一种硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料及其应用

技术领域

本发明属于无机功能涂料技术领域，涉及一种无机功能涂料及其应用，具体涉及一种硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料及其应用。

背景技术

涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续固态薄膜，又称漆膜或涂层，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。涂料的分类种类很多，其中按产品的形态来分，主要分为：溶剂型涂料、水性涂料、粉末型涂料、高固体分涂料、金属涂料、珠光涂料和无机涂料等。

近些年来，随着全社会对环保意识的日益增强，业内对于无机涂料的关注度逐渐的出现上述趋势。无机涂料是指以无机材料为主要成膜物质的涂料，其对环境无污染，使用寿命长，符合一定的环保要求。

然而，现有的无机涂料普遍缺乏环保功能性，此外，在其他方面的创新也十分有限，已无法满足人们日益增长的环保美家的装饰需求。

因此，如何研究出一种无机涂料，特别是一种具有环保和美观的功能性无机涂料，已成为行业内具有前瞻意识的生产厂家亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种无机功能涂料及其应用，特别是一种硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料。本发明提供的无机功能涂料，不仅能具有净化甲醛、呼吸调湿、防霉抗菌等多种功能性，而且兼具高光泽装饰性。

本发明提供了一种无机功能涂料，按质量份数计，包括：

优选的，所述无机功能涂料为硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料；

所述硅藻土和所述云母粉包括云母粉/硅藻土复合材料；

所述云母粉/硅藻土复合材料中，所述云母粉复合在所述硅藻土的表面和孔隙中；

所述硅藻土的目数为200～325目。

优选的，所述云母粉的粒径为800～1250目；

所述云母粉包括绢云母粉；

所述云母粉的硬度为2.5～3；

所述云母粉的比重为2.75～3.0g/cm

所述无机功能涂料为无机壁材涂料。

优选的，所述电气石粉的摩氏硬度为7～7.5；

所述电气石粉的比重为2.9～3.2g/cm

所述电气石粉的折光率为1.624～1.644；

所述电气石粉的粒径为50～150nm。

优选的，所述纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛；

所述纳米二氧化钛的平均粒径为10～30nm；

所述海泡石的目数为270～400目；

所述海泡石的水分含量小于12％；

所述海泡石的粘度为800～1500mPA·s。

优选的，所述钛白粉的白度大于等于98％；

所述钛白粉的平均粒径小于等于0.30μm；

所述滑石粉的目数为270～400目；

所述滑石粉的硬度为1～1.5；

所述滑石粉的比重为2.7～2.8g/cm

优选的，所述丝光沸石的晶粒长度为100～300nm；

所述白水泥的强度等级为32.5～42.5；

所述白水泥的细度为45～80μm；

所述白水泥的白度为87％～90％；

所述纤维素醚包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和淀粉醚中的一种或多种。

优选的，所述纳米钙粉的比重为2.5～2.6g/cm

所述纳米钙粉的平均粒径为60～100nm；

所述硅酸钾的模数为3.5～4.0；

所述硅酸钾的波美度为28～35。

优选的，所述无机功能涂料经搅拌混合后得到；

所述搅拌混合的转速为30～100转/分；

所述搅拌混合的时间为20～30分钟；

所述硅藻土和所述云母粉以云母粉/硅藻土复合材料的形式与其他原料进行搅拌混合。

本发明还提供了上述技术方案任意一项所述的无机功能涂料在壁材涂料领域中的应用。

