B28/26GK106045455SQ201610378125
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】陳慶, 孫麗枝, 廖大應
【申請人】成都新柯力化工科技有限公司