一种新型无机涂料及制备方法与流程

1.本发明涉及涂料领域，具体涉及一种新型无机涂料及制备方法。


背景技术：

2.无机涂料是以无机材料为主要物质的涂料，具有良好的耐水、耐碱、耐污染、耐气性能。无机涂料的基料材料一般直接取材于自然界，来源十分丰富。且在无机涂料基料的生产及使用过程中对环境的污染小，产品多数是以水为分散介质，无环境和健康方面的不良影响，因此无机涂料现在广泛应用于建筑、房屋装修以及特殊情况下的施工涂料。
3.现有的无机涂料大部分是加入了有机分子作为粘接剂，影响了无机提料的透气性，环保指标较低。也有出现了完全以无机物为原料的矿物质，如公开号cn107021725a公开的一种纯无机涂料，该无机涂料采用氢氧化钙、微硅粉和硅溶胶作为基料制备而成。又如公开号cn103289454a公开的一种负离子降解甲醛的无机功能涂料及其制备方法，其主要采用碳酸钙作为基料，再加入负离子粉，达到净化空气的目的。以上的无机涂料能够作用于混凝土的涂料，但是在水泥基中任然无法保障水泥基的不被风化脱落。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提出了一种适用范围光，抗风化，抗盐碱且无毒、无污染、环保抑菌、阻燃效果好的新型无机涂料。
5.为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
6.一种新型无机涂料，按重量份计为：氢氧化钙30
‑
60份、硅溶胶5
‑
15份、高岭土5
‑
15份、滑石粉5
‑
15份、纳米二氧化钛0.5
‑
2份，纳米二氧化硅1
‑
5份、改性负离子粉1
‑
10份、生物纤维10
‑
20份、消泡剂0.1
‑
1份、硅酸镁锂0.1
‑
1份、凹凸棒土5
‑
10份。
7.进一步的，所述新型无机涂料包括以下组分，按重量份计为：氢氧化钙45
‑
55份、硅溶胶10
‑
15份、高岭土10
‑
15份、滑石粉8
‑
12份、纳米二氧化钛0.8
‑
1份、纳米二氧化硅2
‑
3份、改性负离子粉5
‑
8份、生物纤维15
‑
20份、消泡剂0.1
‑
0.3份、硅酸镁锂0.2
‑
0.5份、凹凸棒土5
‑
8份。
8.进一步的，所述改性负离子粉包括具有吸附和多孔结构600
‑
800目的矿物载体、纳米级负离子粉和二氧化铈。
9.进一步的，所述改性负离子粉中的矿物载体为海泡石、麦饭石、硅藻泥中的任意一种。
10.进一步的，所述改性负离子粉的制备方法包括：
11.(1)用二氧化铈制成胶体在负离子粉表面进行包裹改性，得到包裹负离子粉；
12.(2)将载体矿物加入水发泡后，在水环境下加入包裹负离子粉，采用超声分散后，并在60
‑
80℃进行热处理1
‑
5h，干燥得到改性负离子粉。
13.进一步的，步骤(1)中二氧化铈的质量为负离子粉质量的1
‑
2％。
14.进一步的，步骤(2)中载体矿物与包裹负离子粉的重量比为1:1
‑
3:1。
15.本发明开公开了一种新型无机涂料的制备方法，即按重量份将氢氧化钙、硅溶胶、高岭土、滑石粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、改性负离子粉、生物纤维、消泡剂、硅酸镁锂和凹凸棒土，加入水中，充分混合，高速分散后，即制得成品。
16.在本发明改性负离子粉中，在负离子粉的表面包裹二氧化铈能够提高负氧离子释放的浓度。二氧化铈为稀土元素，能够延长半衰减期，促进负离子粉进一步对空气的电离，提升负氧离子产生的浓度。且二氧化铈还是一种储氧材料，能够作为催化剂催化负离子粉的负氧离子的产生。且利用二氧化铈包覆的负离子粉使负离子粉产生了新的负离子途径，即二氧化铈中的ce
4
在光照下转化成ce
3
，在转化过程中电子被迫随电场方向定向移动，电子
‑
空穴复合几率的降低，为负离子粉/二氧化铈复合粉体表面积聚了离解空气分子的大量能量，从而产生高浓度的空气负离子，同时ce
3
很快氧化成ce
4
，继而重复前面的转化。
17.在本发明中，将二氧化铈包覆的负离子粉作为一个整体插入至具有吸附和多孔结构的矿物载体。多孔结构的矿物载体具有较大的表面积，而通过超声引导使负离子粉填充之后，在矿物载体表面不规则排列，避免了常规负离子粉的堆积。而负离子粉的堆积只能够使表面一层的负离子粉产生负氧离子，而内层堆积的利用率交底。通过插入载体中，能够使负离子粉得到良好的分散，使负离子粉的利用率大大提高，从而增加了负氧离子的浓度。
