专利名称：具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种新型的内墙涂覆装饰材料，该涂料除了具有内墙装饰材料的功能，还具有净化空气、抗菌、调湿、释放负离子的功能。
背景技术：
今年上半年，杭州市所监测的400多间新装修的房子，空气质量合格率不足20％。其主要原因家具、建筑装饰材料、墙体材料等有害污染物严重超标。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，室内材料不仅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提出了更高的要求。
随着生活水平的提高，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。另外，近年来由耐新青霉素1黄色葡萄球菌、耐万古霉素肠球菌等引起的医院感染，1996年日本爆发的0-157大肠杆菌感染、2003年爆发的非典型性肺炎、2004年爆发的禽流感等事件，证明了有毒病菌给人类健康发展带来巨大威胁，控制有害病菌的危害已成为人类社会面临的一个重要环境问题。
因此，关于内墙建筑材料的发展，提出在原有装饰功能的基础上，应向着“多功能化、环境协调”的方向发展。“多功能化”是指除装饰功能外，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。
目前，空气净化主要采用通风设备或负离子发生器，通过过滤、物理化学方法吸附和光催化分解有害气体，使用设备的主要缺点是耗能和成本高，实际操作不方便。从材料角度，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是具有健康效果，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，但是，目前尚未有能集净化空气、抗菌、调湿等功能为一体的建筑材料。
发明创造内容本发明的目的是提供一种集净化空气、抗菌、调湿等功能为一体的新型内墙装饰涂覆材料。
本发明提供的具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料，每100重量份所述涂料中，有以下组分纳米材料 2-10重量份；吸湿材料 10-40重量份；无机填料 50-80重量份；以及可再分散粉末2-5重量份。
上述具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料中，所述纳米材料为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅、和负离子粉体材料中的一种或几种的复合。
所述的负离子粉体材料为稀土激活高效产生空气负离子的电气石复合粉体，由La、Ce、Nd稀土复合盐或氧化物、电气石超细粉和纳米半导体粉体组成，三者按重量百分比计电气石超细粉占10％～90％，稀土复合盐或氧化物占2％～90％，纳米半导体粉占2％～40％，其中所述半导体粉体为纳米级的二氧化钛、氧化锌、氧化锡、三氧化二铁、和氧化钨其中的一种。
所述的无机填料为白水泥、石膏粉、重钙粉、大白粉、灰钙粉、和滑石粉中的一种或几种的复合。
所述的可再分散粉末为醋酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯单体合成的乳液粉末、聚乙烯醇胶粉、氯乙烯/乙烯/月桂酸乙烯一具有增水性的特殊硅改性聚合物乳液粉末、和醋酸乙烯/乙烯与聚乙烯醇的共聚物乳液粉末中的一种或几种，或它们与甲基羟乙基纤维素组合的复合材料。
所述吸湿材料为海泡石、沸石、硅藻土、凹凸棒土、膨润土、和高岭土中的一种或几种的复合。
本发明通过采用无机矿物材料、天然微孔或层状材料、纳米材料、可再分散胶粉等多种矿物材料组成粉末内墙涂料，使各种矿物材料有机结合，发挥协同作用，使得到的内墙涂料既能释放负离子又具有特殊功能，零VOC(有机挥发物的英文缩写)，为环保型产品。
具体实施例方式
本发明具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料，包括调湿功能材料、纳米材料、无机填料和可再分散胶粉几种组分。其中，调湿功能材料海泡石、白沸石、硅藻土、凹凸棒土、膨润土、高岭土，选择其中的一种或几种。所占重量比为10％∽40％。
海泡石、沸石、硅藻土、凹凸棒土、膨润土、高岭土等均为天然微米微孔或层结构材料，本发明通过对其表面进行活化处理、超细粉碎，增加对湿度的调节能力。对不同孔道结构或层间距的材料进行选择，使孔径大小或层间距大小形成梯度匹配，使其不仅吸湿能力强而且放湿能力也强。本发明需要对孔道或层结构材料进行预处理。以对海泡石的活化处理为例，说明预处理方法(1)将海泡石粉碎，过筛，进行预除杂；(2)将预除杂的海泡石加入一定量的水中，搅拌12小时，使其完全分散；(3)静置沉淀，抽滤洗涤，放入真空箱中140℃干燥12小时；(4)将干燥后的海泡石加入一定量的盐酸溶液中，常温搅拌5小时，抽滤洗涤至检测不出Cl-为止；(5)将海泡石放入真空烘箱中，120℃下干燥12小时即可。
纳米材料纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅、和负离子粉体材料中的一种或多种的组合。所占重量比为2％∽10％。
