CN108751856A - 一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明以富含钙质和铝离子以及硅质盐的粉煤灰、砂岩和蒙脱土为原料，研磨得到过筛粉末，再以制糖厂废水为培养液，培养产油藻类，将产油藻类和鸡蛋清以及橙汁共混发酵，得到发酵物，将发酵物和过筛粉末继续二次发酵，以发酵滤渣为主料，配合其他辅料最终制得抗粉化脱落外墙保温涂料，本发明制得的抗粉化脱落外墙保温涂料防水性能好，耐久性强，粘结强度高，不易出现粉化脱落的现象，具有广阔的应用前景。

Description

一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。
背景技术
近些年，保温材料尤其是保温涂料发展迅速。保温涂料用于建筑物表面降低其内部温度，还可使建筑物的内部热量不易快速散失，在建筑物外墙或屋顶涂覆一层保温涂料，可有效控制室内温度的变化，起到保温隔热的作用。
保温涂料综合了涂料及保温材料的双重特点，干燥后形成有一定强度及弹性的保温层。与传统保温材料相比，具有导热系数低、阻燃性好、质轻、层薄、能耗低、施工简单、可与基层全面黏结及整体性强等特点，特别适用于其他保温材料难以解决的异型设备保温。目前国内外对绝热保温涂料的研究主要集中于无机隔热反射墙体涂料、薄层隔热反射涂料、辐射隔热材料、真空绝热保温涂料等数种，但仍存在制备工序复杂、涂层导热系数较高等问题，尤其是导热系数还有很大的降低空间。
目前，民用建筑物外墙保温涂料大多防水性能和耐久性较差，粘结强度低，在日光照射下易老化而出现粉化现象造成保温涂料剥落失去保温能力。
因此，发明一种防水性好并且可以防止粉化脱落的新型外墙保温涂料对建筑材料制备技术领域具有积极的意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前民用建筑物外墙保温涂料大多防水性能和耐久性较差，粘结强度低，在日光照射下易老化而出现粉化现象造成保温涂料剥落失去保温能力的缺陷，提供了一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取粉煤灰、砂岩和蒙脱土放入球磨机中，按球料质量比为20:1向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨粉碎1～2h后过200目筛，得到过筛粉末，备用；
（2）收集制糖厂排出的制糖废水，放入高温灭菌罐中，高温灭菌，得到培养液，在无菌条件下，将对数生长期的刚毛藻藻种液和培养液混合，培养6～8天，培养结束后得到富油刚毛藻；
（3）将上述富油刚毛藻和鸡蛋清以及橙汁混合后放入组织粉碎机中，粉碎30～40min得到混合粉碎物，将混合粉碎物放入底部铺有油纸的竹筛中，将竹筛放入温室中，静置发霉5～7天；
（4）待上述发霉结束后，将油纸上的发霉物移入发酵罐中，密封发酵，得到发酵产物，将发酵产物和备用的过筛粉末混合后，继续密封发酵；
（5）待上述发酵结束后，过滤分离得到发酵滤渣，按重量份数计，称取50～60份发酵滤渣、10～15份普通硅酸盐水泥、10～12份木质素磺酸钠、4～6份黄原胶和1～3份乳化硅油放入搅拌机中，搅拌反应3～5h，出料，即得抗粉化脱落外墙保温涂料。
步骤（1）中所述的粉煤灰、砂岩和蒙脱土的质量比为5:3:4。
步骤（2）中所述的高温灭菌的温度为120～125℃，高温灭菌的时间为10～15min，对数生长期的刚毛藻藻种液和培养液的质量比为1:10，培养的光照强度为2500～2600lx，培养的温度为24～26℃。
步骤（3）中所述的富油刚毛藻和鸡蛋清以及橙汁的质量比为10:5:1，温室的温度为25～35℃、空气相对湿度为60～70%。