本发明提供了一种无机功能涂料，按质量份数计，包括30～50重量份的硅藻土、8～12重量份的纳米二氧化钛、3～5重量份的电气石粉、15～20重量份的云母粉、8～10重量份的海泡石、12～15重量份的钛白粉、5～8重量份的丝光沸石、5～8重量份的滑石粉、10～15重量份的白水泥、3～5重量份的纤维素醚、8～12重量份的纳米钙粉和5～8重量份的硅酸钾。与现有技术相比，本发明针对现有的无机涂料在功能性方面的缺失，进而限制了其进一步推广和应用的问题。本发明提供了一种具有净化甲醛、呼吸调湿、防霉抗菌等多种功能性，兼具高光泽装饰性的硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料。本发明配方中加入硅藻土、纳米二氧化钛、电气石粉，可以吸附分解室内空气中的甲醛，实现去除甲醛、净化空气的作用；此外，硅藻土因其具有独特的孔道结构，赋予了墙体表面不易发霉、调节湿度等功能。而且本发明配方中加入云母粉，可以提高涂料面层的抗磨性和耐磨性，同时具有一定的珠光效果，可以极大提升内墙明亮度和光泽度，让人愉悦身心。本发明配方中加入云母粉，可以提高涂料面层的抗磨性和耐磨性。更关键的是，硅藻土表面虽然具有天然的微孔结构，具有极佳的吸附性能，但由其制成的涂料在墙体施工并实干之后，墙面呈现哑光效果。而云母粉能够赋予墙面珠光明亮的效果，且比重与硅藻土相近，易于结合，本发明特别选择云母粉与硅藻土进行复配，更形成云母粉/硅藻土复合材料，借助硅藻土表面的天然孔隙，分布均匀且稳定，云母粉负载于具有天然孔隙的硅藻土表面，使云母粉微粒分布更加均衡且稳定。这种硅藻土负载云母粉的物理结构--光泽孔隙结构，这种结构的形成，既有净化空气、呼吸调湿等功能性，又能极大提升内墙明亮度和光泽度，令人身心愉悦，兼具高光泽的装饰效果，还能让室内的珠光效果恒久常新，光泽熠熠。同时，本发明配方中加入硅酸钾作为成膜物质，无需添加传统化学助剂，真正实现了配方中无任何有机化合物，既节省化工原料，又避免产生环境污染的挥发性有机化合物(VOC)，成为真正零VOC壁材涂料。本发明提供的硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料，无毒无味，对人的皮肤、呼吸道无任何刺激，施工后即可立即入住，一般情况下，施工上墙7日后，墙体表面强度即达到最佳状态，可以正常使用，能够满足消费者的多方面需求，特别是倾向于选择的涂料是既有健康环保的功能性，又要能够令室内充满光亮，让家中色彩平衡、明暗相宜的实际需求。

实验结果表明，本发明提供的硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料可以大大改善室内空气质量，甲醛、VOC等有害物质含量明显下降，并且装饰效果又得到很大提升。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。

本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或无机涂料领域常规的纯度即可。

本发明所有原料，其牌号均属于本领域常规牌号，每个牌号在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号以及相应的用途，能够从市售中购买得到。

本发明提供了一种无机功能涂料，按质量份数计，包括：

本发明所述无机功能涂料优选为硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料。更具体的，所述无机功能涂料优选为无机壁材涂料。

在本发明中，所述硅藻土的加入量为30～50重量份，更优选为32～48重量份，更优选为35～45重量份，更优选为37～43重量份。

在本发明中，所述硅藻土的目数优选为200～325目，更优选为225～300目，更优选为250～275目。

在本发明中，所述云母粉的加入量为15～20重量份，更优选为16～19重量份，更优选为17～18重量份。

在本发明中，所述云母粉的目数优选为800～1250目，更优选为850～1200目，更优选为900～1150目，更优选为950～1100目，更优选为950～1050目。

在本发明中，所述云母粉优选包括绢云母粉。

在本发明中，所述云母粉的硬度优选为2.5～3，更优选为2.6～2.9，更优选为2.7～2.8。

在本发明中，所述云母粉的比重优选为2.75～3.0g/cm

在本发明中，特别优选选择将所述硅藻土和所述云母粉，以云母粉/硅藻土复合材料的方式加入原料中。所述云母粉/硅藻土复合材料中，所述云母粉优选复合在所述硅藻土的表面和孔隙中。

