一种多功能无机内墙涂料及其制备方法技术

一种多功能无机内墙涂料及其制备方法，该涂料包括以下重量百分含量的组分：硅酸钾5‑15%，硅酸锂2‑5%，硅溶胶5‑20%，硅藻土5‑15%，贝壳粉5‑10%，光敏化助剂负载电气石粉5‑15%，防辐射‑杀菌助剂负载膨润土5‑15%，纳米SiO

Multifunctional inorganic interior wall paint and preparation method thereof

A multifunctional inorganic inner wall paint and preparation method thereof, wherein the coating comprises the following weight percentage of the component: 5 15% potassium silicate, lithium silicate silica sol 5 5% 2, 20%, 5 15% diatomite, 5 shell powder 10%, photosensitive auxiliary load electric 5 15%. Anti radiation sterilizing agent loaded bentonite 5 15% nano SiO

【技术实现步骤摘要】
一种多功能无机内墙涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种多功能无机内墙涂料及其制备方法，属于化工涂料的制备

技术介绍
我国建筑涂料约占整个涂料工业的40%，而建筑内墙涂料占到了建筑装饰涂料的75%，受到了人们的广泛关注。随着社会进步和现代生活水平的不断提高，传统的内墙涂料已无法满足人们对室内生存环境的要求，特别是环境污染带来的挥发性有机物（VOC）、重金属、悬浮性颗粒、疾病病菌等室内污染源严重损害了人体健康，无法提供良好的居住与工作环境。针对内墙涂料在耐久性、污染性、抗菌防污性等方面存在的问题，大力开展新型内墙涂料的开发与研究工作，具有重要的科学意义与应用价值。近年来，我国内墙涂料新老品种替换周期从10年缩短成2-3年，主要涉及水性涂料、高固体分涂料、粉末涂料、辐射固化涂料等。涂料市场竞争、国外涂料先进技术的涌入、我国对相关涂料产品质量要求的强制性政策等原因均促使新型内墙涂料向着低（无）污染涂料和功能性涂料等方向快速发展。低（无）污染涂料的研究对象主要是无挥发性有机物的无机涂料或有机物含量较少的有机-无机复合涂料，其中，无机涂料对环境无害，成本低廉，具有优良的耐高温性、耐候性、耐热性，耐污染性、耐水性等优点，在内墙涂料中具有广阔的市场前景。功能性涂料的研究对象主要是纳米改性涂料，利用纳米材料自身的优异特性，将纳米技术引入涂料的设计与制备过程，可显著改善和增强涂料的性能，能够使传统内墙涂料具有抗菌、自清洁、抗静电、净化空气、耐老化、抗辐射等许多新的功能，形成纳米抗菌涂料、耐老化纳米涂料、自清洁涂料、耐擦洗性涂料、防辐射涂料等功能性内墙涂料产品。目前，无机功能性内墙涂料的发展十分迅速，品种较多，但产品普遍存在功能性单一的缺点，且纳米材料容易团聚，加入涂料中不容易分散，性能受到影响。随着对建筑物内装饰和居住环境质量要求的日益提高，研发兼具多功能性的新型内墙涂料是满足涂料装饰性、环保性、健康性需求的关键问题。选择合适的涂料体系和纳米改性技术，已成为当前新型内墙涂料发展中面临的巨大挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多功能无机内墙涂料，该涂料的各组分均选择无机材料，通过对基料、填料、颜料、功能助剂等组分的设计，不仅使涂料满足耐污性、耐水性、耐擦洗性、耐老化、抗粉化等基本要求，通过对功能助剂的选择，还具有防辐射、杀菌抑菌、消除甲醛及其它有机污染物、自清洁、净化空气、释放负氧离子等功能，更满足使用要求。本专利技术还提供了该涂料的制备方法，该方法将纳米功能助剂负载到填料表面，使其易于分散，更好的发挥纳米功能助剂的性能。本专利技术具体技术方案如下：一种多功能无机内墙涂料，该涂料包括以下重量百分含量的组分：硅酸钾5-15%，硅酸锂2-5%，硅溶胶5-20%，硅藻土5-15%，贝壳粉5-10%，光敏化助剂负载电气石粉5-15%，防辐射-杀菌助剂负载膨润土5-15%，纳米SiO2分散液1-10%，煅烧高岭土2-8%，锐钛矿型钛白粉3-12%，氧化铝粉2-8%，水10-25%；各组分之和为100%。