步骤（4）中所述的密封发酵的温度为28～32℃，密封发酵的时间为5～7天，发酵产物和过筛粉末的质量比为2:1，继续密封发酵的温度为35～45℃，继续密封发酵的时间为7～9天。
步骤（5）中所述的搅拌反应的温度为65～75℃，搅拌反应的转速为200～300r/min。
本发明的有益效果是：
本发明以富含钙质和铝离子以及硅质盐的粉煤灰、砂岩和蒙脱土为原料，研磨得到过筛粉末，再以制糖厂废水为培养液，培养产油藻类，将产油藻类和鸡蛋清以及橙汁共混发酵，得到发酵物，将发酵物和过筛粉末继续二次发酵，以发酵滤渣为主料，配合其他辅料最终制得抗粉化脱落外墙保温涂料，本发明先将富含钙质和铝离子以及硅质盐的粉煤灰、砂岩和蒙脱土粉碎过筛，得到过筛粉末，接着收集高糖分以及高COD、BOD的制糖废水为培养液，在低氮素的条件下培养，利用刚毛藻产油并累积油脂，得到富油刚毛藻，再将富油刚毛藻和鸡蛋清以及橙汁在高温高湿的条件下共混发霉，再将发霉物密封发酵，利用霉菌微生物将其中的油脂、蛋白质以及有机羧酸降解，并产生大量活性酯基、羧基基团以及其他活性基团，接着将发酵物和过筛粉末二次发酵，并在发酵的过程中将这些基团引入到过筛粉末表面，其中酯基基团的引入使得最终保温涂料基体中的疏水基团数量增加，疏水性得到显著提高，从而改善了保温涂料的防水性能，而发酵产物中的大量羧基其本身螯合性强，本发明过筛粉末中富含钙质和铝离子以及硅质盐，具有螯合性的羧基可以在过筛粉末混合体系中，络合铝离子以及其他金属盐，他们形成的络合物形成了很多可溶区，提高了水化产物的扩散速率，促进过筛粉末的水化并通过化学反应生成大量短柱状钙矾石，这些新生成的钙矾石晶体相互交错形成一个紧密的状结构而使保温涂料迅速凝结，而过筛粉末中钙离子被消耗又促进了硅酸三钙水化，使涂料中的氢氧化钙数量减少，生成的水化硅酸钙凝胶和钙矾石网络结构共同作用，填充孔隙使硬化涂层微观结构更加致密，因此提高了保温涂层的致密性和机械强度，使得本发明制得的保温涂层不易粉化脱落，而发酵产物中其他活性基团的引入，可以和墙体表面的活性羟基产生化学键合力和氢键吸附，从而增加了涂料和墙体之间的内聚力，从而使得保温涂料粘结性能提高，另外，本发明保温涂料中的蒙脱土具有屏蔽紫外线的功能，它的存在提高了本发明保温涂料的的抗光老化性能，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
按质量比为5:3:4称取粉煤灰、砂岩和蒙脱土放入球磨机中，按球料质量比为20:1向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨粉碎1～2h后过200目筛，得到过筛粉末，备用；收集制糖厂排出的制糖废水，放入高温灭菌罐中，在120～125℃下高温灭菌10～15min，得到培养液，在无菌条件下，按质量比为1:10将对数生长期的刚毛藻藻种液和培养液混合，放在光照强度为2500～2600lx、温度为24～26℃的条件下培养6～8天，培养结束后得到富油刚毛藻；将富油刚毛藻和鸡蛋清以及橙汁按质量比为10:5:1混合后放入组织粉碎机中，粉碎30～40min得到混合粉碎物，将混合粉碎物放入底部铺有油纸的竹筛中，将竹筛放入温度25～35℃、空气相对湿度为60～70%的温室中，静置发霉5～7天；待发霉结束后，将油纸上的发霉物移入发酵罐中，密封罐口，在28～32℃下密封发酵5～7天，得到发酵产物，将发酵产物和备用的过筛粉末按质量比为2:1混合后，在35～45℃下继续密封发酵7～9天；待发酵结束后，过滤分离得到发酵滤渣，按重量份数计，称取50～60份发酵滤渣、10～15份普通硅酸盐水泥、10～12份木质素磺酸钠、4～6份黄原胶和1～3份乳化硅油放入搅拌机中，在温度为65～75℃下以200～300r/min的转速搅拌反应3～5h，出料，即得抗粉化脱落外墙保温涂料。
