技术领域
[0001] 本
发明属于内墙涂料技术领域,具体涉及一种调湿性能显著的贝壳粉内墙涂料的制备方法。
背景技术
[0002] 贝壳是一种拥有完美组织结构形态的无机-有机矿物材料,贝壳分为三层,由外向内依次为
角质层、棱柱层和珍珠层,实际上也就是由厚度均匀的文石片交叠堆积而成,片与片之间被有机质隔开。最外层的角质层,属于硬
蛋白质类,有很好的耐酸
腐蚀作用,
中间层的棱柱壳层,主要由方解石构成,最内层为珍珠层,也是由方解石构成,不同的贝壳种类虽然形态、
颜色各异,但是其化学组成基本一致,贝壳主要成分都是95%的
碳酸
钙和少量的壳聚糖、无机微量元素和其他微量有机成分。贝壳粉具有
吸附性、
生物矿化性、无毒性等特点,可以作为各类
抗菌剂的优良载体,且由于其特殊的物质结构,使多种有害菌类无法存活,加之贝壳粉富含的
碱性触媒和甲壳素,对大肠杆菌、沙
门氏菌、黄色
葡萄糖菌等,具有显著的抑菌和杀菌作用。
[0003] 建筑室内环境是评估绿色建筑的重要指标之一,不同的室内装饰材料是影响室内环境
质量的重要因素。其中内墙涂料对室内环境起到直接影响作用,好的涂料可以起到装饰美化、防火防潮等作用;不好的涂料则会产生甲
醛、苯等有害气体,对人体健康和生态环境造成危害。因此,选择绿色环保内墙涂料是保障绿色建筑室内环境健康的重要举措。绿色环保内墙涂料中不含有任何有毒物质,其基于填料助剂的选取,对环境和人体健康无不良的影响。并且通过在绿色涂料添加不同助剂能
增强材料不同的功能特点,比如吸收甲醛等有害气或调节室内空气湿度等。
[0004]
现有技术中,虽然较多品种的贝壳粉内墙涂料,并且具有一定的调节空气湿度功能,但是其均存在着调湿能
力低,同时耐擦洗功能差的技术
缺陷。
发明内容
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明提供一种调湿性能显著的贝壳粉内墙涂料的制备方法。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的。
[0007] 一种调湿性能显著的贝壳粉内墙涂料的制备方法,包括以下操作步骤:S1:制备改性贝壳粉
(1)将市场上收集得到的贝壳放入清洗液中,浸泡处理后,用清
水洗净表面,烘干、
粉碎处理,制得贝壳粉,再将贝壳粉加入至其重量3-5倍重的
氨水中,浸泡处理50-60min后,离心得到沉淀,将沉淀烘干处理后,得到碱性贝壳粉;
(2)按重量份计,将40-50份N-异丙基丙烯酰胺加入至120-150份水中,在氮气保护下搅拌至充分溶解,然后将10-15份甲基
丙烯酸十八烷醇酯采用氢
氧化钠溶液调节其pH至7.0,缓慢的加入N-异丙基丙烯酰胺中,再向其中加入0.1-0.3份过
硫酸钾,反应18-20小时,将反应产物反复漂洗后,制得水凝胶,向水凝胶中加入其重量8-10倍重的碱性贝壳粉,采用高速搅拌处理后,在80℃下
真空干燥24-28小时,粉碎成白色粉末,制得改性贝壳粉;
S2:制备聚合乳液
(1)按重量份计,将33-39份甲基丙烯酸-2-羟乙酯、22-28份甲基丙烯酸缩水甘油酯、
0.1-0.3份乳化剂、44-50份去离子水、0.2-0.5份引发剂混合均匀后,在氮气保护下,升温至
60-65℃后,反应5-7小时,得到核聚合乳液;
(2)按重量份计,向23-29份核聚合乳液中加入18-22份苯乙烯、30-45份丙烯酸烯丙酯、
3-6份氘化聚甲基丙烯酸甲酯、2-4份丙烯酸八氟戊酯、0.4-0.7份引发剂、1-3份乳化剂,继续反应3-4小时后,制得核壳聚合乳液;
S3:贝壳粉内墙涂料
按重量份计,将68-77份核壳聚合乳液、14-18份改性贝壳粉、0.2-0.5份分散剂、0.1-