半导体材料达到纳米级时，会表现出极大的光活性，本发明选用光活性较大的纳米半导体材料的目的是为了增加材料的吸收光子能力，提高光催化效率。和负离子粉体材料复配，利用负离子粉体材料中的极性材料激发纳米材料的光催化效率，增加羟基自由基(·OH)的产生量，进一步增强净化、抗菌的效果。
本发明中，所述负离子粉体材料为稀土激活高效产生空气负离子的电气石复合粉体，由La、Ce、Nd稀土复合盐或氧化物、电气石超细粉和纳米半导体粉体组成，三者按重量百分比计电气石超细粉占10％～90％，稀土复合盐或氧化物占2％～90％，纳米半导体粉占2％～40％，其中所述半导体粉体为纳米级的二氧化钛、氧化锌、氧化锡、三氧化二铁、和氧化钨其中的一种。此处所用负离子粉体材料的组成和制备过程，请参阅中国专利申请02123892.8(
公开日2002.12.25，公开号1386550)。
无机填料白水泥、石膏粉、重钙粉、大白粉、灰钙粉、滑石粉中的两种或几种。所占重量比为50％∽80％。选用无机材料主要功能为增强涂料的强度，使其具有良好的耐洗擦性能和施工性。大量采用无机材料使涂料具有环保性能。
可再分散胶粉选取德国威凯化学品公司VINNAPASRR1551Z、日本Clariant科莱恩的乳液粉末DM200、美国的罗门哈斯Rovace DP-87、台湾Mortarplus聚乙烯醇胶粉2488、淀粉醚SE7中的一种或几种。在再分散胶粉中可加入一定量的甲基羟乙基纤维素，与之配合使用。可再分散胶粉所占重量百分比为2％∽5％。本发明使用可再分散胶粉，可以增强漆膜的附着力，提高涂料的粘结力，降低收缩率，提高涂层的表面强度，还使涂料和易性好，施工方便。
以下以具体实施例说明本发明的组配以及功能实施例一
利用该粉末(质量200克)制作的涂层，分别进行功能检测1、用贴膜方法检测该涂层抗菌性能，结果对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为99.9％和99.9％；用抗霉菌性能试验方法实验，对白色念珠菌和黑曲霉综合霉菌抑杀率均达到0级。
2、空气净化效果将5微升甲醛滴入1m3密封仓中，将涂层放入密封仓，24小时后用化学采样分析法测定密封仓中甲醛浓度，计算得到涂层24小时对甲醛的净化率达95％。
3、吸湿性利用该粉末制作的涂层(质量200克)，先经过50℃烘干1小时，在调湿箱中试验，结果在温度25℃，相对湿度75％的条件下，吸湿量达8％；吸湿饱和后，在温度25℃、相对湿度为40％的条件下放湿，结果放湿量达6％。
4、改善空气质量在温度28℃，相对湿度为60％的1m3的密闭仓中放入涂层，用美国AIR ION COUNTER测定空气负离子量，比较放入前和放入后6小时的量，结果放入涂层后空气负离子增量为200个/cm3。
实施例二
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果该涂层抗菌性能，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为99.8％和99.9％；对白色念珠菌和黑曲霉综合霉菌抑杀率均达到0级；将5微升甲醛滴入1m3密闭仓中，24小时净化率达91％；利用该粉末制作的涂层(质量200克)，先经过50℃烘干1小时，在调湿箱中试验，在温度25℃，相对湿度75％的条件下，吸湿量达12％；吸湿饱和后，在温度25℃、相对湿度为40％的条件下放湿量达10％，可见，具有较好的吸放湿功能；在温度28℃，相对湿度为60％的条件下1m3的密闭仓中，用美国AIR ION COUNTER测定空气负离子增量为200个/cm3。
实施例三
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果该涂层抗菌性能，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为98.8％和99.9％；对白色念珠菌和黑曲霉综合霉菌抑杀率均达到0级。将5微升甲醛滴入1m3密闭仓中，24小时净化率达92％。
利用该粉末制作的涂层(质量200克)，先经过50℃烘干1小时，在调湿箱中试验，在温度25℃，相对湿度75％的条件下，吸湿量达10％；吸湿饱和后，在温度25℃、相对湿度为40％的条件下，放湿量达7％。
在温度28℃，相对湿度为60％的条件下1m3的密闭仓中，用美国AIR IONCOUNTER测定空气负离子增量为250个/cm3。
实施例四
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果该涂层抗菌性能，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为98.8％和99.9％；对白色念珠菌和黑曲霉综合霉菌抑杀率均达到0级。将5微升甲醛滴入1m3密闭仓中，24小时净化率达92％。
利用该粉末制作的涂层(质量200克)，先经过50℃烘干1小时，在调湿箱中试验，在温度25℃，相对湿度75％的条件下，吸湿量达8％；吸湿饱和后，在温度25℃、相对湿度为40％的条件下放湿量达6％。
在温度28℃，相对湿度为60％的条件下1m3的密闭仓中，用美国AIR IONCOUNTER测定，空气负离子增量为250个/cm3。
实施例五