18.本发明还添加了纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，纳米颗粒小，能够占据水泥基表面的多种孔洞，在基材表面形成一层保护膜，大大降低了外接空气和腐蚀性物质与基材表面的接触，从而避免了基材的风化，延长基材寿命。
19.本发明还添加了生物纤维，生物纤维与纳米二氧化硅都是具有纤维结构，与基材表面粘接后形成多种不规则网状结构，为负氧离子提供释放通道，大大提高负离子粉的利用效率。同时生物纤维的纤维状交叉连接，具有韧性，进一步加强了与基材的粘接，避免了涂料的脱落。
20.本发明中还加入了硅酸镁锂，硅酸镁锂具有优良的增稠防沉淀作用，使整个涂料的稳定性好，促进与基料之间的粘接。初始粘度和后期粘度相差不大，后增稠较轻，热贮存稳定性好。
21.本发明中，消泡剂为nxz消泡剂，nxz是矿物油疏水气相白炭黑及金属皂类消泡剂，为现有常规消泡剂。nxz消泡剂添加后不仅展现出良好的初期消泡性，而且在长期储存后仍表现出良好的消泡性。在使用时添加量少，不会影响涂膜的着色性及其他性能。
22.本发明新型无机涂料及制备方法，其有益效果在于：
23.(1)加入了纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，在基材表面形成一层保护膜，大大降低了外接空气和腐蚀性物质与基材表面的接触，从而避免了基材的风化，延长基材寿命。
24.(2)本发明增加改性负离子粉，能够高效催化负氧离子的产生，提高负氧离子的浓度，高效净化空气环境，还具有高效的抑菌、杀菌的效果。
25.(3)加入了生物纤维和硅酸镁锂，提高了涂料的稳定性，粘接作用增强，提高涂料与基材之间的粘接强度。
26.(4)本发明为无机涂料，采用天然无机材料组成，无添加剂，无毒，无甲醛，绿色环保。
具体实施方式
27.下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。
28.实施例1
29.一种新型无机涂料，包括以下组分，按重量份计为：氢氧化钙30份、硅溶胶5份、高岭土5份、滑石粉5份、纳米二氧化钛0.5份、纳米二氧化硅1份、改性负离子粉1份、生物纤维10份、消泡剂0.1份、硅酸镁锂0.1份、凹凸棒土5份。
30.本实施例中，改性负离子粉包括具有吸附和多孔结构600
‑
800目的海泡石、纳米级负离子粉和二氧化铈。负离子粉一般为电气石粉，二氧化铈的质量为负离子粉质量的2％。
31.本实施例中，改性负离子粉的制备方法包括：
32.(1)用二氧化铈制成胶体，将胶体溶液喷雾在负离子粉表面，在80℃的温度下进行反应，使负离子粉表面包覆二氧化铈，得到包裹负离子粉；
33.(2)将海泡石加入水发泡后，在水环境下加入包裹负离子粉，海泡石与包裹负离子粉的重量比为1:1；混合后采用超声分散后，并在60℃进行热处理5h，干燥得到改性负离子粉。
34.本实施例中，一种新型无机涂料的制备方法为：按重量份将氢氧化钙、硅溶胶、高岭土、滑石粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、改性负离子粉、生物纤维、消泡剂、硅酸镁锂和凹凸棒土，加入水中，充分混合，高速分散后，即制得成品。
35.实施例2
36.一种新型无机涂料，包括以下组分，按重量份计为：氢氧化钙60份、硅溶胶15份、高岭土15份、滑石粉15份、纳米二氧化钛2份、纳米二氧化硅5份、改性负离子粉10份、生物纤维20份、消泡剂1份、硅酸镁锂1份、凹凸棒土10份。
37.本实施例中，改性负离子粉包括具有吸附和多孔结构600
‑
800目的硅藻泥、纳米级负离子粉和二氧化铈。负离子粉一般为电气石粉，二氧化铈的质量为负离子粉质量的1％
38.本实施例中，改性负离子粉的制备方法包括：
39.(1)用二氧化铈制成胶体，将胶体溶液喷雾在负离子粉表面，在80℃的温度下进行反应，使负离子粉表面包覆二氧化铈，得到包裹负离子粉；
40.(2)将海泡石加入水发泡后，在水环境下加入包裹负离子粉，海泡石与包裹负离子粉的重量比为1:2；混合后采用超声分散后，并在60℃进行热处理5h，干燥得到改性负离子粉。
41.本实施例中，一种新型无机涂料的制备方法为：按重量份将氢氧化钙、硅溶胶、高岭土、滑石粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、改性负离子粉、生物纤维、消泡剂、硅酸镁锂和凹凸棒土，加入水中，充分混合，高速分散后，即制得成品。
42.实施例3