优选的，该涂料包括以下重量百分含量的组分：硅酸钾7-12%，硅酸锂3-4%，硅溶胶10-15%，硅藻土8-12%，贝壳粉6-8%，光敏化助剂负载电气石粉8-13%，防辐射-杀菌助剂负载膨润土8-13%，纳米SiO2分散液3-7%，煅烧高岭土4-6%，锐钛矿型钛白粉5-8%，氧化铝粉4-6%，水15-20%。更优选地，该涂料包括以下重量百分含量的组分：硅酸钾9%，硅酸锂3%，硅溶胶13%，硅藻土9%，贝壳粉7%，光敏化助剂负载电气石粉11%，防辐射-杀菌助剂负载膨润土11%，纳米SiO2分散液5%，煅烧高岭土4%，锐钛矿型钛白粉6%，氧化铝粉4%，水18%。进一步的，上述光敏化助剂指的是SiO2/TiO2纳米复合颗粒，其制备方法是：按照正硅酸乙酯：25wt%的氨水：水：乙醇为1：1.3：0.4：25的体积比将正硅酸乙酯加入到氨水、水和乙醇形成的混合溶剂中，先在40-42℃下搅拌6-7h，再在室温下继续搅拌2-2.5h；按照钛酸异丙酯：正硅酸乙酯为1:1-1.2的摩尔比将钛酸异丙酯加入到上述溶液中，室温下搅拌6-6.5h，然后洗涤、过滤、烘干，得到SiO2/TiO2纳米复合颗粒。该SiO2/TiO2纳米复合颗粒为SiO2纳米球表面沉积TiO2纳米颗粒，SiO2纳米球的粒径为70-80nm，TiO2纳米颗粒的粒径为8-10nm，每一个SiO2纳米球表面沉积的TiO2纳米颗粒的数量为30-60个。进一步的，所述光敏化助剂是将光敏化助剂负载到电气石粉上形成的，其负载方法包括以下步骤：（1）按照固液比为1:5-7的重量比将电气石粉加入水中，搅拌混合后进行超声分散，形成电气石粉悬浊液，在搅拌下向该悬浊液中滴加甘氨酸溶液至pH值为6.0-6.5，然后过滤、洗涤、干燥，得预处理的电气石粉；（2）将预处理的电气石粉和SiO2/TiO2纳米复合颗粒按照10:1的质量比混合，然后将该混合物按照固液比为1:5-6的重量比加入到水中，室温搅拌1-1.5h后，依次加入占预处理的电气石粉和SiO2/TiO2纳米复合颗粒总质量均为5%的聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸钠，室温搅拌1-1.5h，陈化8-10h，过滤；（3）按照固液比为1:5-6的重量比将步骤（2）过滤所得沉淀加入到浓度为12mol/L的盐酸溶液中，室温搅拌20-25min，然后升温至55-57℃酸化3-4h，酸化后过滤、洗涤、干燥，得固体粉末；（4）将步骤（3）得到的固体粉末在550-600℃焙烧2-2.5h，冷却，得光敏化助剂负载电气石粉。进一步的，所述防辐射-杀菌助剂指的是α-Fe2O3/碳/Ag纳米团簇复合材料，其制备方法包括以下步骤：（1）按照固液比为1:10-12的重量比将α-Fe2O3颗粒加入到水中，室温搅拌10-15min，然后依次加入赖氨酸和AgNO3，室温搅拌20-25min，其中α-Fe2O3、赖氨酸与AgNO3的摩尔比为1：0.05：0.04-0.06；（2）向上述溶液中滴加NaBH4水溶液，室温搅拌90-100min，过滤、洗涤后得到α-Fe2O3/Ag复合材料，其中AgNO3与NaBH4的摩尔比为1：1；（3）按照固液比为1:10-12的重量比将α-Fe2O3/Ag复合材料加入到水中，依次加入甲基纤维素与EDTA（乙二胺四乙酸），搅拌均匀后，升温至160-165℃反应6-7h，过滤、洗涤，烘干，得固体粉末，其中，甲基纤维素提供碳源，EDTA作为表面活性剂、酸化剂及连接剂，α-Fe2O3/Ag、甲基纤维素与EDTA的摩尔比为1：0.4-0.6:0.3-0.4；（4）按照固液比为1:10的重量比将固体粉末分散到水中，滴加一定量的稀硝酸，直至pH值为2-2.5，然后过滤、干燥，得α-Fe2O3/碳/Ag纳米团簇复合材料。进一步的，按照上述方法得到的α-Fe2O3/碳/Ag纳米团簇复合材料的形貌为：α-Fe2O3表面包覆一层碳层，碳层的内部与表面均匀负载Ag纳米团簇，其中，碳层厚度为80-100nm，Ag纳米团簇的粒径＜5nm。上述α-Fe2O3/碳/Ag纳米团簇复合材料制备方法中，所用α-Fe2O3颗粒是质量比为1：0.5：1的碗状α-Fe2O3颗粒、立方块状α-Fe2O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能无机内墙涂料，其特征是包括以下重量百分含量的组分：硅酸钾5‑15%，硅酸锂2‑5%，硅溶胶5‑20%，硅藻土5‑15%，贝壳粉5‑10%，光敏化助剂负载电气石粉5‑15%，防辐射‑杀菌助剂负载膨润土5‑15%，纳米SiO