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果涂层抗菌性能，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为95.6％和96.0％；对白色念珠菌和黑曲霉综合霉菌抑杀率均达到1级。将5微升甲醛滴入1m3密闭仓中，24小时净化率达80％。
利用该粉末制作的涂层(质量200克)，先经过50℃烘干1小时，在调湿箱中试验，在温度25℃，相对湿度75％的条件下，吸湿量达9％；吸湿饱和后，在温度25℃、相对湿度为40％的条件下放湿量达7％。
在温度28℃，相对湿度为60％的条件下1m3的密闭仓中，用美国AIR IONCOUNTER测定，空气负离子增量为50个/cm3。
实施例六
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果该涂层抗菌性能，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为97.0％和96.8％；对白色念珠菌和黑曲霉综合霉菌抑杀率均达到1级。将5微升甲醛滴入1m3密闭仓中，24小时净化率达85％。
利用该粉末制作的涂层(质量200克)，先经过50℃烘干1小时，在调湿箱中试验，在温度25℃，相对湿度75％的条件下，吸湿量达10％；吸湿饱和后，在温度25℃、相对湿度为40％的条件下放湿量达8％。在温度28℃，相对湿度为60％的条件下1m3的密闭仓中，用美国AIR ION COUNTER测定，空气负离子增量为350个/cm3。
实施例七
用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果该涂层抗菌性能，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑杀率分别为96.8％和95.9％；对白色念珠菌和黑曲霉综合霉菌抑杀率均达到1级。将5微升甲醛滴入1m3密闭仓中，24小时净化率达85％。
利用该粉末制作的涂层(质量200克)，先经过50℃烘干1小时，在调湿箱中试验，在温度25℃，相对湿度75％的条件下，吸湿量达9％；吸湿饱和后，在温度25℃、相对湿度为40％的条件下放湿量达7％。
权利要求
1.一种具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料，其特征在于，每100重量份所述涂料中，有以下组分纳米材料2-10重量份；吸湿材料10-40重量份；无机填料50-80重量份；以及可再分散粉末2-5重量份。
2.根据权利要求1所述的具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料，其特征在于，所述纳米材料为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米二氧化硅、和负离子粉体材料中的一种或几种的复合。
3.根据权利要求2所述的具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料，其特征在于，所述的负离子粉体材料为稀土激活高效产生空气负离子的电气石复合粉体，由La、Ce、Nd稀土复合盐或氧化物、电气石超细粉和纳米半导体粉体组成，三者按重量百分比计电气石超细粉占10％～90％，稀土复合盐或氧化物占2％～90％，纳米半导体粉占2％～40％，其中所述半导体粉体为纳米级的二氧化钛、氧化锌、氧化锡、三氧化二铁、和氧化钨其中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料，其特征在于，所述的无机填料为白水泥、石膏粉、重钙粉、大白粉、灰钙粉、和滑石粉中的一种或几种的复合。
5.根据权利要求1或2所述的具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料，其特征在于，所述的可再分散粉末为醋酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯单体合成的乳液粉末、聚乙烯醇胶粉、氯乙烯/乙烯/月桂酸乙烯-具有增水性的特殊硅改性聚合物乳液粉末、和醋酸乙烯/乙烯与聚乙烯醇的共聚物乳液粉末中的一种或几种，或它们与甲基羟乙基纤维素组合的复合材料。
6.根据权利要求1或2所述的具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料，其特征在于，所述的吸湿材料为海泡石、沸石、硅藻土、凹凸棒土、膨润土、和高岭土中的一种或几种的复合。
全文摘要
本发明公开了一种具空气净化、抗菌、调湿功能的内墙粉末装饰涂料，在每100重量份所述涂料中，有纳米材料2－10重量份；吸湿材料10－40重量份；无机填料50－80重量份；以及可再分散粉末2－5重量份。本发明通过采用无机矿物材料、天然微孔或层状材料、纳米材料、可再分散胶粉等多种矿物材料组成粉末内墙涂料，使各种矿物材料有机结合，发挥协同作用，使得到的内墙涂料既能释放负离子又具有特殊功能，零VOC，为环保型产品。
文档编号C09D129/04GK1632010SQ20041008897
公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月23日 优先权日2004年11月23日
发明者冀志江, 张连松, 王静, 王继梅, 王晓燕, 吕荣超 申请人:中国建筑材料科学研究院