纳米稀土沸石涂料制造技术

一种纳米稀土沸石涂料，通过微孔材料活化、改性吸附纳米微粒进行分散，使纳米材料与带功能性的基团接枝：通过光催化作用和偶极矩等物理作用，分解和吸收空气中的一氧化碳、氢氧化合物、甲醛、苯以及聚氨酯释放的TDI等有害物质，祛除烟味、臭味，防霉、抗菌、杀病毒、杀病毒、调温、调湿和净化室内空气的新功能；并且永久释放负离子、远红外线、散发植物芳香，图案颜色虽意选择。涂料用袋装，节约成本；材料选取容易，生产成本低，无污染，性价比高，科技含量高。施工时不须胶水，可直接喷涂、刷涂、滚涂和刮涂。粘接性好、手感平滑、感觉光亮柔合、舒适美观。广泛应用于建筑的涂装领域；适用于居室、办公室、医院、宾馆和饭店等场所。

【技术实现步骤摘要】
纳米稀土沸石涂料
本项专利技术涉及一种建筑领域：具体是纳米稀土沸石涂料，包括纳米稀土沸石内墙涂料、纳米稀土沸石外墙涂料。
技术介绍
纳米技术是20世纪80年代逐渐发展起来的一门前言、交叉性的新学科，纳米技术问世以来，其独特的思路在科学技术界引起了巨大的反响，受到了社会各界的广泛关注，美国IBM公司首席科学家Amotrongs说：“正如70年代微电子技术引发了信息革命一样，纳米技术也将成为下一个世纪信息时代的核心。”纳米技术的迅速发展对21世纪科学技术的发展具有重要作用，它是继互联网、基因之后的又一大热点。在当今社会，随着人们生活水平的日益提高，涂料的需求量正在以3%的速度向前发展，功能单一的传统材料已经无法满足社会发展的需要。因此，把纳米技术应用于涂料研制中可以获得具有耐老化、耐腐蚀、抗辐射等多种特殊性能的新型涂料。纳米技术的诞生为涂料行业的发展提供了新的机遇。纳米技术对涂料性能的改善；（1）光学性能的改善：纳米粒子的粒径是非常小，它与光波波长、传电子的德布罗意波长相当，有时甚至比它们还要小；当有部分纳米粒子分散到涂料中，达到纳米级分散时，此时的涂料是透明的并且可以吸收紫外光，但不反射可见光，而涂料吸收带则也会偏移到波长为200nm左右的紫外区域，由于到达地球的紫外线的波长也恰好落在了这个区域范围内，因此，可以大大增强涂料的保光性、保色性和抗老化性，其中纳米级的SiO2、TiO2和ZnO就是涂料中很好的抗老化剂。若在涂料中添加了纳米级的硅或纳米级的锗，涂料会表现出明显的可见光发光现象，并且随着纳米粒子粒径的减少其发光强度增强，发光光谱也会呈现蓝移；（2）力学性能的改善：纳米粒子具有较大的比表面积，而且随着纳米粒子的粒径越小，其比表面积越大，表面原子的比例也就越高。由于纳米粒子的比表面积大，所以具有较高的表面能，与有机树脂基之间的界面结合力也就更强，从而提高了涂层的强度、硬度、耐磨性等。由于表面原子缺少邻近的配位原子以及具有较高的表面能，使得表面原子具有很大的化学活性，因而有利于纳米粒子的吸附、催化、烧结等；同时也使纳米粒子表现出较强的表面效应。由于大颗粒与成膜物之间具有空隙填密性，可以减少毛细作用，从而提高了涂层的硬度、强度、耐磨性等；（3）施工性能的改善：由于纳米粒子具有比表面积大、表面活性高的特性。因此，纳米粒子可以与涂料的一些链段产生相互作用，从而可以改善涂料的流变性，进而可防止涂料的沉淀、流挂；还可以提高涂料的热稳定性。除此之外，由于纳米粒子所具有的这些特性，增加了它与反应物之间的反应接触面积和光催化降解能力、提高了催化效率，可以制得具有净化大气和抗菌的特性的纳米涂料。现有的涂料种类很多，但随着人们对室内环境的要求越来越高，人们对环保型涂料的需求越来越强烈，如硅藻泥，是一种以硅藻土为主要原材料的内墙环保装饰壁材，具有消除甲醛、净化空气、调节湿度、释放负氧离子、防火阻燃等功能。由于硅藻泥健康环保，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。日本用木炭、活性炭和多孔材料等作为建材的组成成分，实施让建筑物“吃掉”有害气体的计划。日本和巴西等国家发现电气石具有健康效果，被广泛的应用做健康材料。总之，国际上，建筑材料已提出以纳米功能材料的催化分解和吸附功能为基础，向着使人体舒适健康的方向发展的目标。人的一生，76％的时间是在室内度过的，室内空气质量的好坏直接关系到人体的生理健康。从净化空气的角度讲，室内装修材料不仅要具有净化室内装饰装修造成的污染，更重要的是具有净化人体自身新陈代谢造成的污染。而且要求材料具有健康舒适的功能。这对室内装饰装修材料的发展又提出了更高的要求。