一种多功能环保沸石内墙腻子

摘要

本发明提供一种多功能环保沸石内墙腻子粉及其制备方法，所述腻子粉由下列重量百分比的原料制成：改性沸石粉35～50wt％、双飞粉30～40wt％、灰钙粉3～10wt％、白水泥3～5wt％、石英砂粉3～5wt％、胶粉4～7wt％、余量的添加剂。所述的多功能环保沸石内墙腻子粉通过所包含的多种特定的组分，进而使得该产品能够更牢固粘接在混凝土表面，遇水不会粉化，同时还具备一定的净化空气、调温调湿的功效。

权利要求

1.一种多功能环保沸石内墙腻子，其特征在于由下列重量份的原料制成：改性沸石粉

35 50wt%、双飞粉30 40wt%、灰钙粉3 10wt%、白水泥3 5wt%、石英砂粉3 5wt%、矿物胶粉4~ ~ ~ ~ ~ ~

7wt%、余量的添加剂，且沸石粉及上述矿物原料混合物的含水率均低于10%，所述双飞粉、灰钙粉、白水泥、石英砂粉的细度均为200目 400目的范围，所述多功能环保沸石内墙腻子由~

如下步骤制备而成：

（1）分别称取各组分备用；

（2）在搅拌机中依次加入改性沸石粉、双飞粉、灰钙粉、白水泥、石英砂粉，搅拌5 10分~

钟；

（3）在搅拌机中加入胶粉和防裂添加剂，再搅拌20 30分钟；

~

（4）充分搅拌均匀后，进行灌装打包得到成品，其中所述的改性沸石粉制备方法包括如下步骤：（1）在水蒸气浴下，将天然沸石在500‑600℃下煅烧40‑80min，然后冷却至常温，研磨成粉，获得第一产物；

（2）将第一产物加入到酸溶液中，所述酸溶液选自盐酸、硫酸、乙酸中的一种，在室温下充分搅拌反应1‑3h，过滤，用去离子水充分洗涤至中性，得到第二产物；

（3）将第二产物加入到用水溶解适量表面活性剂的溶液中，在室温下加热至80 90℃，~

充分搅拌反应30‑60min，然后离心并用蒸馏水洗涤，降低含水率至低于10%，将沸石小颗粒加工至200目 400目的细粉，得到所述改性沸石粉，其中所述表面活性剂选自季铵盐类和非~

离子表面活性剂的一种或一种以上，季铵盐为十二烷基三甲基溴化铵，非离子表面活性剂为聚乙二醇PEG200 4000。

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说明书

一种多功能环保沸石内墙腻子

技术领域

[0001] 本发明属于室内墙面装修使用的绿色建材领域，具体为涉及一种多功能环保沸石内墙腻子。

背景技术

[0002] 在建筑材料领域中，内墙涂料是室内墙面装修必须使用的材料，其使用量非常巨大，而且与人类的健康息息相关。一些传统的内墙涂料带来美观的同时，可能含有一些TVOC
等有害挥发性物质。据世界卫生组织(WTO)的报告，现代人类68％的疾病很大一部分都与室
内空气污染有关。来自中国室内环境监测中心的数据：我国每年因室内空气污染引起的死
亡人数高达11.1万。

[0003] 随着消费者对家庭装修内墙涂料的认知和要求不断提升，追求健康内墙涂料的需求呼声日益高涨，消费者需要一种更环保、能够降低室内污染源的新型内墙涂料材料。

[0004] 腻子粉作为一种建筑装饰材料的基材，是用来修补、找平墙面，为下一步装饰打基础的材料。腻子粉质量的好坏直接影响涂料饰面的装饰性及耐久性，常规腻子粉在使用中
会遇到如下问题：(1)批刮干燥后出现大面积开裂；(2)耐水性差，遇到雨水侵蚀后涂膜起
鼓；(3)脱粉，干燥脱粉；(4)干燥时间过长，影响施工进度。

[0005] 目前，已知的腻子粉产品中，虽然也存在使用沸石的成分，但主要还是以无机填料为主要成分存在的，比如现有文献1公开了一种防潮抗裂腻子粉。该技术方案以灰钙、重钙
为主要成分，沸石仅作为一种结合增强剂以起到增强腻子粉的抗裂性能，还需要用到其他
成分，配方较为复杂。

