一种耐磨净味的硅藻泥涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及硅藻泥涂料及其制备方法技术领域，特别是涉及一种耐磨净味的硅藻泥涂料及其制备方法。


背景技术：

2.硅藻泥是一种以硅藻土为主要原材料的内墙环保装饰壁材，其具有消除甲醛、净化空气、调节湿度、释放负氧离子、防火阻燃、墙面自洁、杀菌除臭等功能。硅藻泥健康环保，不仅有很好装饰性，还具有功能性，是替代壁纸和乳胶漆的新一代室内装饰材料。
3.硅藻土具备独特的"分子筛"结构，具有极强的物理吸附性和离子交换功能，可以有效吸收空气中的游离甲醛、苯、氨等有害物质及因宠物、吸烟、垃圾所产生的气味，净化室内空气。在现有技术中，硅藻泥涂料的耐磨效果较差。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种耐磨净味的硅藻泥涂料，用于解决现有技术中硅藻泥涂料耐磨性能较差的问题，同时，本发明还将提供一种耐磨净味的硅藻泥涂料的制备方法。本发明通过将硫酸钙晶须和硅藻土混合，硫酸钙晶须具有良好的耐磨性能，再通过聚醚改性聚氧硅烷使得硫酸钙晶须更容易与硅藻土混合均匀，聚醚改性聚氧硅烷中的硅氧结构也具有一定的强度从而提高硅藻泥的耐磨性能。
5.为实现上述目的及其他相关目的，
6.本发明的第一方面，提供一种耐磨净味的硅藻泥涂料，所述耐磨净味的硅藻泥涂料包括重量份数的如下原料：35～50份的硅藻土，15～30份的水，15～30份的乳液，1～5份的硫酸钙晶须，5～10份的二氧化钛，5～10份的高岭土，3～5份的聚醚改性聚氧硅烷，1～5份的羧甲基纤维素钠，0.5～2份的增稠流平剂，0.1～1份的香料，0.2～1份的分散剂，0.1～1份的润湿剂。
7.硅藻土具备独特的"分子筛"结构，具有极强的物理吸附性和离子交换功能，可以有效吸收空气中的游离甲醛、苯、氨等有害物质，净化室内空气。
8.硫酸钙晶须具有高强度、高模量、高韧性、高绝缘性、耐磨耗、耐高温、耐酸碱、抗腐蚀、红外线反射性良好、易于表面处理、易与聚合物复合、无毒等诸多优良的理化性能。硫酸钙晶须集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体，可作补强增韧剂或功能型填料。硫酸钙晶须是以生石膏为原料经特定工艺及配方合成的硫酸钙纤维状单晶体。酸钙晶须具有均匀的横截面、完整的外形和高度完善的内部结构，是一种有着许多特殊性能的非金属材料。硫酸钙晶须应用于高分子材料，不仅能够增强、增韧，而且还能起到增稠、耐热、耐磨、耐油等作用。
9.通过将硫酸钙晶须和硅藻土混合，硫酸钙晶须具有良好的耐磨性能，从而可以提高硅藻泥的耐磨性能；由于硫酸钙晶须直接与硅藻土混合容易出现分散不均、成团的现象，通过聚醚改性聚氧硅烷、乳液和水形成多相乳液，多相乳液的存在使得硫酸钙晶须更容易
与硅藻土混合均匀；此外，聚醚改性聚氧硅烷中的硅氧结构也具有一定的强度从而提高硅藻泥的耐磨性能。二氧化钛和高岭土作为无机填料可以提高硅藻泥的耐磨性能和强度，并且可以降低硅藻土的使用量，从而节约成本。通过添加香料可以使得涂料散发香料的香味，在净味的同时散发香气；由于香料的添加量较低，其香味不浓郁，更适宜大部分人群。
10.于本发明的一实施例中，所述耐磨净味的硅藻泥涂料包括重量份数的如下原料：40～45份的硅藻土，20～25份的水，20～25份的乳液，3～5份的硫酸钙晶须，8～10份的二氧化钛，7～8份的高岭土，3～5份的聚醚改性聚氧硅烷，3～5份的羧甲基纤维素钠，0.5～2份的增稠流平剂，0.1～1份的香料，0.2～1份的分散剂，0.1～1份的润湿剂。
11.通过将硫酸钙晶须和硅藻土混合，硫酸钙晶须具有良好的耐磨性能，再通过聚醚改性聚氧硅烷使得硫酸钙晶须更容易与硅藻土混合均匀，聚醚改性聚氧硅烷中的硅氧结构也具有一定的强度从而提高硅藻泥的耐磨性能。
12.于本发明的一实施例中，所述硅藻土的目数为300～3000目；所述二氧化钛的目数为200～3000目；所述高岭土的目数为200～3000目。
