本發(fā)明涉及裝飾涂料領(lǐng)域，特別是涉及一種釋放負離子的硅藻泥及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的日益提升，人們對高品質(zhì)室內(nèi)裝飾材料的需求越來越急迫。而硅藻泥作為一種集性能與環(huán)保為一身的新型室內(nèi)墻面裝修材料，其自身具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積和強大的吸附性能以及耐酸、耐堿等特性，可與其他材料混合制備成多功能裝飾材料，既可以調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，增加居住的舒適度，自身又不含有有害物質(zhì)，成為了室內(nèi)裝修界的新寵兒。
但常規(guī)的硅藻泥室內(nèi)裝飾材料由于是單純的物理吸附，存在吸附飽和后功能下降的問題、且附著力低。雖然有相關(guān)研究人員采用光觸媒介質(zhì)配合使用能夠提高硅藻泥凈化空氣的功能，但由于納米材料存在團聚、不易分散的弊端，直接加入會大大降低光觸媒分解材料的利用效率，影響使用效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于此，本發(fā)明提供了一種釋放負離子的硅藻泥，該硅藻泥具有較高的附著力。
具體技術(shù)方案如下：
一種釋放負離子的硅藻泥，以重量百分比計，主要由以下原料制備而成：
以重量百分比計，所述復(fù)合電氣石粉主要由以下原料制備而成：50％～80％電氣石粉，10％～40％納米二氧化鈦，1％～10％硅酸鈉，0.5％～1％表面活性劑。
在其中一些實施例中，以重量百分比計，所述釋放負離子的硅藻泥主要由以下原料制備而成：
在其中一些實施例中，以重量百分比計，所述復(fù)合電氣石粉主要由以下原料制備而成：60％～75％電氣石粉，20％～35％納米二氧化鈦，3％～8％硅酸鈉，0.6％～0.8％表面活性劑。
在其中一些實施例中，所述復(fù)合電氣石粉的制備方法包括以下步驟：
a、將所述硅酸鈉溶于去離子水，得硅酸鈉溶液；
b、用去離子水將所述表面活性劑分散均勻，得分散液a，將分散液a加入到所述硅酸鈉溶液中并分散均勻，得分散液b；
c、在55-65℃恒溫攪拌狀態(tài)下，向所述分散液b中加入所述納米二氧化鈦，攪拌20～30min，再超聲分散05-1.5h，得分散液c；
d、在55-65℃恒溫攪拌狀態(tài)下，向所述分散液c中緩慢加入所述電氣石粉，攪拌20～30min，超聲分散05-1.5h，得分散液d；
e、向所述分散液d中滴加硫酸，攪拌20～30min，陳化22-26h，得陳化后的制備液；
f、將陳化后的制備液離心分離后用銨溶液洗滌，離心，將所得沉淀在95-105℃的溫度下進行干燥研磨，即得所述復(fù)合電氣石粉。
在其中一些實施例中，所述硅酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為5-15％；所述分散液a中去離子水與表面活性劑的質(zhì)量比10-20：1。
在其中一些實施例中，所述硫酸的用量為原料組合物總重量的0.5-1.5％，所述原料組合物總重量為所述電氣石粉、納米二氧化鈦、硅酸鈉和表面活性劑的總重量。
在其中一些實施例中，所述銨溶液為氨水。
在其中一些實施例中，所述電氣石粉的粒徑為0.6μm～1.5μm。
在其中一些實施例中，所述稀土氧化物選自氧化鈰、氧化鑭、氧化釔和氧化銪中至少一種。
在其中一些實施例中，所述的鈦白粉為銳鈦型二氧化鈦。
在其中一些實施例中，所述的膠凝材料為硅灰石。
