專利名稱：具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料的制作方法
技術領域：
本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種新型的內墻涂覆裝飾材料，該涂料除了具有內墻裝飾材料的功能，還具有凈化空氣、抗菌、調濕、釋放負離子的功能。
背景技術：
今年上半年，杭州市所監測的400多間新裝修的房子，空氣質量合格率不足20％。其主要原因家具、建筑裝飾材料、墻體材料等有害污染物嚴重超標。人的一生，76％的時間是在室內度過的，室內空氣質量的好壞直接關系到人體的生理健康。從凈化空氣的角度講，室內材料不僅具有凈化室內裝飾裝修造成的污染，更重要的是具有凈化人體自身新陳代謝造成的污染。而且要求材料具有健康舒適的功能。這對室內裝飾裝修材料的發展提出了更高的要求。
隨著生活水平的提高，傳統的普通建材已經不能滿足人們的需求，研究具有健康環境功能的材料成為建筑材料發展的新方向。空氣中的負離子被稱為“空氣維生素”，具有清新空氣，消除臭味和抑菌作用；適當的負離子濃度對人的健康、長壽和生態的重大影響，已被國內外醫學專家及科學工作者所證實。另外，近年來由耐新青霉素1黃色葡萄球菌、耐萬古霉素腸球菌等引起的醫院感染，1996年日本爆發的0-157大腸桿菌感染、2003年爆發的非典型性肺炎、2004年爆發的禽流感等事件，證明了有毒病菌給人類健康發展帶來巨大威脅，控制有害病菌的危害已成為人類社會面臨的一個重要環境問題。
因此，關于內墻建筑材料的發展，提出在原有裝飾功能的基礎上，應向著“多功能化、環境協調”的方向發展。“多功能化”是指除裝飾功能外，同時具有“節能、調節濕度、抗菌防霉、凈化空氣、隔音、屏蔽電磁波、高的遠紅外發射率”等健康功能。
目前，空氣凈化主要采用通風設備或負離子發生器，通過過濾、物理化學方法吸附和光催化分解有害氣體，使用設備的主要缺點是耗能和成本高，實際操作不方便。從材料角度，日本用木炭、活性炭和多孔材料等作為建材的組成成分，實施讓建筑物“吃掉”有害氣體的計劃。日本和巴西等國家發現電氣石是具有健康效果，被廣泛的應用做健康材料。
總之，國際上，建筑材料已提出以納米功能材料的催化分解和吸附功能為基礎，向著使人體舒適健康的方向發展的目標，但是，目前尚未有能集凈化空氣、抗菌、調濕等功能為一體的建筑材料。
發明創造內容本發明的目的是提供一種集凈化空氣、抗菌、調濕等功能為一體的新型內墻裝飾涂覆材料。
本發明提供的具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料，每100重量份所述涂料中，有以下組分納米材料 2-10重量份；吸濕材料 10-40重量份；無機填料 50-80重量份；以及可再分散粉末2-5重量份。
上述具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料中，所述納米材料為納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米二氧化硅、和負離子粉體材料中的一種或幾種的復合。
所述的負離子粉體材料為稀土激活高效產生空氣負離子的電氣石復合粉體，由La、Ce、Nd稀土復合鹽或氧化物、電氣石超細粉和納米半導體粉體組成，三者按重量百分比計電氣石超細粉占10％～90％，稀土復合鹽或氧化物占2％～90％，納米半導體粉占2％～40％，其中所述半導體粉體為納米級的二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、三氧化二鐵、和氧化鎢其中的一種。
所述的無機填料為白水泥、石膏粉、重鈣粉、大白粉、灰鈣粉、和滑石粉中的一種或幾種的復合。
所述的可再分散粉末為醋酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯單體合成的乳液粉末、聚乙烯醇膠粉、氯乙烯/乙烯/月桂酸乙烯一具有增水性的特殊硅改性聚合物乳液粉末、和醋酸乙烯/乙烯與聚乙烯醇的共聚物乳液粉末中的一種或幾種，或它們與甲基羥乙基纖維素組合的復合材料。