传统的普通建材已经不能满足人们的需求，研究具有健康环境功能的材料成为建筑材料发展的新方向。空气中的负离子被称为“空气维生素”，具有清新空气，消除臭味和抑菌作用；适当的负离子浓度对人的健康、长寿和生态的重大影响，已被国内外医学专家及科学工作者所证实。关于内墙涂料的发展，提出在原有装饰功能的基础上，以向着“多功能化、环境协调”，同时具有“节能、调节湿度、抗菌防霉、净化空气、隔音、屏蔽电磁波、高的远红外发射率”等健康功能的方向发展。天然沸石具有独特的内部结构和晶体化学性质，使其具有吸水、吸附、选择性吸附、离子交换、催化反应、耐酸和耐辐射等性能；（1）吸水特性：水是极性很强的分子，沸石对水有很大的亲合力，与其他干燥剂相比有其吸水率高的突出特点，可在较广的范围内使用。其吸水量是硅胶或氧化铝的5-6倍。并且高温下仍有高的吸水量，如在100℃吸水量为13％，200℃时仍有4％。沸石在高速气流中仍有较高的吸水量，通常如气体线速度为30m/min时，沸石的绝热吸水量为16.7％；(2)吸附性和选择吸附性：沸石晶体的大量孔穴和通道使沸石具有很大的比表面积，每克沸石可达400～1000m，其中丝光沸石一般为440m。孔穴体积可占沸石全部体积的50％，加上特殊的分子结构而形成的较大的静电引力使沸石具有相当大的应力场。当赶走沸石内部的水以后，沸石内部空腔就具有应力场，而对周围的物质具有吸附作用；(3)离子交换性和选择交换性：沸石中的钾、钠、钙等阳离子与结晶格架结合的不很紧密，具有在水溶液中与其他阳离子进行可逆交换的性质。沸石与某些金属盐的水溶液相接触时，溶液中的金属阳离子可进入沸石中，沸石中的阳离子则可被交换下来进入溶液中。沸石分子筛的结构：沸石分子筛是一类具有多孔道结构和独特晶体化学性质的含水架状硅铝酸盐材料。构成沸石骨架的最基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体。其中Si或Al位于四面体的中心，分别与氧键合，氧位于四面体各顶点。硅（铝）氧四面体通过其顶点的氧相互联结起来，就形成沸石分子筛的骨架。沸石骨架中的硅（铝）氧四面体从特定平面上来看，构成环状四面体基团，称为多元环。硅（铝）氧四面体多元环进一步通过桥氧在空间相互联结，形成了构造更加复杂、内部具有许多排列整齐的孔穴与通道的非常空旷的空间骨架。其内部孔穴与通道被阳离子和水所充填。沸石分子筛的这种空间结构特点，就是其具有各种独特的物理化学性质的根本原因。沸石分子筛具有均匀的内部微孔结构，使其具备良好的筛分功能。它有比较大的孔穴体积，沸石骨架结构空旷，规整空腔极为发育，其孔穴体积通常占总体积的40%~50%。因为沸石分子筛孔穴度可达40%~50%，故其比表面积很大。由于沸石内部空腔中存在可交换的阳离子，它们可以通过通道移动，故其呈现离子电导性。另外绝大多数沸石分子筛都具有良好的热稳定性和化学稳定性。沸石分子筛的性能：可逆阳离子交换性是沸石分子筛的重要性能，也是其获得广泛应用的重要原因。利用该性能可以在适当条件下通过阳离子交换技术，调节沸石晶体内部电场、有效孔径以及表面酸性等，从而进行沸石改性，改善其吸附与催化性能。还可以利用这种性能完成介孔材料的合成与组装，在新材料新
获得应用。沸石分子筛表面的路易斯中心极性很强，沸石中的笼或通道的尺寸很小，使得其中的引力场很强。因此，其对吸附质分子的吸附能力远超过其他类型的吸附剂。因其具有吸附量大、高效吸附、选择性吸附的特点，在化工生产中物料的干燥和分离得到了广泛应用。沸石作为一类具有有催化活性，而且其适应反应温度和酸碱度的范围很宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米稀土沸石涂料制作方法：其特征是：一、稀土沸石分子筛的制备；二、纳米浆料分散制粉的制备；三、纳米稀土沸石涂料的制备：具体包括以下步骤；一、稀土改性沸石分子筛的制备，包括以下步骤；①材料组分A：天然沸石粉，稀硫酸溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、偏铝酸钠、去离子水， 氨水、La溶液；② 沸石分子筛的制备：称取一定量 天然沸石粉，放人 1 mol／L 的稀 硫酸溶液 中，浸泡 2 h，过滤，用蒸馏水洗至中性，烘干，再放入30％NaOH 溶液，90 ℃下恒温搅拌 4 h，得凝胶混合物．