13.通过控制硅藻土、二氧化钛和高岭土的目数，避免涂料颗粒感太明显，制作的图层不均匀细腻，影响美观。
14.于本发明的一实施例中，所述乳液为苯丙硅乳液、苯丙乳液、醋丙乳液中的至少一种；
15.所述增稠流平剂为聚二甲基硅氧烷；
16.所述分散剂为分散剂5040、分散剂4244中的至少一种；
17.所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
18.于本发明的一实施例中，所述聚醚改性聚氧硅烷为端烯基聚氧乙烯醚，所述聚醚改性聚氧硅烷的平均摩尔质量为3000～7000g/mol。
19.端烯基聚氧乙烯醚在水中的分散性能较好，聚醚改性聚氧硅烷的平均摩尔质量为3000～7000g/mol可以更好的形成多相乳液。
20.本发明的第二方面，提供一种制备上述耐磨净味的硅藻泥涂料的方法，包括如下步骤：
21.步骤一、按照上述重量份的配比将硅藻土、水和聚醚改性聚氧硅烷加入搅拌机中搅拌分散至少10min，在60～80℃下继续搅拌至少30min，得到预分散悬浮液待用；
22.步骤二、向步骤一中的预分散悬浮液中加入上述重量份配比的硫酸钙晶须、二氧化钛和高岭土，继续搅拌分散至少30min，得到悬浮液待用；
23.步骤三、向步骤二中的悬浮液中加入上述重量份配比的乳液、羧甲基纤维素钠、增稠流平剂、香料、分散剂和润湿剂，继续搅拌分散至少30min，再将混合浆料加入研磨机中研磨得到50～100nm细度的流延浆料，真空除泡，即得耐磨净味的硅藻泥涂料。
24.硅藻泥涂料在制备过程中，首先将硅藻土、水和聚醚改性聚氧硅烷预分散，再加入增强填料硫酸钙晶须、二氧化钛和高岭土进行分散，最后加入乳液、羧甲基纤维素钠、增稠流平剂、香料、分散剂和润湿剂混合分散，整个制作过程简单，适用于工业化大规模生产。
25.于本发明的一实施例中，所述搅拌分散的搅拌速率为100～500r/min。
26.于本发明的一实施例中，所述步骤三中真空除泡的真空度为-0.5～-1.0mpa，搅拌速度为60～120r/min，除泡时间为15～30min。
27.如上所述，本发明的一种耐磨净味的硅藻泥涂料及其制备方法，具有以下有益效果：通过将硫酸钙晶须和硅藻土混合，硫酸钙晶须具有良好的耐磨性能，从而可以提高硅藻泥的耐磨性能；由于硫酸钙晶须直接与硅藻土混合容易出现分散不均、成团的现象，通过聚醚改性聚氧硅烷、乳液和水形成多相乳液，多相乳液的存在使得硫酸钙晶须更容易与硅藻土混合均匀；此外，聚醚改性聚氧硅烷中的硅氧结构也具有一定的强度从而提高硅藻泥的耐磨性能。二氧化钛和高岭土作为无机填料可以提高硅藻泥的耐磨性能和强度，并且可以降低硅藻土的使用量，从而节约成本。通过添加香料可以使得涂料散发香料的香味，在净味的同时散发香气；由于香料的添加量较低，其香味不浓郁，更适宜大部分人群。
具体实施方式
28.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
29.实施例1
30.一种耐磨净味的硅藻泥涂料，所述耐磨净味的硅藻泥涂料包括重量份数的如下原料：35份的硅藻土，15份的水，15份的乳液(苯丙硅乳液)，1份的硫酸钙晶须，5份的二氧化钛，5份的高岭土，3份的聚醚改性聚氧硅烷，1份的羧甲基纤维素钠，0.5份的增稠流平剂(聚二甲基硅氧烷)，0.1份的香料(茉莉花香料)，0.2份的分散剂(分散剂5040)，0.1份的润湿剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)。
31.具体地，所述硅藻土的目数为300～3000目；所述二氧化钛的目数为200～3000目；所述高岭土的目数为200～3000目。
32.具体地，所述聚醚改性聚氧硅烷为端烯基聚氧乙烯醚，所述聚醚改性聚氧硅烷的平均摩尔质量为3845g/mol。
33.一种制备上述耐磨净味的硅藻泥涂料的方法，包括如下步骤：
34.步骤一、按照上述重量份的配比将硅藻土、水和聚醚改性聚氧硅烷加入搅拌机中搅拌分散10min，在60℃下继续搅拌30min，得到预分散悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为500r/min；