在本发明中，所述纳米二氧化钛的加入量为8～12重量份，更优选为8.5～11.5重量份，更优选为9～11重量份。

在本发明中，所述纳米二氧化钛优选为金红石型纳米二氧化钛。

在本发明中，所述纳米二氧化钛的平均粒径优选为10～30nm，更优选为12～28nm，更优选为15～25nm，更优选为18～23nm。

在本发明中，所述电气石粉的加入量为3～5重量份，更优选为3.2～4.8重量份，更优选为3.5～4.5重量份，更优选为3.7～4.3重量份。

在本发明中，所述电气石粉的摩氏硬度优选为7～7.5，更优选为7.1～7.4，更优选为7.2～7.3。

在本发明中，所述电气石粉的比重优选为2.9～3.2g/cm

在本发明中，所述电气石粉的折光率优选为1.624～1.644，更优选为1.628～1.640，更优选为1.632～1.636。

在本发明中，所述电气石粉的粒径优选为50～150nm，更优选为70～130nm，更优选为90～110nm。

在本发明中，所述海泡石的加入量为8～10重量份，更优选为8.2～9.8重量份，更优选为8.5～9.5重量份，更优选为8.7～9.3重量份。

在本发明中，所述海泡石的目数为270～400目，更优选为 290～380目，更优选为310～360目，更优选为330～340目。

在本发明中，所述海泡石的水分含量优选小于12％，更优选为小于等于10％，更优选为小于等于8％。

在本发明中，所述海泡石的粘度优选为800～1500mPA·s，更优选为900～1400mPA·s，更优选为1000～1300mPA·s，更优选为1100～1100mPA·s。

在本发明中，所述钛白粉的加入量为12～15重量份，更优选为12.5～14.5重量份，更优选为13～14重量份。

在本发明中，所述钛白粉的白度优选大于等于98％，更优选大于等于98.5％，更优选大于等于99％。

在本发明中，所述钛白粉的平均粒径优选小于等于0.30μm，更优选小于等于0.20μm，更优选小于等于0.10μm。

在本发明中，所述丝光沸石的加入量为5～8重量份，更优选为5.5～7.5重量份，更优选为6～7重量份。

在本发明中，所述丝光沸石的晶粒长度优选为100～300nm，更优选为120～280nm，更优选为150～250nm，更优选为180～230nm。

在本发明中，所述滑石粉的加入量为5～8重量份，更优选为5.5～7.5重量份，更优选为6～7重量份。

在本发明中，所述滑石粉的目数优选为270～400目，更优选为300～370目，更优选为320～350目。

在本发明中，所述滑石粉的硬度优选为1～1.5，更优选为1.1～1.4，更优选为1.2～1.3。

在本发明中，所述滑石粉的比重优选为2.7～2.8g/cm

在本发明中，所述白水泥的加入量为10～15重量份，更优选为11～14重量份，更优选为12～13重量份。

在本发明中，所述白水泥的强度等级优选为32.5～42.5，更优选为34.5～40.5，更优选为36.5～38.5。

在本发明中，所述白水泥的细度优选为45～80μm，更优选为50～75μm，更优选为55～70μm，更优选为60～65μm。

在本发明中，所述白水泥的白度优选为87％～90％，更优选为88％～89％。

在本发明中，所述纤维素醚的加入量为3～5重量份，更优选为3.2～4.8重量份，更优选为3.5～4.5重量份，更优选为3.7～4.3重量份。

在本发明中，所述纤维素醚优选包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和淀粉醚中的一种或多种，更优选为甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素或淀粉醚。

在本发明中，所述纳米钙粉的加入量为8～12重量份，更优选为8.5～11.5重量份，更优选为9～11重量份，更优选为9.5～10.5重量份。

在本发明中，所述纳米钙粉的比重优选为2.5～2.6g/cm

在本发明中，所述纳米钙粉的平均粒径优选为60～100nm，更优选为65～95nm，更优选为70～90nm，更优选为75～85nm。

在本发明中，所述硅酸钾的加入量为5～8重量份，更优选为5.5～7.5重量份，更优选为6～7重量份。

在本发明中，所述硅酸钾的模数优选为3.5～4.0，更优选为3.6～3.9，更优选为3.7～3.8。

在本发明中，所述硅酸钾的波美度优选为28～35，更优选为29～34，更优选为30～33，更优选为31～32。

在本发明中，所述无机功能涂料优选经过搅拌混合后得到。在本发明中，所述无机功能涂料的制备过程中，不需要溶剂，直接搅拌混合即可。具体的，所述搅拌混合的转速优选为30～100转/分，更优选为40～90转/分，更优选为50～80转/分，更优选为60～70转/分。所述搅拌混合的时间优选为20～30分钟，更优选为22～28分钟，更优选为24～26分钟。