【技术特征摘要】
1.一种多功能无机内墙涂料，其特征是包括以下重量百分含量的组分：硅酸钾5-15%，硅酸锂2-5%，硅溶胶5-20%，硅藻土5-15%，贝壳粉5-10%，光敏化助剂负载电气石粉5-15%，防辐射-杀菌助剂负载膨润土5-15%，纳米SiO2分散液1-10%，煅烧高岭土2-8%，锐钛矿型钛白粉3-12%，氧化铝粉2-8%，水10-25%；各组分之和为100%。2.根据权利要求1所述的多功能无机内墙涂料，其特征是：所述光敏化助剂负载电气石粉制备方法包括以下步骤：（1）按照固液比为1:5-7的重量比将电气石粉加入水中，搅拌混合后进行超声分散，形成电气石粉悬浊液，在搅拌下向该悬浊液中滴加甘氨酸溶液至pH值为6.0-6.5，然后过滤、洗涤、干燥，得预处理的电气石粉；（2）按照正硅酸乙酯：25wt%的氨水：水：乙醇为1：1.3：0.4：25的体积比将正硅酸乙酯加入到氨水、水和乙醇形成的混合溶剂中，先在40-42℃下搅拌6-7h，再在室温下继续搅拌2-2.5h；按照钛酸异丙酯：正硅酸乙酯为1:1-1.2的摩尔比将钛酸异丙酯加入到上述溶液中，室温下搅拌6-6.5h，然后洗涤、过滤、烘干，得到SiO2/TiO2纳米复合颗粒；（3）将预处理的电气石粉和SiO2/TiO2纳米复合颗粒按照10:1的质量比混合，然后将该混合物按照固液比为1:5-6的重量比加入到水中，室温搅拌1-1.5h后，依次加入占预处理的电气石粉和SiO2/TiO2纳米复合颗粒总质量均为5%的聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸钠，室温搅拌1-1.5h，陈化8-10h，过滤；（4）按照固液比为1:5-6的重量比将步骤（3）过滤所得沉淀加入到浓度为12mol/L的盐酸溶液中，室温搅拌20-25min，然后升温至55-57℃酸化3-4h，酸化后过滤、洗涤、干燥，得固体粉末；（5）将步骤（4）得到的固体粉末在550-600℃焙烧2-2.5h，冷却，得光敏化助剂负载电气石粉。3.根据权利要求1或2所述的多功能无机内墙涂料，其特征是：所述防辐射-杀菌助剂为α-Fe2O3/碳/Ag纳米团簇复合材料，其制备方法包括以下步骤：（1）按照固液比为1:10-12的重量比将α-Fe2O3颗粒加入到水中，室温搅拌10-15min，然后依次加入赖氨酸和AgNO3，室温搅拌20-25min，其中α-Fe2O3、赖氨酸与AgNO3的摩尔比为1：0.05：0.04-0.06；（2）向上述溶液中滴加NaBH4水溶液，室温搅拌90-100min，过滤、洗涤后得到α-Fe2O3/Ag复合材料，其中AgNO3与NaBH4的摩尔比为1：1；（3）按照固液比为1:10-12的重量比将α-Fe2O3/Ag复合材料加入到水中，依次加入甲基纤维素与EDTA，搅拌均匀后，升温至160-165℃反应6-7h，过滤、洗涤，烘干，得固体粉末，其中α-Fe2O3/Ag、甲基纤维素与EDTA的摩尔比为1：0.4-0.6:0.3-0.4；（4）按照固液比为1:10的重量比将固体粉末分散到水中，滴加一定量的稀硝酸，直至pH值为2-2.5，然后过滤、干燥，得α-Fe2O3/碳/Ag纳米团簇复合材料。4.根据权利要求3所述的多功能无机内墙涂料，其特征是：所述α-Fe2O3颗粒是质量比为1：0.5：1的碗状α-Fe2O3颗粒、立方块状α-Fe2O3颗粒和中空微球状α-Fe2O3颗粒的混合物，各种形貌的α-Fe2O3颗粒的制备方法如下：（1）将氯化铁和碳酸氢钠加入到乙醇中，搅拌得透明溶液，将透明溶液升温至200...

【专利技术属性】
技术研发人员：马谦，杨萍，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37