[0006] 因此，为了提高产品竞争力，开发一种综合性能优异、环保的新型的内墙腻子粉是形势所趋。

[0007] 现有文献1：公开号为CN107011714A的专利文献，公开日2017年8月4日

发明内容

[0008] 为了解决上述现有腻子粉存在的问题，本发明提供一种以改性沸石为主材的多种天然原材料混合制成的多功能环保沸石内墙腻子。通过选用本发明的改性沸石作为主材用
于制成多功能环保沸石内墙腻子，解决了现有腻子粉批刮干燥后容易大面积开裂、遇潮遇
湿后涂膜起鼓、干燥时间过长的问题，同时还兼具净化空气、调温调湿、阻燃防霉的效果。

[0009] 本发明人经研究后发现，天然沸石粉取自于火山岩形成的沸石矿，主要成分为氧化铝和硅酸盐。氧化铝有很强的吸附气体功能，将异臭、TVOC分子吸附到沸石表面和孔道
中。硅酸盐有很强的除湿功能，因此其湿度调节功能非常出色。沸石为多孔结构，超细孔径
分布均匀，赋予沸石具有很大的比表面积，用来吸附空气中的异味和有害物质。但是天然沸
石含有杂质，纯度较低，沸石内部孔道易堵塞，并且相互连通的程度也较差，孔径较小，去除
比其孔径大的物质效果不太好，因此在使用时需要根据实际需要进行改性。

[0010] 本发明的目的是提供一种多功能环保沸石内墙腻子，其特征在于由下列重量份的原料制成：改性沸石粉35～50wt％、双飞粉30～40wt％、灰钙粉3～10wt％、白水泥3～
5wt％、石英砂粉3～5wt％、胶粉4～7wt％、余量的添加剂，且沸石粉及上述矿物原料混合物
的含水率均低于10％。

[0011] 本发明的目的是按如下的技术方案实现的。如上述的多功能环保沸石内墙腻子，其中所述的改性沸石粉制备方法包括如下步骤：

[0012] (1)在水蒸气浴下，将天然沸石在500‑600℃下煅烧40‑80min，然后冷却至常温，研磨成粉，获得第一产物；

[0013] (2)将第一产物加入到酸溶液中，在室温下充分搅拌反应1‑3h，过滤，用去离子水充分洗涤至中性，得到第二产物；

[0014] (3)将第二产物加入到用水溶解适量表面活性剂的溶液中，在室温下加热至80～90℃，充分搅拌反应30‑60min，然后离心并用蒸馏水洗涤，降低含水率至低于10％，将沸石
小颗粒加工至200目～400目的细粉，得到所述改性沸石粉。

[0015] 第一步处理的目的是在水热烧制中提高硅铝比，将铝原子从结晶骨架上用硅原子替换。此时铝原子灰残留在沸石的微孔中。

[0016] 第二步酸处理的目的是进一步抽走骨架中的铝，用H+代替沸石骨架中Al的位置，扩大了孔径，进而在保持沸石的结构完好的情况下溶解孔道中的脱落的铝和其他非晶态物
质，减少孔道阻力，获得的沸石吸附容量获得提高。

[0017] 第三步处理的目的是通过大分子长链季铵盐对沸石进行表面处理，有机阳离子不能进入到沸石孔道内，而其N原子端被吸附在带负电荷的沸石表面上，在沸石表面形成类似
胶束的一层覆盖物。硅烷活性比较高，能够在与水泥的硅酸盐成分接触下通过吸附作用而
提高黏结强度。

[0018] 本发明的一个优选方案是提供一种多功能环保沸石内墙腻子，其中所述的所述双飞粉、灰钙粉、白水泥、石英砂的细度均为200目～400目的范围。

[0019] 本发明的另一个优选方案是提供一种多功能环保沸石内墙腻子，其中所述的胶粉是矿物胶粉，所述添加剂包括防裂添加剂。

[0020] 本发明的另一个优选方案是提供一种多功能环保沸石内墙腻子，其中所述的酸溶液选自盐酸、硫酸、乙酸、草酸中的一种。

[0021] 本发明的另一个优选方案是提供一种多功能环保沸石内墙腻子，其中所述的表面活性剂选自季铵盐类和非离子表面活性剂的一种或一种以上。其中季铵盐优选十二烷基三
甲基溴化铵，非离子表面活性剂优选聚乙二醇PEG200～4000。