43.一种新型无机涂料，包括以下组分，按重量份计为：氢氧化钙45份、硅溶胶10份、高岭土10份、滑石粉8份、纳米二氧化钛0.8份、纳米二氧化硅2份、改性负离子粉5份、生物纤维15份、消泡剂0.3份、硅酸镁锂0.2份、凹凸棒土8份。
44.本实施例中，改性负离子粉包括具有吸附和多孔结构600
‑
800目的麦饭石、纳米级负离子粉和二氧化铈。负离子粉一般为电气石粉，二氧化铈的质量为负离子粉质量的1.5％。
45.本实施例中，改性负离子粉的制备方法包括：
46.(1)用二氧化铈制成胶体，将胶体溶液喷雾在负离子粉表面，在80℃的温度下进行反应，使负离子粉表面包覆二氧化铈，得到包裹负离子粉；
47.(2)将海泡石加入水发泡后，在水环境下加入包裹负离子粉，海泡石与包裹负离子粉的重量比为1:2；混合后采用超声分散后，并在60℃进行热处理5h，干燥得到改性负离子粉。
48.本实施例中，一种新型无机涂料的制备方法为：按重量份将氢氧化钙、硅溶胶、高岭土、滑石粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、改性负离子粉、生物纤维、消泡剂、硅酸镁锂和凹凸棒土，加入水中，充分混合，高速分散后，即制得成品。
49.实施例4
50.一种新型无机涂料，包括以下组分，按重量份计为：氢氧化钙55份、硅溶胶15份、高岭土15份、滑石粉12份、纳米二氧化钛1份、纳米二氧化硅3份、改性负离子粉8份、生物纤维20份、消泡剂0.2份、硅酸镁锂0.5份、凹凸棒土5份。
51.本实施例中，改性负离子粉包括具有吸附和多孔结构600
‑
800目的海泡石、纳米级负离子粉和二氧化铈。负离子粉一般为电气石粉，二氧化铈的质量为负离子粉质量的1.5％。
52.本实施例中，改性负离子粉的制备方法包括：
53.(1)用二氧化铈制成胶体，将胶体溶液喷雾在负离子粉表面，在80℃的温度下进行反应，使负离子粉表面包覆二氧化铈，得到包裹负离子粉；
54.(2)将海泡石加入水发泡后，在水环境下加入包裹负离子粉，海泡石与包裹负离子粉的重量比为1:3；混合后采用超声分散后，并在60℃进行热处理5h，干燥得到改性负离子粉。
55.本实施例中，一种新型无机涂料的制备方法为：按重量份将氢氧化钙、硅溶胶、高岭土、滑石粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、改性负离子粉、生物纤维、消泡剂、硅酸镁锂和凹凸棒土，加入水中，充分混合，高速分散后，即制得成品。
56.实施例5
57.一种新型无机涂料，包括以下组分，按重量份计为：氢氧化钙50份、硅溶胶12份、高岭土15份、滑石粉10份、纳米二氧化钛1份、纳米二氧化硅3份、改性负离子粉8份、生物纤维20份、消泡剂0.15份、硅酸镁锂0.3份、凹凸棒土6份。
58.本实施例中，改性负离子粉包括具有吸附和多孔结构600
‑
800目的海泡石、纳米级负离子粉和二氧化铈。负离子粉一般为电气石粉，二氧化铈的质量为负离子粉质量的1.5％。
59.本实施例中，改性负离子粉的制备方法包括：
60.(1)用二氧化铈制成胶体，将胶体溶液喷雾在负离子粉表面，在80℃的温度下进行反应，使负离子粉表面包覆二氧化铈，得到包裹负离子粉；
61.(2)将海泡石加入水发泡后，在水环境下加入包裹负离子粉，海泡石与包裹负离子粉的重量比为1:3；混合后采用超声分散后，并在60℃进行热处理5h，干燥得到改性负离子粉。
62.本实施例中，一种新型无机涂料的制备方法为：按重量份将氢氧化钙、硅溶胶、高
岭土、滑石粉、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、改性负离子粉、生物纤维、消泡剂、硅酸镁锂和凹凸棒土，加入水中，充分混合，高速分散后，即制得成品。
63.将实施例1
‑
5进行性能检测，测到的结果如表1所示：
64.表1涂料的理化性能检测结果
[0065][0066][0067]
从表1可以看出，本发明无机涂料产品的耐盐碱性型均得到很好的改善。且热稳定性好。
[0068]
检测涂料中的空气净化能力，得到的检测结果如表2所示；
[0069][0070]
从表2可以看出，本发明得到的无机涂料，负氧离子产生量大，且能够结合空气中的颗粒实现空气净化能力，对人体有益。同时负氧离子也能够大大抑菌，杀菌的效果。
[0071]
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。