在其中一些實施例中，所述的可再分散乳膠粉為食品級水溶性可再分散乳膠粉。
在其中一些實施例中，所述的纖維素為長度為1～3mm的短纖維素。
在其中一些實施例中，所述表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基硫酸鈉中的至少一種。
在其中一些實施例中，所述釋放負離子的硅藻泥中還可以根據(jù)實際需要加入一定量的顏料、防霉劑、殺菌劑、吸音材料等。
本發(fā)明還提供了上述釋放負離子的硅藻泥的制備方法。
具體技術(shù)方案如下:
一種釋放負離子的硅藻泥的制備方法，包括以下步驟：將所述各原料按比例加入干法研磨機中，研磨20～50min，即得所述釋放負離子的硅藻泥。
本發(fā)明的釋放負離子的硅藻泥及其制備方法具有以下優(yōu)點和有益效果：
本發(fā)明的硅藻泥由于其創(chuàng)新的組分設(shè)計，使得該硅藻泥融合了各組分物質(zhì)的特性，能夠持續(xù)釋放負離子和遠紅外線，具有良好的空氣凈化效果和人體保健作用，且凈化效率及凈化持久性高，硅藻泥的粘結(jié)強度高，附著力好。
本發(fā)明的硅藻泥添加亞微米級別的復(fù)合電氣石粉，可最大程度釋放負離子和遠紅外線。釋放的負離子在空氣中移動，將負電荷輸送給細菌、灰塵、煙霧微粒以及水滴等，電荷與這些微粒相結(jié)合，能達到凈化空氣的目的；其極性離子在平衡位置振動而引起偶極距變化產(chǎn)生遠紅外波段的電磁輻射，紅外輻射可使人體產(chǎn)生熱效應(yīng)和共振吸收效應(yīng)，對人體有保健作用。稀土氧化物的添加可以進一步補充電氣石的遠紅外功能。
本發(fā)明采用亞微米級別的電氣石粉負載納米二氧化鈦，通過特定的制備方法，使制備得到的復(fù)合電氣石粉可以在硅藻泥粉體中很好分散，不會發(fā)生二次團聚，既不會堵塞硅藻土的多孔結(jié)構(gòu)，又不會影響電氣石負離子的釋放，并且還解決了納米二氧化鈦分散的問題。從而使硅藻泥的凈化效率和凈化持久性有顯著提高，且無二次污染，有效解決了傳統(tǒng)硅藻泥涂層存在吸附飽和及性能不持久的缺點。
本發(fā)明的硅藻泥中還添加了適量的膠凝材料、可再分散型乳膠粉以及纖維素，與其它各組分以特定比例復(fù)配進一步增強了硅藻泥的附著力、粘結(jié)強度、柔韌性和抗裂性能，提高硅藻泥涂層的綜合性能。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的釋放負離子的硅藻泥及其制備方法做進一步詳細的說明。
本發(fā)明的硅藻土為精選硅藻土，取自生活在數(shù)百萬年前的水生浮游類生物——硅藻沉積而成的天然物質(zhì)，其主要成分為蛋白石，富含多種有益礦物質(zhì)，質(zhì)地輕軟，電子顯微鏡下顯示其粒子表面具有無數(shù)微小的孔洞，孔隙率高達90％以上，比表面積高達65m2/g。正是由于這種突出的“分子篩”結(jié)構(gòu)，決定了其獨特的功能，它具有極強的物理吸附性能和離子交換性能，能凈化空氣，調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度、吸附有害氣體、吸音降噪，抗菌防霉，保溫隔熱，防火阻燃，天然環(huán)保，色彩柔和等健康環(huán)保性能，而且還可以在裝飾墻面上制備出不同的肌理、紋路和形狀，有非常好的裝飾效果。