[0022] 本发明的所述多功能环保沸石内墙腻子的制备方法，包括如下步骤：

[0023] (1)分别称取各组分备用；

[0024] (2)在搅拌机中依次加入改性沸石粉、双飞粉、灰钙粉、白水泥、石英砂粉，以480转/分钟的转速搅拌5～10分钟；

[0025] (3)在搅拌机中加入胶粉和防裂添加剂，以480转/分钟的转速再搅拌20～30分钟；

[0026] (4)充分搅拌均匀后，进行灌装打包得到成品。

[0027] 本发明所采用的主要材料为改性沸石粉，取材于天然沸石，来源非常广泛，可以使用一般市售的沸石材料，取材方便。其与目前市场上的硅藻泥选用的硅藻土在净化性能方
面有着巨大差异。按照中国《硅藻泥装饰壁材》建材行业标准(JC/2177‑2013)，硅藻土的比
表面积为65㎡/g，这远远低于本发明改性沸石粉的比表面积(120～180㎡/g范围)，因此本
发明的产品在吸附有害物质方面沸石粉的性能要优于硅藻土。

[0028] 在降解甲醛和其他TVOC有害物质方面，改性沸石的成分中含有具有催化降解甲醛和其他TVOC作用的贵金属(如：铂Pt、钛Ti等)，而硅藻泥需要通过后添加化学分解剂来实现
这一功能。

[0029] 改性沸石主要成分之一是硅酸盐，有很强的除湿功能，因此其湿度调节功能也表现的非常出色。

[0030] 本发明的沸石硅藻泥内墙腻子在施工性能方面，不同于添加了树脂胶增加施工性能的硅藻泥，使用矿物胶粉，在不影响施工性能的基础上更加环保。

[0031] 本发明的沸石硅藻泥内墙腻子所有原材料均为无机材料，不燃也不起明火。

[0032] 本发明所述多功能环保沸石内墙腻子采用多种天然原料组配而成，并且对人体无毒无害，制备方法相对简单，从而具有极大的实际应用价值。不同于添加了树脂胶增加施工
性能的硅藻泥，使用矿物胶粉，在不影响施工性能的基础上更加环保，还有利于健康。沸石
硅藻泥内墙腻子所有原材料均为无机材料，不燃也不起明火。

[0033] 发明效果

[0034] 与现有技术相比，本发明的优点在于：所述多功能环保沸石内墙腻子选择了多种特定的组分，各个组分之间发挥了协同增效作用，进而使得该腻子产品除了具有较好的吸
附分解甲醛等有害气体的功能，还具备净化空气、祛味防霉、调温调湿、隔音阻燃的功效。所
选用的主材改性沸石粉源自天然原料，无毒无害，绿色环保，所特有的调温调湿还有助于节
省能源消耗，市场前景非常广阔。

[0035] 通过将改性沸石粉、双飞粉、灰钙粉、白水泥、石英砂粉按照特定比例搭配后混合，获得的内墙腻子在正常施工情况下能均匀、迅速干燥，即使未及时涂装涂料也能极大减少
细微的裂纹。

[0036] 由于沸石本身特有的硅酸盐成分与水泥成分相近，在腻子粉膜干燥过程中能和水泥充分接触，水分充分渗透到水泥底层中，这在之后的干燥中不会产生腻子粉和水泥收缩
不同步的问题，减小了体积收缩应力。进而，利用沸石特有的硅酸盐多孔结构，固化干燥后
提高了腻子粉与基层的黏结强度，从而解决了现有腻子粉施工后产生大面积开裂和施工后
的内墙干燥的干燥脱粉的问题，减少了室内的粉尘污染。