35.步骤二、向步骤一中的预分散悬浮液中加入上述重量份配比的硫酸钙晶须、二氧化钛和高岭土，继续搅拌分散30min，得到悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为500r/min；
36.步骤三、向步骤二中的悬浮液中加入上述重量份配比的乳液、羧甲基纤维素钠、增稠流平剂、香料、分散剂和润湿剂，继续搅拌分散至少30min，再将混合浆料加入研磨机中研磨得到50～100nm细度的流延浆料，真空除泡，即得耐磨净味的硅藻泥涂料，其中搅拌分散的搅拌速率为500r/min。
37.具体地，所述步骤三中真空除泡的真空度为-0.5mpa，搅拌速度为120r/min，除泡时间为15min。
38.实施例2
39.一种耐磨净味的硅藻泥涂料，所述耐磨净味的硅藻泥涂料包括重量份数的如下原料：50份的硅藻土，30份的水，30份的乳液(苯丙乳液)，5份的硫酸钙晶须，10份的二氧化钛，10份的高岭土，5份的聚醚改性聚氧硅烷，5份的羧甲基纤维素钠，2份的增稠流平剂(聚二甲
基硅氧烷)，1份的香料(桂花香料)，1份的分散剂(分散剂4244)，1份的润湿剂(辛基酚聚氧乙烯醚)。
40.具体地，所述硅藻土的目数为300～3000目；所述二氧化钛的目数为200～3000目；所述高岭土的目数为200～3000目。
41.具体地，所述聚醚改性聚氧硅烷为端烯基聚氧乙烯醚，所述聚醚改性聚氧硅烷的平均摩尔质量为5621g/mol。
42.一种制备上述耐磨净味的硅藻泥涂料的方法，包括如下步骤：
43.步骤一、按照上述重量份的配比将硅藻土、水和聚醚改性聚氧硅烷加入搅拌机中搅拌分散15min，在80℃下继续搅拌40min，得到预分散悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为100r/min；
44.步骤二、向步骤一中的预分散悬浮液中加入上述重量份配比的硫酸钙晶须、二氧化钛和高岭土，继续搅拌分散40min，得到悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为100r/min；
45.步骤三、向步骤二中的悬浮液中加入上述重量份配比的乳液、羧甲基纤维素钠、增稠流平剂、香料、分散剂和润湿剂，继续搅拌分散40min，再将混合浆料加入研磨机中研磨得到50～100nm细度的流延浆料，真空除泡，即得耐磨净味的硅藻泥涂料，其中搅拌分散的搅拌速率为100r/min。
46.具体地，所述步骤三中真空除泡的真空度为-1.0mpa，搅拌速度为60r/min，除泡时间为30min。
47.实施例3
48.一种耐磨净味的硅藻泥涂料，所述耐磨净味的硅藻泥涂料包括重量份数的如下原料：40份的硅藻土，20份的水，20份的乳液(醋丙乳液)，3份的硫酸钙晶须，8份的二氧化钛，6份的高岭土，4份的聚醚改性聚氧硅烷，2份的羧甲基纤维素钠，1.0份的增稠流平剂(聚二甲基硅氧烷)，0.5份的香料(桂花香料)，0.5份的分散剂(分散剂5040)，0.5份的润湿剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)。
49.具体地，所述硅藻土的目数为300～3000目；所述二氧化钛的目数为200～3000目；所述高岭土的目数为200～3000目。
50.具体地，所述聚醚改性聚氧硅烷为端烯基聚氧乙烯醚，所述聚醚改性聚氧硅烷的平均摩尔质量为6785g/mol。
51.一种制备上述耐磨净味的硅藻泥涂料的方法，包括如下步骤：
52.步骤一、按照上述重量份的配比将硅藻土、水和聚醚改性聚氧硅烷加入搅拌机中搅拌分散15min，在70℃下继续搅拌45min，得到预分散悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为300r/min；