在凝胶混合物中按一定比例（偏铝酸钠与氢氧化钠按质量比10:1）加入偏铝酸钠和去离子水，并不断搅拌，晶化反应6 h，过滤 、洗涤至中性，烘干即得沸石分子筛；③ 稀土改性沸石分子筛的制备：用1mol／L氨水调节0.05mol／L的La溶液pH至10，再按照1：50(固液比)投加沸石分子筛，室温下浸渍24 h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，干燥，再在 500 ℃下焙烧 1 h，冷却，研磨过100目筛，制得稀土改性沸石分子筛；二、一种纳米浆料分散制粉的制备：包括以下步骤；纳米CaCO3浆料，材料组分（重量％）B－1：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP‑95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂2％～ 5％、硅烷偶联剂A﹣187 0.1－1％、纳米CaCO310％～ 20％、稀土沸石分子筛5％～30％；纳米TiO2浆料，材料组分（重量％）B－2：水40％～65％、pH调节剂0％～l％、丙二醇2％～5％、AMP‑95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、钛酸酯偶联剂0.1％－0.2％、锐钛型纳米TiO210％～20％、稀土沸石分子筛5％～30％；纳米ZnO浆料，材料组分（重量％）B－3：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP‑95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、硅烷偶联剂A‑187 0.1％－1％、纳米ZnO 20％～30％、稀土沸石分子筛5％～20％；纳米SiO2浆料，材料组分（重量％）B－4：水40％～65％、润湿剂0.1％～1％、pH调节剂0％～l％、丙二醇2％～5％、CP‑8300 3％～8％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、硅烷偶联剂A‑187 0.1－1％、纳米SiO2 15％～30％、稀土沸石分子筛5％～20％：一种纳米浆料分散制粉的制备方法：包括以下步骤；选择配比备料 ：按材料组分（重量％）B－1：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP‑95 1％～1.5％、阴离子表面活性剂 2％～ 5％、硅烷偶联剂A‑187 0.1％－1％、纳米CaCO310％～ 20％、稀土沸石分子筛5％～30％；②助剂加入水中分散；加入纳米材料搅拌分散：转速800r /nim，时间20nim；加入稀土沸石分子筛搅拌分散；转速800r /nim，时间40nim：③砂磨6h+超声波分散30min ；④过滤、浆料喷雾干噪：⑤粉碎、球磨制粉备用；其余纳米TiO2浆料、纳米ZnO浆料、纳米SiO2浆料的制备方法与上述方法步骤相同；三、一种纳米稀土沸石涂料的制备：①材料组分C：沸石粉35％～65％、负离子粉5％～30％、托玛琳石粉2％～10％、海泡石粉5％～25％、玉石粉2％～10％、锗石粉2％～10％、纳米CaCO32％～10％、纳米TiO2 2％～10％、纳米ZnO 1％～5％、纳米SiO21％～5％珍珠岩微胶囊（PCM）5％～20％、植物香料0.01％～0.15％、颜料0.1 ％～2％、木质纤维素0.1％～0.3％、纤维素醚1％～1.5 ％、消泡剂0.1％～1.5 ％、六偏磷酸钠1％～3％：一种纳米稀土沸石涂料制备方法：包括以下步骤：①选择配比备料 ：按材料组分（重量％）C：沸石粉51％、负离子粉5％、托玛琳石粉5％、海泡石粉5％、玉石粉2％、锗石粉4％、纳米CaCO3 浆料3％、纳米TiO2浆料 2％、纳米ZnO浆料 2％、纳米SiO2浆料3％、珍珠岩微胶囊（PCM）12％、植物香料0.02%、颜料1％、木质纤维素0.28％、纤维素醚1.2 ％、消泡剂1.5 ％、六偏磷酸钠2％；②球磨分散风力排料：通过球磨机中磨球之间及磨球与缸体间相互滚撞作用，使接触钢球的粉体粒子被撞碎或磨碎，同时使混合物在球的空隙内受到高度湍动混合作用而被均匀地分散；分散料体通过排风管进入存料仓:③检查合格后，计量、包装、验收入库。...