[0037] 通过控制所述多功能环保沸石内墙腻子中的保水剂和缓凝剂的用量，使得腻子粉施工后的干燥时间大为缩短至5～10分钟(室温下)，随后即可进行下一步的涂料施工，极大
地提高了施工的效率。

具体实施方式

[0038] 下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分优选方案。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员
基于本发明的主旨和精神，在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式及可
替代的实施方案，都属于本发明的保护的范围。

[0039] 实施例

[0040] 首先，根据本发明所述方法制备改性沸石，具体如下所述：

[0041] 改性沸石制备例1

[0042] (1)在水蒸气浴下，将3kg钠沸石(产自河北省灵寿县，下同)在500℃下煅烧60min，然后冷却至室温，用高速粉碎机研磨成小颗粒，获得第一产物；

[0043] (2)称取第一产物2.8kg，将其加入到2升的5％的CH3COOH水溶液中，在室温下充分搅拌反应2h，过滤，用去离子水充分洗涤至中性，得到第二产物；

[0044] (3)取第二产物2.2kg，加入用1升水溶解了1kg十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、500gPEG200的溶液中，在室温下加热至80℃，充分搅拌反应60min，后离心并用蒸馏水洗涤
三次，通过天然日晒降低含水率至3％，通过雷蒙磨粉机将沸石小颗粒加工至200目～400目
的细粉，得到所述改性沸石粉。

[0045] 改性沸石制备例2

[0046] (1)在水蒸气浴下，将3kg钠沸石在550℃下煅烧70分钟，然后冷却至室温，用高速粉碎机研磨成小颗粒，获得第一产物；

[0047] (2)称取第一产物2.5kg，将其加入到1升的30％的盐酸水溶液中，在室温下充分搅拌反应1h，过滤，用去离子水充分洗涤至中性，得到第二产物；

[0048] (3)取第二产物2kg，加入用1升水溶解了800g十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、300gPEG200的溶液中，在室温下加热至80℃，充分搅拌反应60min，后离心并用蒸馏水洗涤
三次，通过天然日晒降低含水率至2％，通过雷蒙磨粉机将沸石小颗粒加工至200目～400目
的细粉，得到所述改性沸石粉。

[0049] 改性沸石制备例3

[0050] (1)在水蒸气浴下，将3kg钠沸石在600℃下煅烧60min，然后冷却至室温，用高速粉碎机研磨成小颗粒，获得第一产物；

[0051] (2)称取第一产物2.5kg，将其加入到1升的10％的硫酸水溶液中，在室温下充分搅拌反应1h，过滤，用去离子水充分洗涤至中性，得到第二产物；

[0052] (3)取第二产物2.2kg，加入用1升水溶解了900g十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、400gPEG200的溶液中，在室温下加热至80℃，充分搅拌反应60min，后离心并用蒸馏水洗涤
三次，通过天然日晒降低含水率至4％，通过雷蒙磨粉机将沸石小颗粒加工至200目～400目
的细粉，得到所述改性沸石粉。

[0053] 然后，根据本发明所述方法制备多种不同配比的多功能环保沸石内墙腻子，具体包括实施例1～6。

[0054] 实施例1：

[0055] 一种多功能环保沸石内墙腻子，所述腻子由下列重量份的原料制成：改性沸石制备例1制得的改性沸石粉35份、双飞粉35份、灰钙粉10份、白水泥5份、石英砂粉5份、胶粉7
份、防裂添加剂3份，且沸石粉及上述矿物原料混合物的含水率均低于5％。

[0056] 分别称取各组分备用。在搅拌机中依次加入沸石粉、双飞粉、灰钙粉、白水泥、石英砂粉，以480转/分钟的转速搅拌10分钟。在搅拌机中加入胶粉和防裂添加剂，以480转/分钟
的转速再搅拌20分钟。充分搅拌均匀后，进行灌装打包得到成品。

[0057] 实施例2：

[0058] 一种多功能环保沸石内墙腻子，所述腻子由下列重量份的原料制成：改性沸石制备例1制得的改性沸石粉50份、双飞粉30份、灰钙粉5份、白水泥5份、石英砂粉5份、胶粉4份、
防裂添加剂1份，且沸石粉及上述矿物原料混合物的含水率均低于5％。如实施例1方式进行
各组分的混合后灌装打包得到成品。

