一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料及其制备方法，其制备方法操作简单，原料价廉环保，易于实现工业化。本发明专利技术公开的技术方案制备的硅藻泥材料具有调节湿度、隔音降噪、防火阻燃、净化空气、有益健康等作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环保建筑内墙材料，特别是一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料及其制备方法。
技术介绍
硅藻泥的主要原料为硅藻土，由于硅藻土的表面含有丰富的细孔，内部含有少量介孔和微孔，使得其具有独特的多级孔道结构。硅藻土的比表面积能达到65m2/g，质轻无毒，粉体堆积密度只有0.34-0.65g/m3。因而具有较强的吸附性，可作为助滤、吸附、保温隔热及催化载体材料等。由于其主要成分为无定型二氧化硅(SiO2·nH2O)，因此还具有热稳定性好、阻燃和耐酸耐腐蚀等优点。得益于其防霉抗菌、调节湿度、隔音隔热、净化甲醛或苯类等易挥发性物质的多功能环保作用，近年来硅藻泥在建筑内墙材料方面的应用越来越多。中国专利文献CN105948675A公开了一种室内用热反射隔热硅藻泥，所述热反射隔热硅藻泥由石膏、硅藻土、可再分散性胶粉、中空玻璃微珠、颜料、滑石粉、二氧化硅、分散剂、增稠剂制备所得，该产品热反射性、抗菌性、防水性、耐腐蚀性及稳定性优良，粘结强度高，固化时间短，施工方便，效率高；然而，本方法所用的可再分散性胶粉属于有机类乳胶粉，这种化学胶粘剂粘接牢固，但是易堵死微孔，丧失硅藻泥的呼吸过滤作用，此外也可能释放甲醛等VOC物质，不是真正的绿色环保内墙材料。中国专利文献CN104478336A公布了一种强固型硅藻泥，由精细硅土、凹凸棒土、海泡土、负氧离子、纤维素、木制纤维、滑泡、重质碳酸钙、雪花粉、灰钙粉、纳米二氧化钛组成，该产品不含有毒胶粉，木质纤维使其与墙体基层的附着力和表面强度提高。上述研究表明，采用无机胶凝材料取代有机可再分散性胶粉，能够使硅藻泥材料实现真正的绿色环保；添加木质纤维材料，可以使硅藻泥产品达到增强增韧和抗裂的作用。然而，目前的无机胶粘剂普遍强度偏低、保水性差、易脱粉、不能单独使用；而木质纤维品种单一、易吸水腐蚀、补强效果不够高等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料及其制备方法，该材料具有净化VOC、游离甲醛和苯类的能力，以及具有对甲醛净化的持久效果。为实现上述目的本专利技术公开了一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料，所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土15％-35％，重钙20％-40％，灰钙8％-20％，石英砂8％-20％，纳米二氧化钛2％-5％，负离子粉1％-4％，纤维素醚0.5％-2.5％，预糊化淀粉0.1％-0.5％，水镁石纤维0.5％-5％。进一步，所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土25％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，纳米二氧化钛3％，负离子粉3％，纤维素醚1.7％，预糊化淀粉0.3％，水镁石纤维3％。进一步，所述重钙和灰钙粒度为100-600目，所述石英砂粒度为20-100目，所述负离子粉粒度为1000-4000目。进一步，所述重钙和灰钙粒度为325目；所述石英砂粒度为80目；所述负离子粉粒度为4000目。进一步，所述纤维素醚为羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠或羟丙级甲基纤维素中的一种或几种，所述纤维素醚的粘度为2万-20万。进一步，所述水镁石纤维直径为10-50μm，长度为4-30mm。进一步，所述水镁石纤维直径为20μm，长度为12mm。进一步，所述预糊化淀粉为马铃薯、玉米、木薯预糊化淀粉中的一种。进一步，所述预糊化淀粉为木薯预糊化淀粉。另一方面，本专利技术还公开了一种制备水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料的方法，其特征在于，包括以下步骤，将上述实施例中除纳米二氧化钛和水镁石纤维之外的其他组分混合成备用的粉体；将已分散在水溶液中的纳米二氧化钛超声震荡，将超声震荡后的溶液加入到清水中搅拌均匀，将所述混合备用的粉体逐渐加入到上述搅拌均匀的混合二氧化钛清水中，加入混合备用的粉体与清水的质量比为1：1，搅拌均匀后，将水镁石纤维加入上述搅拌均匀的泥中，制得水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料。本专利技术具有如下优点：本专利技术公开的一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料及其制备方法，具有以下优点：本专利技术所用的胶粘剂为生物可再生的纤维素醚和预糊化淀粉，安全环保，且复配后结合二者的优点，达到保水保湿，大幅度提高粘结强度的效果，本专利技术公开的技术方案由于添加水镁石纤维后，表面无起泡、裂纹、剥落，无明显变色，具有很好的效果。此外，本专利技术制备方法操作简单，原料价廉环保，易于实现工业化。制得的含水镁石纤维的增强抗裂硅藻泥材料具有调节湿度、隔音降噪、防火阻燃、净化空气、有益健康等作用。