所述吸濕材料為海泡石、沸石、硅藻土、凹凸棒土、膨潤土、和高嶺土中的一種或幾種的復合。
本發明通過采用無機礦物材料、天然微孔或層狀材料、納米材料、可再分散膠粉等多種礦物材料組成粉末內墻涂料，使各種礦物材料有機結合，發揮協同作用，使得到的內墻涂料既能釋放負離子又具有特殊功能，零VOC(有機揮發物的英文縮寫)，為環保型產品。
具體實施例方式
本發明具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料，包括調濕功能材料、納米材料、無機填料和可再分散膠粉幾種組分。其中，調濕功能材料海泡石、白沸石、硅藻土、凹凸棒土、膨潤土、高嶺土，選擇其中的一種或幾種。所占重量比為10％∽40％。
海泡石、沸石、硅藻土、凹凸棒土、膨潤土、高嶺土等均為天然微米微孔或層結構材料，本發明通過對其表面進行活化處理、超細粉碎，增加對濕度的調節能力。對不同孔道結構或層間距的材料進行選擇，使孔徑大小或層間距大小形成梯度匹配，使其不僅吸濕能力強而且放濕能力也強。本發明需要對孔道或層結構材料進行預處理。以對海泡石的活化處理為例，說明預處理方法(1)將海泡石粉碎，過篩，進行預除雜；(2)將預除雜的海泡石加入一定量的水中，攪拌12小時，使其完全分散；(3)靜置沉淀，抽濾洗滌，放入真空箱中140℃干燥12小時；(4)將干燥后的海泡石加入一定量的鹽酸溶液中，常溫攪拌5小時，抽濾洗滌至檢測不出Cl-為止；(5)將海泡石放入真空烘箱中，120℃下干燥12小時即可。
納米材料納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米二氧化硅、和負離子粉體材料中的一種或多種的組合。所占重量比為2％∽10％。
半導體材料達到納米級時，會表現出極大的光活性，本發明選用光活性較大的納米半導體材料的目的是為了增加材料的吸收光子能力，提高光催化效率。和負離子粉體材料復配，利用負離子粉體材料中的極性材料激發納米材料的光催化效率，增加羥基自由基(·OH)的產生量，進一步增強凈化、抗菌的效果。
本發明中，所述負離子粉體材料為稀土激活高效產生空氣負離子的電氣石復合粉體，由La、Ce、Nd稀土復合鹽或氧化物、電氣石超細粉和納米半導體粉體組成，三者按重量百分比計電氣石超細粉占10％～90％，稀土復合鹽或氧化物占2％～90％，納米半導體粉占2％～40％，其中所述半導體粉體為納米級的二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、三氧化二鐵、和氧化鎢其中的一種。此處所用負離子粉體材料的組成和制備過程，請參閱中國專利申請02123892.8(
公開日2002.12.25，公開號1386550)。
無機填料白水泥、石膏粉、重鈣粉、大白粉、灰鈣粉、滑石粉中的兩種或幾種。所占重量比為50％∽80％。選用無機材料主要功能為增強涂料的強度，使其具有良好的耐洗擦性能和施工性。大量采用無機材料使涂料具有環保性能。
可再分散膠粉選取德國威凱化學品公司VINNAPASRR1551Z、日本Clariant科萊恩的乳液粉末DM200、美國的羅門哈斯Rovace DP-87、臺灣Mortarplus聚乙烯醇膠粉2488、淀粉醚SE7中的一種或幾種。在再分散膠粉中可加入一定量的甲基羥乙基纖維素，與之配合使用。可再分散膠粉所占重量百分比為2％∽5％。本發明使用可再分散膠粉，可以增強漆膜的附著力，提高涂料的粘結力，降低收縮率，提高涂層的表面強度，還使涂料和易性好，施工方便。
以下以具體實施例說明本發明的組配以及功能實施例一
利用該粉末(質量200克)制作的涂層，分別進行功能檢測1、用貼膜方法檢測該涂層抗菌性能，結果對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑殺率分別為99.9％和99.9％；用抗霉菌性能試驗方法實驗，對白色念珠菌和黑曲霉綜合霉菌抑殺率均達到0級。
2、空氣凈化效果將5微升甲醛滴入1m3密封倉中，將涂層放入密封倉，24小時后用化學采樣分析法測定密封倉中甲醛濃度，計算得到涂層24小時對甲醛的凈化率達95％。