0.2份消泡剂、0.7-0.9份成膜助剂加入至高速混合机中,混合均匀后,制得贝壳粉内墙涂料。
[0008] 具体地,上述清洗液由以下重量份的组分制成:13-15份N-辛基二氨乙基甘氨酸
盐酸盐、2-6份氢氧化钠、1-3份五
硼酸铵、0.8-1.2份α-熊果苷。
[0009] 具体地,贝壳在所述清洗液中浸泡处理的时间为2-3小时。
[0010] 具体地,上述氨水的质量分数20-25%,氢氧化钠溶液的浓度为0.3-0.5mol/L。
[0011] 具体地,所述乳化剂为乳化剂OP-10、乳化剂OP-6中的任意一种,分散剂为分散剂5040,消泡剂为消泡剂NXZ,引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的任意一种,成膜助剂为成膜助剂C40。
[0012] 由以上的技术方案可知,本发明的有益效果是:本发明将贝壳粉采用氨水浸泡后,制得的碱性贝壳粉,增强了贝壳粉与水凝胶的相容性,进而提升了贝壳粉与水凝胶的结合牢固度;本发明制得的水凝胶,为N-异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸十八烷醇酯的共聚物,其对温湿度较为敏感,吸湿效果极其显著,将其和碱性贝壳粉结合后,两者可产生协同作用,互相增强各自对水的亲和力,进而有效的提升了贝壳粉内墙涂料的吸湿效果;本发明制得的聚合乳液,是以甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物为核,以苯乙烯、丙烯酸烯丙酯、氘化聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸八氟戊酯的共聚物为壳的核壳型聚合乳液,与改性贝壳粉的结合牢固度高,相容性优异,不会因改性贝壳粉的添加,而降低内墙涂料的耐擦洗性能;本发明提供的清洗液,能有效的除去贝壳表面的有机和无机杂质,并且不会破坏贝壳的多孔结构,保证了贝壳粉具有较强的吸附能力。
具体实施方式
[0013] 以下
实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整,未说明的实施条件通常为常规实验条件。
[0014] 实施例1一种调湿性能显著的贝壳粉内墙涂料的制备方法,包括以下操作步骤:
S1:制备改性贝壳粉
(1)将市场上收集得到的贝壳放入清洗液中,浸泡处理后,用清水洗净表面,烘干、粉碎处理,制得贝壳粉,再将贝壳粉加入至其重量3倍重的氨水中,浸泡处理50min后,离心得到沉淀,将沉淀烘干处理后,得到碱性贝壳粉;
(2)按重量份计,将40份N-异丙基丙烯酰胺加入至120份水中,在氮气保护下搅拌至充分溶解,然后将10份甲基丙烯酸十八烷醇酯采用氢氧化钠溶液调节其pH至7.0,缓慢的加入N-异丙基丙烯酰胺中,再向其中加入0.1份过
硫酸钾,反应18小时,将反应产物反复漂洗后,制得水凝胶,向水凝胶中加入其重量8倍重的碱性贝壳粉,采用高速搅拌处理后,在80℃下真空干燥24小时,粉碎成白色粉末,制得改性贝壳粉;
具体地,上述清洗液由以下重量份的组分制成:13份N-辛基二氨乙基甘氨酸盐酸盐、2份氢氧化钠、1份五硼酸铵、0.8份α-熊果苷。
[0015] 具体地,贝壳在所述清洗液中浸泡处理的时间为2小时。
[0016] 具体地,上述氨水的质量分数20%,氢氧化钠溶液的浓度为0.3mol/L。
[0017] 对比例1将上述的甲基丙烯酸十八烷醇酯替换成等量的甲基丙烯酸,制得N-异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸的共聚物,最终制得改性贝壳粉,其余操作步骤与实施例1完全相同。
