水性无机硅藻泥壁材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及本发明专利技术涉及一种水性无机硅藻泥壁材及其制备方法，该水性无机硅藻泥壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，100～1000目的硅藻页岩1～100份、氧化石墨烯1～10份、石墨烯专用分散剂0.1～5份、1～50％固含的硅溶胶5～500份、硅溶胶抗裂剂0.1～5份、触媒级纳米复合材料1～50份、膨润土0.1～5份、纤维素0.05～5份。本发明专利技术采用具有网状透气的硅溶胶为粘结材料，以膨润土为增稠剂，采用浸泡脱水的方式将无机材料添加到硅溶胶中，使水性硅藻泥的开裂性大大降低，添加了石墨烯为透光材料，使的壁材的抗霉菌性、耐候性和光线利用率大大的提高，填加触媒级纳米光触媒，化学有机物的添加不到整体份量的1％，是一款具有自洁透气功能的水性无机硅藻泥壁材。

【技术实现步骤摘要】
水性无机硅藻泥壁材及其制备方法
本专利技术涉及建筑家居材料
，特别涉及水性无机硅藻泥壁材及其制备方法。
技术介绍
在建筑家居领域完成家居毛坯后对墙体的施工尤为重要，这样就有了对壁材的选择。“壁材”顾名思义是指有关墙体粉刷施工，对普通的砂浆面进行处理的材料。现今人们不仅要面对公共场所可能的污染，还得面对来自私人甚至于人体自身的污染。因此，在各种癌变症状不断增多的时代，“绿色革命”成为了保证生态平衡、生态稳定的必然选择。但是现在的装修材料都部分含有有机化学胶或者粘合剂，含有对人体有害的污染物，严重威胁着人们的健康，因为装修污染造成居住者头晕恶心等身体不适的现象频繁出现，重者严重威胁居住者的生命安全。随着生活水平的提高，人们对装修的要求也越来越高。人们在追求高档的装修效果的时候势必对“壁材”提出更高的要求。为了满足人们的需要，市面上出现了几种吸附和净化空气中有害物质的壁材，他们应用的主要材料为活性炭和硅藻土，主要是应用其纳米微孔对甲醛苯TVOC等的吸附性来达到治理的目的。而甲醛分子粒径0.45nm、苯粒径0.60nm、水分子粒径0.324nm，而活性炭的微孔孔径主要分布在100nm～10000nm、硅藻土的纳米孔径分布范围为50nm～3000nm，一般说来，当吸附材料的孔隙半径比吸附质分子的半径大2～4倍时，最有利于吸附。因此以活性炭和硅藻土为主要材料制得的吸附材料容易造成脱附现象。即因为吸附材料的孔径过大，导致吸附进去的有害物质又跑了出来。因此最适合作为治理装修污染的吸附材料的纳米孔径分布范围为1～2nm最佳。用开尔文关于毛细血管凝聚理论，要使毛细血管在(40％～70％)RH内产生水分凝聚，孔直径应为1.16～2.96nm，要使毛细血管在(40％～70％)RH内产生放湿，孔直径应为2.32～5.92nm之间，考虑水分在吸防湿之前毛细血管表面已有一层或者多层分子吸附，最后得出孔径在3—7.4之间其且分布均匀的材料在(40％～70％)RH之间具有最佳的调湿性能。产自临朐的硅藻页岩主要纳米孔隙数量主要是分布在1～8nm纳米范围内，符合制备具有靶向吸附功能并有自主调湿功能壁材的原料。并且其粘结剂为醋酸乙烯类或者是丙烯酸类的乳液，以这些乳液为主要粘结剂的水性壁材具有成膜性，硅藻土等吸附材料的孔隙被堵塞了，因此其功能性被大大的降低，并且该壁材经过长时间的暴晒会导致涂层老化产生分层和脱落现象，有的水分长时间不能排除墙体外会导致起鼓和发霉现象的产生。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一款水性无机硅藻泥壁材。为解决上述技术问题，本水性无机硅藻泥壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，100～1000目的硅藻页岩1～100份、氧化石墨烯1～10份、石墨烯专用分散剂0.1～5份、1～50％固含的硅溶胶5～500份、硅溶胶抗裂剂0.1～5份、触媒级纳米复合材料1～50份、膨润土0.1～5份、纤维素0.05～5份。作为优选配料比，所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，200～500目的硅藻页岩40～60份、氧化石墨烯4～6份、石墨烯专用分散剂2～4份、1～50％固含的硅溶胶200～300份、硅溶胶抗裂剂2～4份、触媒级纳米复合材料20～30份、膨润土2～4份、纤维素1～3份。进一步的，所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，100目的硅藻页岩100份、氧化石墨烯10份、石墨烯专用分散剂0.1份、50％固含的硅溶胶500份、硅溶胶抗裂剂0.1份、触媒级纳米复合材料50份、膨润土0.1份、纤维素5份。进一步的，所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，1000目的硅藻页岩1份、氧化石墨烯1份、石墨烯专用分散剂5份、1％固含的硅溶胶5份、硅溶胶抗裂剂5份、触媒级纳米复合材料1份、膨润土5份、纤维素0.05份。作为进一步优选，所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，200目的硅藻页岩40份、氧化石墨烯6份、石墨烯专用分散剂2份、50％固含的硅溶胶00份、硅溶胶抗裂剂2份、触媒级纳米复合材料30份、膨润土2份、纤维素3份。作为进一步优选，所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，500目的硅藻页岩60份、氧化石墨烯4份、石墨烯专用分散剂4份、1％固含的硅溶胶200份、硅溶胶抗裂剂4份、触媒级纳米复合材料20份、膨润土4份、纤维素1份。