3、吸濕性利用該粉末制作的涂層(質量200克)，先經過50℃烘干1小時，在調濕箱中試驗，結果在溫度25℃，相對濕度75％的條件下，吸濕量達8％；吸濕飽和后，在溫度25℃、相對濕度為40％的條件下放濕，結果放濕量達6％。
4、改善空氣質量在溫度28℃，相對濕度為60％的1m3的密閉倉中放入涂層，用美國AIR ION COUNTER測定空氣負離子量，比較放入前和放入后6小時的量，結果放入涂層后空氣負離子增量為200個/cm3。
實施例二
用與實施例一相同的方法進行功能檢測，結果該涂層抗菌性能，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑殺率分別為99.8％和99.9％；對白色念珠菌和黑曲霉綜合霉菌抑殺率均達到0級；將5微升甲醛滴入1m3密閉倉中，24小時凈化率達91％；利用該粉末制作的涂層(質量200克)，先經過50℃烘干1小時，在調濕箱中試驗，在溫度25℃，相對濕度75％的條件下，吸濕量達12％；吸濕飽和后，在溫度25℃、相對濕度為40％的條件下放濕量達10％，可見，具有較好的吸放濕功能；在溫度28℃，相對濕度為60％的條件下1m3的密閉倉中，用美國AIR ION COUNTER測定空氣負離子增量為200個/cm3。
實施例三
用與實施例一相同的方法進行功能檢測，結果該涂層抗菌性能，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑殺率分別為98.8％和99.9％；對白色念珠菌和黑曲霉綜合霉菌抑殺率均達到0級。將5微升甲醛滴入1m3密閉倉中，24小時凈化率達92％。
利用該粉末制作的涂層(質量200克)，先經過50℃烘干1小時，在調濕箱中試驗，在溫度25℃，相對濕度75％的條件下，吸濕量達10％；吸濕飽和后，在溫度25℃、相對濕度為40％的條件下，放濕量達7％。
在溫度28℃，相對濕度為60％的條件下1m3的密閉倉中，用美國AIR IONCOUNTER測定空氣負離子增量為250個/cm3。
實施例四
用與實施例一相同的方法進行功能檢測，結果該涂層抗菌性能，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑殺率分別為98.8％和99.9％；對白色念珠菌和黑曲霉綜合霉菌抑殺率均達到0級。將5微升甲醛滴入1m3密閉倉中，24小時凈化率達92％。
利用該粉末制作的涂層(質量200克)，先經過50℃烘干1小時，在調濕箱中試驗，在溫度25℃，相對濕度75％的條件下，吸濕量達8％；吸濕飽和后，在溫度25℃、相對濕度為40％的條件下放濕量達6％。
在溫度28℃，相對濕度為60％的條件下1m3的密閉倉中，用美國AIR IONCOUNTER測定，空氣負離子增量為250個/cm3。
實施例五
用與實施例一相同的方法進行功能檢測，結果涂層抗菌性能，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑殺率分別為95.6％和96.0％；對白色念珠菌和黑曲霉綜合霉菌抑殺率均達到1級。將5微升甲醛滴入1m3密閉倉中，24小時凈化率達80％。
利用該粉末制作的涂層(質量200克)，先經過50℃烘干1小時，在調濕箱中試驗，在溫度25℃，相對濕度75％的條件下，吸濕量達9％；吸濕飽和后，在溫度25℃、相對濕度為40％的條件下放濕量達7％。
在溫度28℃，相對濕度為60％的條件下1m3的密閉倉中，用美國AIR IONCOUNTER測定，空氣負離子增量為50個/cm3。
實施例六
用與實施例一相同的方法進行功能檢測，結果該涂層抗菌性能，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑殺率分別為97.0％和96.8％；對白色念珠菌和黑曲霉綜合霉菌抑殺率均達到1級。將5微升甲醛滴入1m3密閉倉中，24小時凈化率達85％。
利用該粉末制作的涂層(質量200克)，先經過50℃烘干1小時，在調濕箱中試驗，在溫度25℃，相對濕度75％的條件下，吸濕量達10％；吸濕飽和后，在溫度25℃、相對濕度為40％的條件下放濕量達8％。在溫度28℃，相對濕度為60％的條件下1m3的密閉倉中，用美國AIR ION COUNTER測定，空氣負離子增量為350個/cm3。
