一种纳米材料改性剂及其所应用的保温内墙涂料的制作方法

本发明涉及一种改性剂，特别涉及一种纳米材料改性剂及其所应用的保温内墙涂料。

背景技术：

内墙涂料就是一般装修用的乳胶漆。乳胶漆即是乳液性涂料，按照基材的不同，分为聚醋酸乙烯乳液和丙烯酸乳液两大类。乳胶漆以水为稀释剂，是一种施工方便、安全、耐水洗、透气性好的的涂料，它可根据不同的配色方案调配出不同的色泽。涂料业的发展也带来室内环境污染问题，由于室内涂料含有挥发性有机溶剂成分，在施工以及使用过程中主要会产生挥发性有机化合物、游离甲醛、可溶性铅、镉、铬和汞等重金属，以及苯、甲苯、二甲苯等有害物质，能够造成室内空气质量下降以及有可能影响人体健康。涂料所挥发出的有机物经呼吸道吸入能使人出现眩晕、头痛和恶心等症状，对眼、鼻有一定的刺激作用，严重时可引起气喘、神志不清、呕吐和支气管炎等。甲醛对皮肤、眼睛及呼吸道具有很强的刺激性，使人体发生致敏反应，国际癌症研究中心已将其列为人类可疑致癌物质。

目前建筑装饰材料特别是房屋内墙的装饰材料，主要起到美化室内外的作用，使人感觉舒适温暖，房屋更加牢固，使用的材料一般是高岭土、硅石灰粉、滑石粉、云母粉、钛白粉等原料加入分散剂、润湿剂、丙二醇、乳液、水调和而成，起到了美化效果和保护墙体的作用但是人们对环保的要求越来越高，对墙面装饰材料提出来新的希望，装饰材料对人体健康的保护作用。但一般不具有杀死细菌、防霉、耐虫蛀、耐冲刷和高装饰性功能。建筑装饰材料虽然能够使室内墙面美观整洁，从而使居住和生活环境更舒适，但是很多现有的建筑装饰材料在使用中易在墙体表层滋生霉菌和虫卵，尤其是沿海等潮湿地区，霉菌能在20-38℃、相对湿度85％左右的适宜条件下大量繁殖，侵蚀建筑物表面，破坏底材，同时建筑内墙涂料表面由于暴露面积大，也是真菌、细菌、虫卵滋生的主要位置。这些霉菌、细菌、真菌、虫卵一方面破坏了涂料表面的美观和冲刷性，另一方面还严重影响人们的健康。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出了一种纳米材料改性剂，将该改性剂应用于内墙涂料，操作简单，大幅提高了涂料的保温性能，节约了成本。

具体的技术方案如下：

一种纳米材料改性剂，包括a组分和b组分，a组分和b组分的质量份数比为(3-6)：1；

a组分的组成成份按质量份数计包括：

纳米二氧化硅32-48份、

纳米二氧化钛15-18份、

纳米碳酸钙20-25份、

纳米银粉3-6份；

b组分的组成成份按质量份数计包括：

微晶纤维素15-25份、

纳米钛白粉26-35份、

纳米偏高岭土18-30份。

进一步的，纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的粒径为300-450nm。

进一步的，纳米碳酸钙和纳米钛白粉的粒径为200-260nm。

进一步的，纳米银粉和微晶纤维素的粒径为150-180nm。

进一步的，纳米偏高岭土的粒径为500-600nm。

进一步的，纳米材料改性剂的制备方法为：

(1)将纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙和纳米银粉混合均匀后得到a组分；

(2)将微晶纤维素、纳米钛白粉和纳米偏高岭土混合均匀后得到b组分；

(3)将分散装置内的温度升高至50℃，加入a组分保温10-20min后，加入b组分，边搅拌边升温，当温度升高至70℃后，保温5-10min；停止加热，边搅拌边自然冷却至30℃即可得到纳米材料改性剂。

进一步的，纳米材料改性剂所应用的保温内墙涂料的制备方法如下：

(1)按质量份数计称取丙烯酸乳液80-120份、壳聚糖10-15份、聚氧化乙烯12-18份和二丙酮醇3-6份混合均匀后得到组分c；

(2)将纳米材料改性剂加入组分c中在60-80℃的温度下搅拌30-50min即可得到保温内墙涂料，纳米材料改性剂与组分c的质量份数比为1：(40-55)。

本发明的有益效果为：

本发明的纳米材料改性剂，制作简单，功能强大，将其应用于制备内墙涂料，用量小，能够大幅提高内墙涂料的保温性能，节能环保无污染。

附图说明

图1为实施例中分散装置剖视图。

图2为第一搅拌机构俯视图。

附图标记

主支撑架1、分散组件壳体2、支撑轴3、第一齿轮4、第二齿轮5、减速机6、第一电机7、旋转轴8、第一搅拌机构9、第二搅拌机构10、内固定套11、外固定套12、连接杆13、搅拌叶组件14、搅拌轴15、第三齿轮16、搅拌叶17、限位环18、第二电机19、进料门20、出料门21、固定壳体22、加热腔23、电加热器24。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

实施例一

一种纳米材料改性剂，其制备方法为：

(1)将纳米二氧化硅40份、纳米二氧化钛16份、纳米碳酸钙22份、纳米银粉5份混合均匀后得到a组分；

(2)将微晶纤维素20份、纳米钛白粉30份、纳米偏高岭土22份混合均匀后得到b组分；

(3)将分散装置内的温度升高至50℃，加入a组分保温15min后，加入b组分，边搅拌边升温，当温度升高至70℃后，保温8min；停止加热，边搅拌边自然冷却至30℃即可得到纳米材料改性剂。