53.步骤二、向步骤一中的预分散悬浮液中加入上述重量份配比的硫酸钙晶须、二氧化钛和高岭土，继续搅拌分散45min，得到悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为300r/min；
54.步骤三、向步骤二中的悬浮液中加入上述重量份配比的乳液、羧甲基纤维素钠、增稠流平剂、香料、分散剂和润湿剂，继续搅拌分散45min，再将混合浆料加入研磨机中研磨得到50～100nm细度的流延浆料，真空除泡，即得耐磨净味的硅藻泥涂料，其中搅拌分散的搅
拌速率为300r/min。
55.具体地，所述步骤三中真空除泡的真空度为-0.8mpa，搅拌速度为100r/min，除泡时间为25min。
56.实施例4
57.一种耐磨净味的硅藻泥涂料，所述耐磨净味的硅藻泥涂料包括重量份数的如下原料：45份的硅藻土，25份的水，25份的乳液(苯丙硅乳液)，5份的硫酸钙晶须，10份的二氧化钛，8份的高岭土，4份的聚醚改性聚氧硅烷，5份的羧甲基纤维素钠，1.5份的增稠流平剂(聚二甲基硅氧烷)，0.8份的香料(茉莉花香料)，0.8份的分散剂(分散剂4244)，0.8份的润湿剂(辛基酚聚氧乙烯醚)。
58.具体地，所述硅藻土的目数为300～3000目；所述二氧化钛的目数为200～3000目；所述高岭土的目数为200～3000目。
59.具体地，所述聚醚改性聚氧硅烷为端烯基聚氧乙烯醚，所述聚醚改性聚氧硅烷的平均摩尔质量为6785g/mol。
60.一种制备上述耐磨净味的硅藻泥涂料的方法，包括如下步骤：
61.步骤一、按照上述重量份的配比将硅藻土、水和聚醚改性聚氧硅烷加入搅拌机中搅拌分散10min，在70℃下继续搅拌30min，得到预分散悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为400r/min；
62.步骤二、向步骤一中的预分散悬浮液中加入上述重量份配比的硫酸钙晶须、二氧化钛和高岭土，继续搅拌分散30min，得到悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为400r/min；
63.步骤三、向步骤二中的悬浮液中加入上述重量份配比的乳液、羧甲基纤维素钠、增稠流平剂、香料、分散剂和润湿剂，继续搅拌分散30min，再将混合浆料加入研磨机中研磨得到50～100nm细度的流延浆料，真空除泡，即得耐磨净味的硅藻泥涂料，其中搅拌分散的搅拌速率为400r/min。
64.具体地，所述步骤三中真空除泡的真空度为-0.6mpa，搅拌速度为80r/min，除泡时间为25min。
65.实施例5
66.一种耐磨净味的硅藻泥涂料，所述耐磨净味的硅藻泥涂料包括重量份数的如下原料：42份的硅藻土，22份的水，22份的乳液(苯丙硅乳液)，4份的硫酸钙晶须，9份的二氧化钛，8份的高岭土，4份的聚醚改性聚氧硅烷，4份的羧甲基纤维素钠，1.5份的增稠流平剂(聚二甲基硅氧烷)，0.6份的香料(茉莉花香料)，0.6份的分散剂(分散剂4244)，0.6份的润湿剂(辛基酚聚氧乙烯醚)。
67.具体地，所述硅藻土的目数为300～3000目；所述二氧化钛的目数为200～3000目；所述高岭土的目数为200～3000目。
68.具体地，所述聚醚改性聚氧硅烷为端烯基聚氧乙烯醚，所述聚醚改性聚氧硅烷的平均摩尔质量为6785g/mol。
69.一种制备上述耐磨净味的硅藻泥涂料的方法，包括如下步骤：
70.步骤一、按照上述重量份的配比将硅藻土、水和聚醚改性聚氧硅烷加入搅拌机中搅拌分散15min，在70℃下继续搅拌40min，得到预分散悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速
率为300r/min；
71.步骤二、向步骤一中的预分散悬浮液中加入上述重量份配比的硫酸钙晶须、二氧化钛和高岭土，继续搅拌分散40min，得到悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为300r/min；