作为最佳优选配比，所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，400目的硅藻页岩50份、氧化石墨烯5份、石墨烯专用分散剂5份、25％固含的硅溶胶250份、硅溶胶抗裂剂3份、触媒级纳米复合材料25份、膨润土3份、纤维素2份。本水性无机硅藻泥壁材的制备方法包括以下步骤，步骤(1)：将所述硅藻页岩、氧化石墨烯、纳米复合材料、膨润土粉体材料放入高速搅拌机高速搅拌；步骤(2)：向经步骤(1)所得材料内加水高速分散后再脱水；步骤(3)：向经步骤(2)所得材料内缓慢的加入所述硅溶胶、硅溶胶抗裂剂和石墨烯分散剂；步骤(4)：将经步骤(3)所得材料高速分散、研磨；步骤(5)：向经步骤(4)所得材料内加入纤维素调节粘度后灌装。作为优化，步骤(1)所述高速搅拌机搅拌速度为2000r/min。如此设计，由于硅藻页岩的微孔结构丰富，因此将硅藻页岩等材料直接加入到硅溶胶中容易导致硅溶胶瞬间失水严重，导致硅离子析出后影响材料的粘结性，因此硅藻页岩等材料需要先浸泡一段时间后再脱水后分批缓慢的加入到不停搅拌硅溶胶溶液中去，才不会导致硅溶胶析出影响产品质量。使得纳米材料均匀的分散到粉体的各个部分，避免不容易在加水后产生团聚，影响纳米材料的催化效果。原料分析：硅藻页岩——主要成分是硅藻壳和粘土，硅藻壳表面聚集着丰富的纳米孔隙，其中1～10nm范围内的数量为主，比表面积达到110m2/g，细孔容积0.58cm3/g.是硅藻土的4～8倍，制作的功能性壁材具有更强的吸附性和自主调节湿度的能力。现有技术中一般的硅藻土由于纯度不高需要经过高温煅烧来提纯，但是经过高温煅烧的硅藻土晶化后吸附能力降低，本专利技术采用低温焙烧技术生产的硅藻土具有极强的活性，可以迅速吸附空气中的游离甲醛、苯、氨、VOC等有害物质和水分子，具有很高的化学和物理稳定性。氧化石墨烯——氧化石墨烯是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，层间具有二维平面晶体结构孔结构，比表面积高达206㎡/g，纳米孔隙分布在0.1～100nm的范围。具有丰富的含氧官能团，可以吸附和脱附各种原子和分子，对造成室内装修污染的甲醛苯等有害物质有很强的吸附性。石墨烯是世上最薄也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2—3％的光，可以将照射到水性无机硅藻泥表面的光线传到到水性无机硅藻泥内部，增加了复合纳米材料的利用率。硅溶胶——一种矿黏合剂主要成分为二氧化硅，粘结力强、强度较高，透气性好。硬化后形成的二氧化硅网状骨架，没有连续成膜，所以保留了硅藻页岩的孔隙，使水性硅藻土壁材保持有良好的呼吸性。并且二氧化硅微粒具有渗透性，可以渗透到墙体内部形成一层互相交错粘结结构，使得水性无机硅藻泥结构与墙体基层更牢固的粘结到一起，即使经过长时间的老化也不会分层。硅溶胶抗裂剂——一种市场有售的专用抗裂剂，可以屏蔽硅溶胶的部分离子键，使其收缩性降低，增加了水性硅藻泥的施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性无机硅藻泥壁材，其特征是：该壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，100～1000目的硅藻页岩1～100份、氧化石墨烯1～10份、石墨烯专用分散剂0.1～5份、1～50％固含的硅溶胶5～500份、硅溶胶抗裂剂0.1～5份、触媒级纳米复合材料1～50份、膨润土0.1～5份、纤维素0.05～5份。

【技术特征摘要】
1.一种水性无机硅藻泥壁材，其特征是：该壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，100～1000目的硅藻页岩1～100份、氧化石墨烯1～10份、石墨烯专用分散剂0.1～5份、1～50％固含的硅溶胶5～500份、硅溶胶抗裂剂0.1～5份、触媒级纳米复合材料1～50份、膨润土0.1～5份、纤维素0.05～5份。2.根据权利要求1所述的水性无机硅藻泥壁材，其特征是：所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，200～500目的硅藻页岩40～60份、氧化石墨烯4～6份、石墨烯专用分散剂2～4份、1～50％固含的硅溶胶200～300份、硅溶胶抗裂剂2～4份、触媒级纳米复合材料20～30份、膨润土2～4份、纤维素1～3份。3.根据权利要求1所述的水性无机硅藻泥壁材，其特征是：所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，100目的硅藻页岩100份、氧化石墨烯10份、石墨烯专用分散剂0.1份、50％固含的硅溶胶500份、硅溶胶抗裂剂0.1份、触媒级纳米复合材料50份、膨润土0.1份、纤维素5份。4.根据权利要求1所述的水性无机硅藻泥壁材，其特征是：所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，1000目的硅藻页岩1份、氧化石墨烯1份、石墨烯专用分散剂5份、1％固含的硅溶胶5份、硅溶胶抗裂剂5份、触媒级纳米复合材料1份、膨润土5份、纤维素0.05份。5.根据权利要求4所述的水性无机硅藻泥壁材，其特征是：所述壁材由以下原料按照所示重量份比例制成，200目的硅藻页岩40份、氧化石墨烯6份...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩方超，
申请(专利权)人：韩方超，
类型：发明
国别省市：山东,37