電氣石是一種以含硼為特征、化學(xué)組成復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物，主要化學(xué)成分為sio2、feo+fe2o3、b2o3、al2o3、na2o、mgo、li2o、mno2等。電氣石礦物的特點是具有壓電性和熱電性，在溫度、壓力變化的情況下，能引起電氣石晶體的電勢差，使周圍的空氣發(fā)生電離，被擊中的電子附著于鄰近的水和氧分子并使它轉(zhuǎn)化為空氣負離子。發(fā)生的負離子在空氣中移動，將負電荷輸送給細菌、灰塵、煙霧微粒以及水滴等，電荷與這些微粒相結(jié)合，能達到凈化空氣的目的。此外，因其熱電性，隨著溫度的變化，礦物結(jié)晶體兩端可產(chǎn)生電壓，其極性離子在平衡位置振動而引起偶極距變化產(chǎn)生遠紅外波段的電磁輻射，紅外輻射可使人體產(chǎn)生熱效應(yīng)和共振吸收效應(yīng)，對人體有保健作用。
稀土氧化物包括氧化鈰、氧化鑭、氧化釔、氧化銪或上述兩種或兩種以上物質(zhì)的組合。稀土氧化物可以補充電氣石的遠紅外功能。
本發(fā)明采用亞微米級別的電氣石粉負載納米二氧化鈦，通過進一步優(yōu)化復(fù)合電氣石粉的制備方法，使復(fù)合電氣石粉可以在硅藻泥粉體中很好分散，不會發(fā)生二次團聚，從而使凈化效率和凈化持久性有顯著提高，且無二次污染。有效解決了傳統(tǒng)硅藻泥涂層存在吸附飽和及性能不持久的缺點。
本發(fā)明的硅藻泥中還添加了適量的膠凝材料、可再分散型乳膠粉以及短纖維素，可進一步增強硅藻泥的附著力、強度、柔韌性和抗裂性能，提高硅藻泥涂層的綜合性能。
實施例1
本實施例中的釋放負離子的硅藻泥，按其重量百分比計，由以下原料制備而成：
40％精選硅藻土，20％復(fù)合電氣石粉，2.5％的稀土氧化物，15％的銳鈦型鈦白粉，14％膠凝材料，7％可再分散乳膠粉，1.5％短纖維素(長度為1～3mm)；其中稀土氧化物為氧化鑭，膠凝材料為硅灰石。
復(fù)合電氣石粉由以下方法制備得到：
a、將5g硅酸鈉溶于去離子水，得質(zhì)量濃度為10％的硅酸鈉溶液；
b、用10g去離子水將0.7g表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉)分散均勻，得分散液a，將分散液a加入到硅酸鈉溶液中并分散均勻，得分散液b；
c、在60℃恒溫攪拌狀態(tài)下，向分散液b中加入25g納米二氧化鈦，攪拌25min，再超聲分散1h，得分散液c；
d、在60℃恒溫攪拌狀態(tài)下，向分散液c中緩慢加入69.3g電氣石粉(粒徑為0.7μm)，攪拌25min，超聲分散1h，得分散液d；
e、向分散液d中滴加1g分析純的硫酸，攪拌25min，陳化24h，得陳化后的制備液；
f、將陳化后的制備液離心分離后用氨水洗滌至ph為6～7，離心，將所得沉淀在100℃的溫度下進行干燥研磨，即得所述復(fù)合電氣石粉。
本實施例的釋放負離子的硅藻泥由以下方法制備得到：用電子計量秤稱取原材料，按比例加入干法研磨機中，充分研磨25min，即得本實施例的硅藻泥粉體材料。
將該硅藻泥粉體材料和清水按照1：0.9的比例混合成膏狀漿體，即可使用。
實施例2
本實施例中的釋放負離子的硅藻泥，按其重量百分比計，由以下原料制備而成：
45％精選硅藻土，15％復(fù)合電氣石粉，2％的稀土氧化物，20％的銳鈦型鈦白粉，10％膠凝材料，6％可再分散乳膠粉，2％短纖維素(長度為1～3mm)；其中稀土氧化物為氧化鈰，膠凝材料為硅灰石。
復(fù)合電氣石粉的制備方法同實施例1。
本實施例的釋放負離子的硅藻泥由以下方法制備得到：用電子計量秤稱取原材料，按比例加入干法研磨機中，充分研磨30min，即得本實施例的硅藻泥粉體材料。
將該硅藻泥粉體材料和清水按照1：1.1的比例混合成膏狀漿體，即可使用。
實施例3
本實施例中的釋放負離子的硅藻泥，按其重量百分比計，由以下原料制備而成：