特别的，本发明所述硅藻土和所述云母粉优选以云母粉/硅藻土复合材料的形式与其他原料进行搅拌混合。本发明对所述云母粉/硅藻土复合材料制备方法没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备此类复合材料的常规方式即可，本发明所述云母粉/硅藻土复合材料优选通过搅拌混合、超声分散或球磨的方式，制备后得到。

本发明还提供了上述技术方案任意一项所述的无机功能涂料在壁材涂料领域中的应用。

本发明上述步骤提供了一种硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料及其应用。本发明提供了一种具有净化甲醛、呼吸调湿、防霉抗菌等多种功能性，兼具高光泽装饰性的硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料。本发明配方中加入硅藻土、纳米二氧化钛、电气石粉，可以吸附分解室内空气中的甲醛，实现去除甲醛、净化空气的作用；此外，硅藻土因其具有独特的孔道结构，赋予了墙体表面不易发霉、调节湿度等功能。而且本发明配方中加入云母粉，可以提高涂料面层的抗磨性和耐磨性，同时具有一定的珠光效果，可以极大提升内墙明亮度和光泽度，让人愉悦身心。本发明配方中加入云母粉，可以提高涂料面层的抗磨性和耐磨性。更关键的是，硅藻土表面虽然具有天然的微孔结构，具有极佳的吸附性能，但由其制成的涂料在墙体施工并实干之后，墙面呈现哑光效果。而云母粉能够赋予墙面珠光明亮的效果，且比重与硅藻土相近，易于结合，本发明特别选择云母粉与硅藻土进行复配，更形成云母粉/硅藻土复合材料，借助硅藻土表面的天然孔隙，分布均匀且稳定，云母粉负载于具有天然孔隙的硅藻土表面，使云母粉微粒分布更加均衡且稳定。这种硅藻土负载云母粉的物理结构--光泽孔隙结构，这种结构的形成，既有净化空气、呼吸调湿等功能性，又能极大提升内墙明亮度和光泽度，令人身心愉悦，兼具高光泽的装饰效果，还能让室内的珠光效果恒久常新，光泽熠熠。同时，本发明配方中加入硅酸钾作为成膜物质，无需添加传统化学助剂，真正实现了配方中无任何有机化合物，既节省化工原料，又避免产生环境污染的挥发性有机化合物(VOC)，成为真正零VOC壁材涂料。本发明提供的硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料，无毒无味，对人的皮肤、呼吸道无任何刺激，施工后即可立即入住，一般情况下，施工上墙7日后，墙体表面强度即达到最佳状态，可以正常使用，能够满足消费者的多方面需求，特别是倾向于选择的涂料是既有健康环保的功能性，又要能够令室内充满光亮，让家中色彩平衡、明暗相宜的实际需求。

实验结果表明，本发明提供的硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料可以大大改善室内空气质量，甲醛、VOC等有害物质含量明显下降，并且装饰效果又得到很大提升。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种无机功能涂料及其应用进行了详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。

实施例中所述材料均由市售购得，其牌号与厂家与说明书中所述的牌号与厂家相一致。

实施例1

本发明的一种硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料，按照重量份数计包括以下组分：

本实施例的装饰涂料的制备方法为：首先将硅藻土与云母粉进行预搅拌，搅拌均匀后形成复合材料，然后将此复合材料与剩余各组分再投入搅抖机混合均匀，即得。

实施例2

本发明的一种硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料，按照重量份数计包括以下组分：

本实施例的装饰涂料的制备方法为：首先将硅藻土与云母粉进行预搅拌，搅拌均匀后形成复合材料，然后将此复合材料与剩余各组分再投入搅抖机混合均匀，即得。

实施例3

本发明的一种硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料，按照重量份数计包括以下组分：

本实施例的装饰涂料的制备方法为：首先将硅藻土与云母粉进行预搅拌，搅拌均匀后形成复合材料，然后将此复合材料与剩余各组分再投入搅抖机混合均匀，即得。

对本发明实施例1～3制备的无机功能涂料进行性能测试。

对实施例的甲醛净化效率、防霉菌性能、调湿性能进行检测，结果如下表1所示。

表1本发明实施例制备的无机功能涂料的性能数据

以上对本发明提供的一种硅藻土和云母粉复配改性的无机功能涂料及其应用进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。