實施例七
用與實施例一相同的方法進行功能檢測，結果該涂層抗菌性能，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑殺率分別為96.8％和95.9％；對白色念珠菌和黑曲霉綜合霉菌抑殺率均達到1級。將5微升甲醛滴入1m3密閉倉中，24小時凈化率達85％。
利用該粉末制作的涂層(質量200克)，先經過50℃烘干1小時，在調濕箱中試驗，在溫度25℃，相對濕度75％的條件下，吸濕量達9％；吸濕飽和后，在溫度25℃、相對濕度為40％的條件下放濕量達7％。
權利要求
1.一種具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料，其特征在于，每100重量份所述涂料中，有以下組分納米材料2-10重量份；吸濕材料10-40重量份；無機填料50-80重量份；以及可再分散粉末2-5重量份。
2.根據權利要求1所述的具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料，其特征在于，所述納米材料為納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米二氧化硅、和負離子粉體材料中的一種或幾種的復合。
3.根據權利要求2所述的具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料，其特征在于，所述的負離子粉體材料為稀土激活高效產生空氣負離子的電氣石復合粉體，由La、Ce、Nd稀土復合鹽或氧化物、電氣石超細粉和納米半導體粉體組成，三者按重量百分比計電氣石超細粉占10％～90％，稀土復合鹽或氧化物占2％～90％，納米半導體粉占2％～40％，其中所述半導體粉體為納米級的二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、三氧化二鐵、和氧化鎢其中的一種。
4.根據權利要求1或2所述的具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料，其特征在于，所述的無機填料為白水泥、石膏粉、重鈣粉、大白粉、灰鈣粉、和滑石粉中的一種或幾種的復合。
5.根據權利要求1或2所述的具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料，其特征在于，所述的可再分散粉末為醋酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯單體合成的乳液粉末、聚乙烯醇膠粉、氯乙烯/乙烯/月桂酸乙烯-具有增水性的特殊硅改性聚合物乳液粉末、和醋酸乙烯/乙烯與聚乙烯醇的共聚物乳液粉末中的一種或幾種，或它們與甲基羥乙基纖維素組合的復合材料。
6.根據權利要求1或2所述的具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料，其特征在于，所述的吸濕材料為海泡石、沸石、硅藻土、凹凸棒土、膨潤土、和高嶺土中的一種或幾種的復合。
全文摘要
本發明公開了一種具空氣凈化、抗菌、調濕功能的內墻粉末裝飾涂料，在每100重量份所述涂料中，有納米材料2－10重量份；吸濕材料10－40重量份；無機填料50－80重量份；以及可再分散粉末2－5重量份。本發明通過采用無機礦物材料、天然微孔或層狀材料、納米材料、可再分散膠粉等多種礦物材料組成粉末內墻涂料，使各種礦物材料有機結合，發揮協同作用，使得到的內墻涂料既能釋放負離子又具有特殊功能，零VOC，為環保型產品。
文檔編號C09D129/04GK1632010SQ20041008897
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月23日 優先權日2004年11月23日
發明者冀志江, 張連松, 王靜, 王繼梅, 王曉燕, 呂榮超 申請人:中國建筑材料科學研究院