[0059] 实施例3：

[0060] 一种多功能环保沸石内墙腻子，所述腻子由下列重量份的原料制成：改性沸石制备例2制得的改性沸石粉35份、双飞粉35份、灰钙粉10份、白水泥5份、石英砂粉5份、胶粉7
份、防裂添加剂3份，且沸石粉及上述矿物原料混合物的含水率均低于4％。如实施例1方式
进行各组分的混合后灌装打包得到成品。

[0061] 实施例4：

[0062] 一种多功能环保沸石内墙腻子，所述腻子由下列重量份的原料制成：改性沸石制备例2制得的改性沸石粉50份、双飞粉30份、灰钙粉5份、白水泥5份、石英砂粉5份、胶粉4份、
防裂添加剂1份，且沸石粉及上述矿物原料混合物的含水率均低于5％。如实施例1方式进行
各组分的混合后灌装打包得到成品。

[0063] 实施例5：

[0064] 一种多功能环保沸石内墙腻子，所述腻子由下列重量份的原料制成：改性沸石制备例3制得的改性沸石粉35份、双飞粉35份、灰钙粉10份、白水泥5份、石英砂粉5份、胶粉7
份、防裂添加剂3份，且沸石粉及上述矿物原料混合物的含水率均低于5％。如实施例1方式
进行各组分的混合后灌装打包得到成品。

[0065] 实施例6：

[0066] 一种多功能环保沸石内墙腻子，所述腻子由下列重量份的原料制成：改性沸石制备例3制得的改性沸石粉50份、双飞粉30份、灰钙粉5份、白水泥5份、石英砂粉5份、胶粉4份、
防裂添加剂1份，且沸石粉及上述矿物原料混合物的含水率均低于4％。如实施例1方式进行
各组分的混合后灌装打包得到成品。

[0067] 比较例1

[0068] 采用市售内墙腻子，其成分为：普通硅酸盐水泥25千克，熟石灰粉3千克，填料：石灰石粉65千克，滑石粉5千克，有机粘合剂采用羧甲基纤维素0.5千克，107胶5千克(以折合
含固量为1.5千克为准)。在配料时将无机粘结料、填料及纤维素粉状材料混合均匀作为甲
组分，107胶为乙组分，甲乙组分在工地按比例混合并加水调成膏状即可使用。

[0069] 比较例2

[0070] 除了将实施例1中的改性沸石制备例1的改性沸石替换成硅藻土(购自衢州市瑞尔丰化工有限公司，产地：浙江嵊州)以外，其他按照实施例1的方式进行制备。打包得到成品。

[0071] 以下对多功能环保沸石内墙腻子进行性能测试：

[0072] 涂布墙壁的基底为硅酸盐水泥，要求基材平整、无裂纹，基材湿度<10％。

[0073] 拌料步骤：在桶中加入1千克上述实施例腻子粉和0.5kg清水，用电动搅拌机搅拌均匀后静置5分钟。搅拌越是均匀，材料的施工性越好。

[0074] 涂布方法：先使用准备好的腻子抹平，待其完全干燥后，用抹刀在水泥墙上涂抹、轻压、刮平。涂布的平均厚度为2～3mm。

[0075] 1.空气净化测试

[0076] 按JC/T1074‑2008测定基材的甲醛净化性能，其中甲醛净化性能≥75％为I类、≥80％为II类，净化效果持久性≥60％为I类，≥65％为II类；耐黄变性按ISO 11507：1997测
试；在试验环境为:温度为(21℃)，湿度为(52％)的条件下，对上述具体实施例进行试验，具
体试验结果如表1所示：

[0077] 表1：甲醛净化性能、耐黄变性能试验结果表

[0078]

[0079] 从表1可知，本发明的产品甲醛净化性能平均为89％，属于II类；甲醛净化效果持久性平均为69.8％，属于II类，符合产品净化功能的要求。并且本发明产品耐黄变性能也符
合ISO 11507：1997的要求。