[0018] 分别用各实施例和对比例的方法制得改性贝壳粉和未经改性处理过的碱性贝壳粉、未经氨水浸泡处理的贝壳粉,然后测试各自的吸湿性能,试验方法为:将试验烘干至恒重后,测试其质量M0,然后将其放入
温度为27℃、
相对湿度为90%的恒温恒湿箱中,每隔一小时,测试其质量,试验结果如表1所示:由表1可知,本实施例制得的改性贝壳粉,吸湿效果显著,可以有效的改善室内的空气湿度,营造良好的室内环境。
[0019] 实施例2一种调湿性能显著的贝壳粉内墙涂料的制备方法,包括以下操作步骤:
S1:制备改性贝壳粉
(1)将市场上收集得到的贝壳放入清洗液中,浸泡处理后,用清水洗净表面,烘干、粉碎处理,制得贝壳粉,再将贝壳粉加入至其重量4倍重的氨水中,浸泡处理55min后,离心得到沉淀,将沉淀烘干处理后,得到碱性贝壳粉;
(2)按重量份计,将45份N-异丙基丙烯酰胺加入至130份水中,在氮气保护下搅拌至充分溶解,然后将13份甲基丙烯酸十八烷醇酯采用氢氧化钠溶液调节其pH至7.0,缓慢的加入N-异丙基丙烯酰胺中,再向其中加入0.2份过硫酸钾,反应19小时,将反应产物反复漂洗后,制得水凝胶,向水凝胶中加入其重量9倍重的碱性贝壳粉,采用高速搅拌处理后,在80℃下真空干燥26小时,粉碎成白色粉末,制得改性贝壳粉;
S2:制备聚合乳液
(1)按重量份计,将36份甲基丙烯酸-2-羟乙酯、24份甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.2份乳化剂、46份去离子水、0.3份引发剂混合均匀后,在氮气保护下,升温至63℃后,反应6小时,得到核聚合乳液;
(2)按重量份计,向26份核聚合乳液中加入20份苯乙烯、38份丙烯酸烯丙酯、5份氘化聚甲基丙烯酸甲酯、3份丙烯酸八氟戊酯、0.6份引发剂、2份乳化剂,继续反应3.5小时后,制得核壳聚合乳液;
S3:贝壳粉内墙涂料
按重量份计,将72份核壳聚合乳液、16份改性贝壳粉、0.3份分散剂、0.2份消泡剂、0.8份成膜助剂加入至高速混合机中,混合均匀后,制得贝壳粉内墙涂料。
[0020] 具体地,上述清洗液由以下重量份的组分制成:14份N-辛基二氨乙基甘氨酸盐酸盐、4份氢氧化钠、2份五硼酸铵、1.0份α-熊果苷。
[0021] 具体地,贝壳在所述清洗液中浸泡处理的时间为2.5小时。
[0022] 具体地,上述氨水的质量分数23%,氢氧化钠溶液的浓度为0.4mol/L。
[0023] 具体地,所述乳化剂为乳化剂OP-10,分散剂为分散剂5040,消泡剂为消泡剂NXZ,引发剂为过氧化苯甲酰,成膜助剂为成膜助剂C40。
[0024] 对比例2S2中,将氘化聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸八氟戊酯替换成等量的丙烯酸烯丙酯,其余操作步骤与实施例2完全相同。
[0025] 对比例3S3中,将核壳聚合乳液替换成等量的上海振洲涂料有限公司生产的A-68苯丙通用建筑乳液,其余操作步骤与实施例2完全相同。
[0026] 分别测试实施例2、对比例2、对比例3制得的内墙涂料的耐擦洗性能,根据GS-11绿标中的标准对涂料进行耐擦洗测试,试验时,将涂料涂刷在经过干燥处理的无
石棉水泥板,涂刷量均为0.08L/m2,涂刷后65℃干燥处理24小时,用耐擦洗测试仪测试其耐擦洗次数,试验结果如表2所示:表2 涂料的耐擦洗次数
由表2可知,本实施例制得的贝壳粉内墙涂料,耐擦洗性能显著,使用寿命长。
[0027] 当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例,本技术领域的普通技术人员,在本发明的实质范围内,作出的变化、改变、添加或替换,都应属于本发明的保护范围。