72.步骤三、向步骤二中的悬浮液中加入上述重量份配比的乳液、羧甲基纤维素钠、增稠流平剂、香料、分散剂和润湿剂，继续搅拌分散40min，再将混合浆料加入研磨机中研磨得到50～100nm细度的流延浆料，真空除泡，即得耐磨净味的硅藻泥涂料，其中搅拌分散的搅拌速率为300r/min。
73.具体地，所述步骤三中真空除泡的真空度为-0.6mpa，搅拌速度为100r/min，除泡时间为20min。
74.实施例6
75.一种耐磨净味的硅藻泥涂料，所述耐磨净味的硅藻泥涂料包括重量份数的如下原料：44份的硅藻土，20份的水，24份的乳液(苯丙硅乳液)，4份的硫酸钙晶须，9份的二氧化钛，8份的高岭土，4份的聚醚改性聚氧硅烷，4份的羧甲基纤维素钠，1.5份的增稠流平剂(聚二甲基硅氧烷)，0.6份的香料，0.5份的分散剂(分散剂5040)，0.6份的润湿剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)。
76.具体地，所述硅藻土的目数为300～3000目；所述二氧化钛的目数为200～3000目；所述高岭土的目数为200～3000目。
77.具体地，所述聚醚改性聚氧硅烷为端烯基聚氧乙烯醚，所述聚醚改性聚氧硅烷的平均摩尔质量为6785g/mol。
78.一种制备上述耐磨净味的硅藻泥涂料的方法，包括如下步骤：
79.步骤一、按照上述重量份的配比将硅藻土、水和聚醚改性聚氧硅烷加入搅拌机中搅拌分散15min，在70℃下继续搅拌40min，得到预分散悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为300r/min；
80.步骤二、向步骤一中的预分散悬浮液中加入上述重量份配比的硫酸钙晶须、二氧化钛和高岭土，继续搅拌分散40min，得到悬浮液待用，其中搅拌分散的搅拌速率为300r/min；
81.步骤三、向步骤二中的悬浮液中加入上述重量份配比的乳液、羧甲基纤维素钠、增稠流平剂、香料、分散剂和润湿剂，继续搅拌分散40min，再将混合浆料加入研磨机中研磨得到50～100nm细度的流延浆料，真空除泡，即得耐磨净味的硅藻泥涂料，其中搅拌分散的搅拌速率为300r/min。
82.具体地，所述步骤三中真空除泡的真空度为-0.6mpa，搅拌速度为100r/min，除泡时间为20min。
83.将实施例1～实施例6制备得到的硅藻泥涂料进行如下测试，将实施例1～实施例6硅藻泥刮涂形成厚度为6mm的涂层，测试结果如表1所示：
84.施工性：检测标准为刮涂无困难，当刮涂无困难时视为合格，当刮涂困难出现不均、流动性差等情况视为不合格。
85.低温存储性能：在0℃下存储60天无结块、凝结、凝聚等变化视为，如果出现结块、凝结、凝聚等现象视为不合格。
86.抗裂性：将上述涂层在温度为23
±
2℃、空气湿度为50％
±
5％的条件下养护6天后放置于电子拉力试验机上，将两端夹紧，测试速度为3mm/min，记录涂层出现裂缝时的时间。
87.粘结强度：标准为≥0.07mpa。
88.苯、甲苯、乙苯和二甲苯的总含量：标准为≤300mg/kg。
89.游离甲醛：标准为≤100mg/kg。
90.抗细菌性能：标准为≥90％(ii类)。
91.耐摩擦性能：将上述涂层放在耐摩擦测试机中，采用直径为1cm的平底磨头，在9n下反复摩擦1000次，如果没有出现划痕视为合格，其余视为不合格。
92.表格1
[0093][0094]
从表1的数据可以看出，实施例1～实施例6的硅藻泥涂料具有良好的延展性，施工方便；在低温环境中不结块、凝结等，具有良好的稳定性；耐摩擦性能良好，反复摩擦1000次都不出现划痕，具有良好的耐摩擦性能。
[0095]
综上所述，本发明通过将硫酸钙晶须和硅藻土混合，硫酸钙晶须具有良好的耐磨性能，再通过聚醚改性聚氧硅烷使得硫酸钙晶须更容易与硅藻土混合均匀，聚醚改性聚氧硅烷中的硅氧结构也具有一定的强度从而提高硅藻泥的耐磨性能。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0096]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。