[0080] 对比例1采用的市售内墙腻子，对比例2采用硅藻土制备的腻子粉，两者在上述性能上均不如本发明的实施例。

[0081] 2.阻燃性能

[0082] 建筑材料及制品的燃烧性能等级分为A不燃材料、B1难燃材料、B2可燃材料、B3易燃材料。按照GB8624‑2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》的防火等级进行测试。本发明实
施例1‑6的产品均可以达到A1级——不燃，不起明火。

[0083] 3.防霉性能

[0084] 按照GBT 1741‑2007《漆膜耐霉菌性测定法》的测定方法进行测试，试验将一定量的孢子悬液喷在待测样品和培养基上，在温度28摄氏度，相对湿度90％RH以上的条件下培
养28天，通过直接观测长霉程度来评价抗菌产品的长霉等级。结果如表2所示：

[0085] 表2：防霉性能、抗霉菌耐久性能试验结果表

[0086]

[0087] 本发明实施例1‑6的产品均可以达到1级，即肉眼看不到长霉。

[0088] 4.除湿性能

[0089] 依据JC/T2177‑2013《硅藻泥装饰壁材》以及JC/T 2082‑2011《建筑用调湿功能内饰材料》规定测试所述产品的吸湿量、放湿量性能、体积含湿比率、平均体积含湿量共四个
指标。经检验，本发明实施例1‑6的产品全部均符合JC/T 2082‑2011《建筑用调湿功能内饰
材料》规定的技术指标，则判定具有调湿功能。如该项仍不合格，则判定为该产品调湿功能
不合格，当有两项以上不合格时。则判定为该产品调湿功能不合格。即如果涂层厚度为1mm
‑3 2 ‑3 2
～3mm的装饰材料及制品，在要求3h吸湿量≥20×10 kg/m ，6h吸湿量≥27×10 kg/m ，12h
‑3 2
吸湿量≥35×10 kg/m ，24h吸湿量≥40；24h放湿量≥70％吸湿量；体积含湿比率≥
2 2
0.19kg/m；平均体积含湿量≥8kg/m。

[0090] 对实施例1～6、比较例1、2进行测试，具体试验结果如表3所示：

[0091] 表3：吸湿量、放湿量性能、体积含湿比率、平均体积含湿量试验结果表(测试样品厚度为3mm)

[0092]

[0093]

[0094] 根据表2，可以获知本发明实施例1～6吸湿量符合数值要求，吸湿量平均为40.9，体积含湿比率平均为1.18。上述指标均符合相应厚度涂层的指标，所述腻子粉具有调湿功
能。

[0095] 5.防裂性能

[0096] 对施工后的墙体放置1周自然风干后，评价所述产品的防裂性能，以下述标准进行防裂性能的评价：

[0097] ○：每平米墙体的裂纹数为1‑3处，且均是细微裂纹

[0098] △：每平米墙体的裂纹数为4‑10处，有长度大于1cm的裂纹

[0099] ╳：每平米墙体的裂纹数10处以上

[0100] 表4：防裂性能评价

[0101]

[0102]

[0103] 6.脱粉性能

[0104] 对施工后的墙体放置1周自然风干后，评价所述产品的脱粉性能，根据GB5748‑85标准进行室内粉尘含量的测定，按照下述标准进行脱粉性能的评价：

[0105] ○：室内粉尘量在0.5mg/m3以下

[0106] △：室内粉尘量在0.5‑1.0mg/m3

[0107] ╳：室内粉尘量在1.0mg/m3以上

[0108] 表5：防裂性能评价

[0109] 样品编号 评价结果实施例1 ○
实施例2 ○
实施例3 ○
实施例4 ○
实施例5 ○
实施例6 ○
对比例1 ╳
对比例2 △

[0110] 如上所述，本发明的多功能环保沸石内墙腻子粉能够更牢固粘接在混凝土表面，减少室内粉尘污染和现存腻子粉常有的容易产生裂纹的现象，同时还具备一定的净化空
气、祛味防霉、调温调湿、隔音阻燃的功效。是一种综合性能优异、环保的新型的内墙腻子
粉。

[0111] 以上对本发明所提供的一种多功能环保沸石内墙腻子进行了详尽介绍，本说明书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，以上实施的说明只是用于帮助
理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，
在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不
会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明
的限制。