【技术特征摘要】
1.一种纳米稀土沸石涂料制作方法：其特征是：一、稀土沸石分子筛的制备；二、纳米浆料分散制粉的制备；三、纳米稀土沸石涂料的制备：具体包括以下步骤；一、稀土改性沸石分子筛的制备，包括以下步骤；①材料组分A：天然沸石粉，稀硫酸溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、偏铝酸钠、去离子水，氨水、La溶液；②沸石分子筛的制备：称取一定量天然沸石粉，放人1mol／L的稀硫酸溶液中，浸泡2h，过滤，用蒸馏水洗至中性，烘干，再放入30％NaOH溶液，90℃下恒温搅拌4h，得凝胶混合物．在凝胶混合物中按一定比例（偏铝酸钠与氢氧化钠按质量比10:1）加入偏铝酸钠和去离子水，并不断搅拌，晶化反应6h，过滤、洗涤至中性，烘干即得沸石分子筛；③稀土改性沸石分子筛的制备：用1mol／L氨水调节0.05mol／L的La溶液pH至10，再按照1：50(固液比)投加沸石分子筛，室温下浸渍24h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，干燥，再在500℃下焙烧1h，冷却，研磨过100目筛，制得稀土改性沸石分子筛；二、一种纳米浆料分散制粉的制备：包括以下步骤；纳米CaCO3浆料，材料组分（重量％）B－1：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP-951％～1.5％、阴离子表面活性剂2％～5％、硅烷偶联剂A﹣1870.1－1％、纳米CaCO310％～20％、稀土沸石分子筛5％～30％；纳米TiO2浆料，材料组分（重量％）B－2：水40％～65％、pH调节剂0％～l％、丙二醇2％～5％、AMP-951％～1.5％、阴离子表面活性剂2％～5％、钛酸酯偶联剂0.1％－0.2％、锐钛型纳米TiO210％～20％、稀土沸石分子筛5％～30％；纳米ZnO浆料，材料组分（重量％）B－3：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP-951％～1.5％、阴离子表面活性剂2％～5％、硅烷偶联剂A-1870.1％－1％、纳米ZnO20％～30％、稀土沸石分子筛5％～20％；纳米SiO2浆料，材料组分（重量％）B－4：水40％～65％、润湿剂0.1％～1％、pH调节剂0％～l％、丙二醇2％～5％、CP-83003％～8％、阴离子表面活性剂2％～5％、硅烷偶联剂A-1870.1－1％、纳米SiO215％～30％、稀土沸石分子筛5％～20％：一种纳米浆料分散制粉的制备方法：包括以下步骤；选择配比备料：按材料组分（重量％）B－1：水40％～65％、杀菌剂0.1％～0.15％、丙二醇2％～5％、AMP-951％～1.5％、阴离子表面活性剂2％～5％、硅烷偶联剂A-1870.1％－1％、纳米CaCO310％～20％、稀土沸石分子筛5％～30％；②助剂加入水中分散；加入纳米材料搅拌分散：转速800r/nim，时间20nim；加入稀土沸石分子筛搅拌分散；转速800r/nim，时间40nim：③砂磨6h+超声波分散30min；④过滤、浆料喷雾干噪：⑤粉碎、球磨制粉备用；其余纳米TiO2浆料、纳米ZnO浆料、纳米SiO2浆料的制备方法与上述方法步骤相同；三、一种纳米稀土沸石涂料的制备：①材料组分C：沸石粉35％～65％、负离子粉5％～30％、托玛琳石粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春宇，胡宏宇，胡世安，赵克凡，张志刚，杨志军，郑志军，
申请(专利权)人：胡春宇，
类型：发明
国别省市：北京,11