按质量比为5:3:4称取粉煤灰、砂岩和蒙脱土放入球磨机中，按球料质量比为20:1向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨粉碎1h后过200目筛，得到过筛粉末，备用；收集制糖厂排出的制糖废水，放入高温灭菌罐中，在120℃下高温灭菌10min，得到培养液，在无菌条件下，按质量比为1:10将对数生长期的刚毛藻藻种液和培养液混合，放在光照强度为2500lx、温度为24℃的条件下培养6天，培养结束后得到富油刚毛藻；将富油刚毛藻和鸡蛋清以及橙汁按质量比为10:5:1混合后放入组织粉碎机中，粉碎30min得到混合粉碎物，将混合粉碎物放入底部铺有油纸的竹筛中，将竹筛放入温度25℃、空气相对湿度为60%的温室中，静置发霉5天；待发霉结束后，将油纸上的发霉物移入发酵罐中，密封罐口，在28℃下密封发酵5天，得到发酵产物，将发酵产物和备用的过筛粉末按质量比为2:1混合后，在35℃下继续密封发酵7天；待发酵结束后，过滤分离得到发酵滤渣，按重量份数计，称取50份发酵滤渣、10份普通硅酸盐水泥、10份木质素磺酸钠、4份黄原胶和1份乳化硅油放入搅拌机中，在温度为65℃下以200r/min的转速搅拌反应3h，出料，即得抗粉化脱落外墙保温涂料。
按质量比为5:3:4称取粉煤灰、砂岩和蒙脱土放入球磨机中，按球料质量比为20:1向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨粉碎2h后过200目筛，得到过筛粉末，备用；收集制糖厂排出的制糖废水，放入高温灭菌罐中，在123℃下高温灭菌13min，得到培养液，在无菌条件下，按质量比为1:10将对数生长期的刚毛藻藻种液和培养液混合，放在光照强度为2550lx、温度为25℃的条件下培养7天，培养结束后得到富油刚毛藻；将富油刚毛藻和鸡蛋清以及橙汁按质量比为10:5:1混合后放入组织粉碎机中，粉碎35min得到混合粉碎物，将混合粉碎物放入底部铺有油纸的竹筛中，将竹筛放入温度30℃、空气相对湿度为65%的温室中，静置发霉6天；待发霉结束后，将油纸上的发霉物移入发酵罐中，密封罐口，在30℃下密封发酵6天，得到发酵产物，将发酵产物和备用的过筛粉末按质量比为2:1混合后，在40℃下继续密封发酵8天；待发酵结束后，过滤分离得到发酵滤渣，按重量份数计，称取55份发酵滤渣、13份普通硅酸盐水泥、11份木质素磺酸钠、5份黄原胶和2份乳化硅油放入搅拌机中，在温度为70℃下以250r/min的转速搅拌反应4h，出料，即得抗粉化脱落外墙保温涂料。
按质量比为5:3:4称取粉煤灰、砂岩和蒙脱土放入球磨机中，按球料质量比为20:1向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨粉碎2h后过200目筛，得到过筛粉末，备用；收集制糖厂排出的制糖废水，放入高温灭菌罐中，在121℃下高温灭菌13min，得到培养液，在无菌条件下，按质量比为1:10将对数生长期的刚毛藻藻种液和培养液混合，放在光照强度为2600lx、温度为26℃的条件下培养8天，培养结束后得到富油刚毛藻；将富油刚毛藻和鸡蛋清以及橙汁按质量比为10:5:1混合后放入组织粉碎机中，粉碎40min得到混合粉碎物，将混合粉碎物放入底部铺有油纸的竹筛中，将竹筛放入温度35℃、空气相对湿度为70%的温室中，静置发霉7天；待发霉结束后，将油纸上的发霉物移入发酵罐中，密封罐口，在32℃下密封发酵7天，得到发酵产物，将发酵产物和备用的过筛粉末按质量比为2:1混合后，在45℃下继续密封发酵9天；待发酵结束后，过滤分离得到发酵滤渣，按重量份数计，称取60份发酵滤渣、15份普通硅酸盐水泥、12份木质素磺酸钠、6份黄原胶和3份乳化硅油放入搅拌机中，在温度为75℃下以300r/min的转速搅拌反应5h，出料，即得抗粉化脱落外墙保温涂料。