35％精選硅藻土，25％復(fù)合電氣石粉，3％的稀土氧化物，20％的銳鈦型鈦白粉，11％膠凝材料，5.5％可再分散乳膠粉，0.5％短纖維素(長度為1～3mm)；其中稀土氧化物為氧化釔，膠凝材料為硅灰石。
復(fù)合電氣石粉的制備方法同實施例1。
本實施例的釋放負離子的硅藻泥由以下方法制備得到：用電子計量秤稱取原材料，按比例加入干法研磨機中，充分研磨40min，即得本實施例的硅藻泥粉體材料。
將該硅藻泥粉體材料和清水按照1：1.5的比例混合成膏狀漿體，即可使用。
對比例1
本對比例中的釋放負離子的硅藻泥，按其重量百分比計，由以下原料制備而成：
40％精選硅藻土，15％電氣石粉，5％納米二氧化鈦，2.5％的稀土氧化物，15％的銳鈦型鈦白粉，14％膠凝材料，7％可再分散乳膠粉，1.5％短纖維素(長度為1～3mm)；其中稀土氧化物為氧化鑭，膠凝材料為硅灰石，。
硅藻泥的制備方法同實施例1。
對比例2
本對比例中的釋放負離子的硅藻泥，按其重量百分比計，由以下原料制備而成：
40％精選硅藻土，20％復(fù)合電氣石粉，2.5％的稀土氧化物，15％的銳鈦型鈦白粉，14％膠凝材料，7％可再分散乳膠粉，1.5％短纖維素(長度為1～3mm)；其中稀土氧化物為氧化鑭，膠凝材料為硅灰石。
復(fù)合電氣石粉由以下方法制備得到：
a、將5g硅酸鈉溶于去離子水，得質(zhì)量濃度為10％的硅酸鈉溶液；
b、用10g去離子水將0.7g表面活性劑分散均勻，得分散液a，將分散液a加入到硅酸鈉溶液中并分散均勻，得分散液b；
c、在60℃恒溫攪拌狀態(tài)下，向分散液b中加入25g納米二氧化鈦和69.3g電氣石粉(粒徑為2μm)，攪拌25min，再超聲分散1h，得分散液c；
d、向分散液d中滴加1g分析純的硫酸，攪拌25min，陳化24h，得陳化后的制備液；
e、將陳化后的制備液離心分離后用氨水洗滌至ph為6～7，離心，將所得沉淀在100℃的溫度下進行干燥研磨，即得所述復(fù)合電氣石粉。
硅藻泥的制備方法同實施例1。
對比例3
38％精選硅藻土，15％復(fù)合電氣石粉，2％的稀土氧化物，15％的銳鈦型鈦白粉，10％膠凝材料，17％可再分散乳膠粉，3％短纖維素(長度為1～3mm)；其中稀土氧化物為氧化鑭，膠凝材料為硅灰石。
實驗例1
將以上實施例和對比例制備的硅藻泥進行相關(guān)性能測試。其中，對比例4為市場購買的某品牌硅藻泥涂料。
測試標準：jc/t2177-2013《硅藻泥裝飾壁材》，jc/t074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能—涂覆材料凈化性能》。
測試結(jié)果如表1所示：按照常規(guī)方法添加電氣石粉和納米二氧化鈦，會造成電氣石粉、納米二氧化鈦的二次團聚、不易均勻分散，降低電氣石粉負離子釋放、納米二氧化鈦作為光觸媒介質(zhì)的利用效率，從而會降低硅藻泥的凈化效率和凈化持久性；通過將電氣石和納米二氧化鈦通過特定的制備方法進行復(fù)合，可有效解決納米二氧化鈦在硅藻泥中的二次團聚問題，進一步發(fā)揮納米二氧化鈦光觸媒的作用，提高硅藻泥吸收、分解甲醛的效率和持久性?？稍俜稚⑷槟z粉、膠凝材料和纖維素的加入均對硅藻泥的粘結(jié)強度有利，且硅藻泥的標準粘結(jié)強度隨加入量的增加而增加，但是可再分散乳膠粉和纖維素的加入量超過一定比例后，硅藻土的多孔結(jié)構(gòu)會被封閉，會降低甲醛的吸附效率，起不到凈化空氣的作用；通過各組分的合理配比，可以提高硅藻泥凈化空氣的效果，同時使硅藻泥具有良好的粘結(jié)強度。
表1硅藻泥的性能測試結(jié)果
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。