进一步的，纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的粒径为400nm。

进一步的，纳米碳酸钙和纳米钛白粉的粒径为220nm。

进一步的，纳米银粉和微晶纤维素的粒径为160nm。

进一步的，纳米偏高岭土的粒径为550nm。

进一步的，纳米材料改性剂所应用的保温内墙涂料的制备方法如下：

(1)按质量份数计称取丙烯酸乳液100份、壳聚糖11份、聚氧化乙烯15份和二丙酮醇4份混合均匀后得到组分c；

(2)将纳米材料改性剂加入组分c中在70℃的温度下搅拌40min即可得到保温内墙涂料，纳米材料改性剂与组分c的质量份数比为1：45。

实施例二

一种纳米材料改性剂，其制备方法为：

(1)将纳米二氧化硅32份、纳米二氧化钛15份、纳米碳酸钙20份、纳米银粉3份混合均匀后得到a组分；

(2)将微晶纤维素15份、纳米钛白粉26份、纳米偏高岭土18份混合均匀后得到b组分；

(3)将分散装置内的温度升高至50℃，加入a组分保温10min后，加入b组分，边搅拌边升温，当温度升高至70℃后，保温5min；停止加热，边搅拌边自然冷却至30℃即可得到纳米材料改性剂。

进一步的，纳米材料改性剂所应用的保温内墙涂料的制备方法如下：

(1)按质量份数计称取丙烯酸乳液80份、壳聚糖10份、聚氧化乙烯12份和二丙酮醇3份混合均匀后得到组分c；

(2)将纳米材料改性剂加入组分c中在60℃的温度下搅拌30min即可得到保温内墙涂料，纳米材料改性剂与组分c的质量份数比为1：48。

实施例三

一种纳米材料改性剂，其制备方法为：

(1)将纳米二氧化硅48份、纳米二氧化钛18份、纳米碳酸钙25份、纳米银粉6份混合均匀后得到a组分；

(2)将微晶纤维素25份、纳米钛白粉35份、纳米偏高岭土30份混合均匀后得到b组分；

(3)将分散装置内的温度升高至50℃，加入a组分保温20min后，加入b组分，边搅拌边升温，当温度升高至70℃后，保温10min；停止加热，边搅拌边自然冷却至30℃即可得到纳米材料改性剂。

进一步的，纳米材料改性剂所应用的保温内墙涂料的制备方法如下：

(1)按质量份数计称取丙烯酸乳液120份、壳聚糖15份、聚氧化乙烯18份和二丙酮醇6份混合均匀后得到组分c；

(2)将纳米材料改性剂加入组分c中在60-80℃的温度下搅拌50min即可得到保温内墙涂料，纳米材料改性剂与组分c的质量份数比为1：50。

在实施例一、实施例二、实施例三中，制备纳米材料改性剂的分散装置包括两个主支撑架1，两个主支撑架相互平行设置，两个主支撑架之间设有分散组件；

分散组件包括分散组件壳体2，分散组件壳体为圆柱体结构，分散组件壳体的外侧设有一圈加热腔23，加热腔中设有电加热器24，加热腔通过两个支撑轴3可转动的固定在两个主支撑架之间，使分散组件壳体的中轴线竖直设置，其中一个支撑轴的端部固定一个第一齿轮4，第一齿轮通过链条与第二齿轮5相连接，第二齿轮固定在减速机6上，减速机与第一电机7相连接；

分散组件壳体中设有分散腔，分散腔中设有分散机构；

分散机构包括旋转轴8、第一搅拌机构9和第二搅拌机构10；

旋转轴可转动的固定在分散腔中，旋转轴与分散组件壳体的中轴线相重合；

第一搅拌机构和第二搅拌机构均包括内固定套11、外固定套12、连接杆13和搅拌叶组件14；

内固定套固定在旋转轴上，外固定套同轴的设置在内固定套的外部、外固定套与内固定套之间通过多个连接杆加以固定连接，外固定套贴合分散腔的内壁设置，相邻的两个连接杆之间设有一个搅拌叶组件；

搅拌叶组件包括搅拌轴15，搅拌轴可转动的固定在内固定套与外固定套之间，搅拌轴位于外固定套的一端向外延伸的插入位于外固定套中的调节腔中，调节腔中可转动的设有第三齿轮16，搅拌轴与第三齿轮固定连接，搅拌轴上设有多个搅拌叶17；

第一搅拌机构和第二搅拌机构的外固定套的上方分别对应的设有一个限位环18，限位环的底部设有一圈齿条，第三齿轮与限位环底部的齿条相啮合；

旋转轴的一端穿过分散组件壳体与第二电机19的输出轴相连接，第二电机带动旋转轴转动，旋转轴带动外固定套转动，外固定套转动的过程中，第三齿轮在齿条的作用下进行转动，从而实现搅拌轴进行自转。

进一步的，分散组件壳体固定第二电机的一端可开合的设有进料门20，分散组件壳体与进料门相对的另一端可开合的设有出料门21。

进一步的，第一搅拌机构位于第二搅拌机构的上方，第一搅拌机构和第二搅拌机构的搅拌叶均倾斜设置，两者的搅拌叶的倾斜方向相反。

进一步的，第一搅拌机构的搅拌叶倾斜向外设置，第二搅拌机构的搅拌叶倾斜向内设置。

进一步的，第二电机通过固定壳体22固定在分散组件壳体上。

本发明的控制方法为：

(1)打开进料门，将纳米材料加入分散腔中后，关闭进料门；

(2)开启第一电机和第二电机，第一电机控制分散组件整体在主支撑架之间进行旋转，第二电机控制第一搅拌机构和第二搅拌机构在分散腔内进行旋转，从而实现对纳米材料的分散；

(3)分散结束后，关闭第一电机和第二电机，打开出料门进行出料。