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1本专利技术采用预糊化淀粉这种冷水速溶、粘结强度高、价廉物美的纯天然植物绿色胶粘剂，与纤维素醚复配得到新型无机胶凝体系；同时选取镁石纤维作为增强纤维，水镁石纤维是一种对人体无害的天然纤维原料，我国储量居世界之首，手感光滑，纤维丰富，有良好的劈分性、亲水性和水分散性。水镁石是在碱性条件下形成的，具有良好的耐碱性，因此特别适合高碱含量的硅藻泥增强施工。其亲水性也有利于硅藻粘接性和保水性能的提高，使其具有较高的抗拉抗裂性能和耐疲劳性能。本实施例中，硅藻土中的二氧化硅含量≥90％，重钙和灰钙粒度为325目；石英砂粒度为80目；纳米二氧化碳为金红石型或锐钛型，以粉体或液体形式存在，本实施例选锐钛型纳米二氧化钛并配置成水溶液，负离子粉粒度为4000目；纤维素醚为羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠、羟丙级甲基纤维素中的一种或几种，其粘度为2万-20万，本实施例选选粘度7.5万的羟丙级甲基纤维素；预糊化淀粉为马铃薯、玉米、木薯预糊化淀粉中的一种，本实施例选预糊化淀粉选木薯预糊化淀粉，且其细度(通过80目筛)≥90％。水镁石纤维直径为10-50μm，长度为4-30mm，本实施例选直径为20μm，长度为12mm。本实施例中的百分比为质量百分比。本专利技术公开的一种不含有机胶粘剂的水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料的制备：将硅藻土以25％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，负离子粉3％，羟丙级甲基纤维素1.7％和木薯预糊化淀粉0.3％，预先混合均匀备用。具体的硅藻泥材料的制备方法如下：将锐钛型水溶液分散的纳米二氧化钛超声震荡使分散均匀，然后加入清水中，将上述混合均匀的粉体加入到锐钛型纳米二氧化钛水中，边添加边搅拌，混合均匀的粉体与水的质量比为1：1，搅拌均匀，随后将水镁石纤维3％加入到上述搅拌均匀的泥中再搅拌一分钟，制得所需的水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料。本实施例制备的一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料所用的胶粘剂为生物可再生的纤维素醚和预糊化淀粉，安全环保，且复配后结合二者的优点，达到保水保湿，大幅度提高粘结强度的效果；本实施例通过添加水镁石纤维后，表面无起泡、裂纹、剥落，无明显变色，具有调节湿度、隔音降噪、防火阻燃、净化空气、有益健康等作用。根据本专利技术的技术方案制备水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料按国家JC/T2177-2013《硅藻泥装饰壁材》标准要求对其容器中状态、施工性、初期干燥抗裂性(6h)、表干时间、耐碱性(48h)、粘接强度、耐温湿性能、硅藻成份、调湿性能、甲醛净化性能、甲醛净化效果持久性、防霉菌性能、防霉菌耐久性能、挥发性有机化合物总量、苯类含量、游离甲醛含量、可溶性重金属含量等进行测试，结果见表1、表2和表3。表1一般技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料，其特征在于：所述硅藻泥材料包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土15％‑35％，重钙20％‑40％，灰钙8％‑20％，石英砂8％‑20％，纳米二氧化钛2％‑5％，负离子粉1％‑4％，纤维素醚0.5％‑2.5％，预糊化淀粉0.1％‑0.5％，水镁石纤维0.5％‑5％。

【技术特征摘要】
1.一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料，其特征在于：所述硅藻泥材料包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土15％-35％，重钙20％-40％，灰钙8％-20％，石英砂8％-20％，纳米二氧化钛2％-5％，负离子粉1％-4％，纤维素醚0.5％-2.5％，预糊化淀粉0.1％-0.5％，水镁石纤维0.5％-5％。2.如权利要求1所述的一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料，其特征在于：所述硅藻泥材料所包含的组分及各组分的质量百分比如下：硅藻土25％，重钙30％，灰钙18％，石英砂16％，纳米二氧化钛3％，负离子粉3％，纤维素醚1.7％，预糊化淀粉0.3％，水镁石纤维3％。3.如权利要求1或2中所述的一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料，其特征在于：所述重钙和灰钙粒度为100-600目，所述石英砂粒度为20-100目，所述负离子粉粒度为1000-4000目。4.如权利要求3所述的一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料，其特征在于：所述重钙和灰钙粒度为325目；所述石英砂粒度为80目；所述负离子粉粒度为4000目。5.如权利要求1所述的一种水镁石纤维增强增韧硅藻泥材料，其特征在于：所述纤维素醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍龙，唐世家，吴沁，
申请(专利权)人：东莞市爱乐居环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44