对照例以常州市某公司生产的外墙保温涂料作为对照例
对本发明制得的抗粉化脱落外墙保温涂料和对照例中的外墙保温涂料进行性能检测，检测结果如表1所示：
表1 性能检测结果
检测项目 实例1 实例2 实例3 对照例
导热系数 0.04 0.04 0.02 0.30
粘结强度（MPa） 2.5 2.8 3.0 1.6
抗折强度（MPa） 6.5 6.5 6.8 4.9
抗压强度（MPa） 13.9 14.1 14.2 12.1
95℃热水浸泡12h后的吸水率（%） 8 8 6 45
由上表中检测数据可以看出，本发明制得的抗粉化脱落外墙保温涂料防水性能好，耐久性强，粘结强度高，不易出现粉化脱落的现象，具有广阔的应用前景。

Claims (6)

1.一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取粉煤灰、砂岩和蒙脱土放入球磨机中，按球料质量比为20:1向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨粉碎1～2h后过200目筛，得到过筛粉末，备用；
（2）收集制糖厂排出的制糖废水，放入高温灭菌罐中，高温灭菌，得到培养液，在无菌条件下，将对数生长期的刚毛藻藻种液和培养液混合，培养6～8天，培养结束后得到富油刚毛藻；
（3）将上述富油刚毛藻和鸡蛋清以及橙汁混合后放入组织粉碎机中，粉碎30～40min得到混合粉碎物，将混合粉碎物放入底部铺有油纸的竹筛中，将竹筛放入温室中，静置发霉5～7天；
（4）待上述发霉结束后，将油纸上的发霉物移入发酵罐中，密封发酵，得到发酵产物，将发酵产物和备用的过筛粉末混合后，继续密封发酵；
（5）待上述发酵结束后，过滤分离得到发酵滤渣，按重量份数计，称取50～60份发酵滤渣、10～15份普通硅酸盐水泥、10～12份木质素磺酸钠、4～6份黄原胶和1～3份乳化硅油放入搅拌机中，搅拌反应3～5h，出料，即得抗粉化脱落外墙保温涂料。
2.根据权利要求1所述的一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的粉煤灰、砂岩和蒙脱土的质量比为5:3:4。
3.根据权利要求1所述的一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的高温灭菌的温度为120～125℃，高温灭菌的时间为10～15min，对数生长期的刚毛藻藻种液和培养液的质量比为1:10，培养的光照强度为2500～2600lx，培养的温度为24～26℃。
4.根据权利要求1所述的一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的富油刚毛藻和鸡蛋清以及橙汁的质量比为10:5:1，温室的温度为25～35℃、空气相对湿度为60～70%。
5.根据权利要求1所述的一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的密封发酵的温度为28～32℃，密封发酵的时间为5～7天，发酵产物和过筛粉末的质量比为2:1，继续密封发酵的温度为35～45℃，继续密封发酵的时间为7～9天。
6.根据权利要求1所述的一种抗粉化脱落外墙保温涂料的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述的搅拌反应的温度为65～75℃，搅拌反应的转速为200～300r/min。
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