牡蠣殼改性硅藻泥的性能研究*

倪寧寧，江來金，黃　榕，謝紅璐

(寧德師范學院化學系，福建　寧德　352100)

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牡蠣殼改性硅藻泥的性能研究*

倪寧寧，江來金，黃榕，謝紅璐

(寧德師范學院化學系，福建寧德352100)

硅藻泥是在乳膠漆、壁紙之后出現的新型裝飾壁材，由于原料取自硅藻，具有豐富的特性和功能。以滑石粉涂料作參照，測試了牡蠣殼改性硅藻泥壁材的性能，結果表明：相同條件下，改性硅藻泥保持室內溫度和濕度趨于恒定，受外界影響較小，而滑石粉涂料變化幅度明顯較大；經24 h測試，改性硅藻泥對室內甲醛吸收較為完全，而滑石粉涂料對甲醛無明顯吸收。

硅藻泥；改性；牡蠣殼；壁材

硅藻泥是以多孔硅質礦物硅藻土為基料[1]，與無機、有機或生物質原料混合而得的一種裝飾壁材[2-3]。其突出特點是吸附能力強，與墻面結合牢固[4-5]；原料采用硅藻土，壁材環保性能好[6]；適應于不同結構和混合組分，硅藻泥還會產生調溫、調濕、吸附甲醛等性能[7-9]。因而在壁材開發方面，硅藻泥較傳統乳膠漆、壁紙等產品更具優勢，市場份額日益增加，成為內墻裝飾市場上的新一代涂裝材料。

牡蠣殼成分以碳酸鈣為主，含有豐富的甲殼素，有利于提高硅藻泥的吸附和除甲醛性能。同時，牡蠣殼也是沿海地區重要的廢棄生物質資源，其吸附和復合性能等方面的應用潛力正引起行業研發者的關注[10-11]。滑石粉涂料是一種傳統內墻壁材，特點是配方簡單、吸附性強，但其調溫調濕性和環保性存在問題。探討牡蠣殼加入硅藻泥配方后的改性性能，包括溫度和濕度的調節性能和甲醛吸附性能，并與滑石粉涂料進行對比，以了解牡蠣殼改性硅藻泥作為裝飾壁材應用的基本特性。

1　實　驗

1.1實驗原料

牡蠣殼，曬干研磨成粉，福建寧德海產；硅藻土、滑石粉、熟膠粉及其它助劑，市售。

1.2試樣制備

牡蠣殼改性硅藻泥：將牡蠣殼與硅藻土及其它無機礦物按一定比例混合，制成硅藻泥粉體材料；加潤濕劑、分散劑等助劑及去離子攪拌均勻。

滑石粉涂料：將熟膠粉用去離子水稀釋30～40倍，然后與滑石粉按1:2重量比混合均勻。

1.3測試方法

測試準備：在兩個房間內墻上分別涂裝牡蠣殼改性硅藻泥(1#)和滑石粉涂料(2#)。

調溫測試：用空調調整待測房間溫度為25 ℃，然后關閉空調，分別測定24 h內待測房間的溫度變化。

調濕測試：調整待測試樣房間濕度為一致，分別測定24 h內待測房間的濕度變化。

甲醛測試：在待測房間置入等同的E2級人造板，分別測定24 h內待測房間的甲醛濃度變化。

2　結果與討論

2.1調溫性能

硅藻土是硅藻泥的主要成分，其導熱系數與國標中保溫材料的導熱系數0.12 W/(m·K)較為接近，遠小于混凝土的導熱系數，因而散熱速率很小。圖1數據顯示，由于室外溫度較低，1#和2#兩個房間溫度均出現了快速下降，其中1#溫度下降較緩；12 h后，1#溫度保持平穩，基本維持在17 ℃左右，2#溫度則出現較為明顯的波動。這表明改性硅藻泥對室內溫度的調節屬于保溫性質，在室內外溫差較大情況下，能夠維持室內溫度的相對穩定。

圖1　改性硅藻泥調溫性能

2.2調濕性能

圖2給出了室內濕度隨時間的變化情況。在24 h內，1#濕度不斷下降，且越來越緩，2#濕度下降有限，且隨著室內溫度變化而起伏，表明1#具有較好的調濕性能。硅藻泥內的硅藻土等礦物質大都是多孔疏松結構，比表面積大，易于吸附水分子。當室內濕度較高時，吸附平衡向吸收水分方向移動，水分被吸收并貯存；當濕度較低時，吸附平衡傾向于放出水分，這樣室內濕度始終保持在適當水平，對人的健康和起居十分有益。

圖2　改性硅藻泥調濕性能

2.3除甲醛性能

甲醛對人體呼吸道和神經系統存在危害，甲醛含量已成為室內裝修壁材的一個重要質量指標。硅藻泥多孔結構的孔徑與甲醛分子基本相當，對甲醛分子具有較強的吸附性。圖3所示，1#在6 h后，室內甲醛濃度大幅下降到極低水平，直到24 h，甲醛濃度始終處于該水平之下，2#則沒有吸附能力，甲醛濃度一直維持在較高水平。硅藻泥吸附性能受制于孔隙數量，當甲醛吸附達到飽和時，牡蠣殼中的甲殼素能夠進一步分解甲醛，使甲醛濃度有效下降。

圖3　改性硅藻泥除甲醛性能

3　結　論

牡蠣殼改性硅藻泥具有良好的調溫、調濕和除甲醛性能。在24 h測試范圍內，硅藻泥借助自身導熱和吸附特性保持了室內溫度和濕度的相對恒定，同時對甲醛具有較好的吸附性，牡蠣殼的加入在硅藻泥吸附達到飽和時可進一步分解甲醛。

[1]靜石.新型室內墻壁飾面材料——鹽湖硅藻泥[J].室內設計與裝修,2004(4):102.

[2]周廣德.多聚膠粉與生態粉末涂料的研究與應用[J].中國建材科技,2009(3):4-7.

[3]肖濤.淺析裝飾新材料新工藝[J].建筑·建材·裝飾,2015(7):9-10.

[4]汪培杰.一種新型硅藻泥底粉[P].中國,201510243365.1, 2015-05-14.

[5]馬洪順.一種用于硅藻泥涂層的基層材料[P].中國,201510421257.9, 2015-07-17.

[6]郭超,孫順杰,焦鈺鈺,等.淺析硅藻泥裝飾壁材可操作時間的影響因素[J].涂料技術與文摘, 2015(7):18-20.

[7]施恩斌,朱華,陳曉龍.硅藻土負載改性納米二氧化鈦制備硅藻泥及其性能研究[J].新型建筑材料,2014,(12):84-88.

[8]胡世所.一種能夠分解甲醛的硅藻泥涂料[P].中國,201510256683.1, 2015-05-18.

[9]孫遠慧.一種液體硅藻泥[P].中國，201510034960.4, 2015-01-25.

[10]李樂凡,曾宗強,汪志芬,等.天然橡膠/牡蠣殼粉復合材料的硫化特性[J].熱帶生物學報, 2015(3):242-245.

[11]趙娟,李遠文,楊耐德,等. 改性牡蠣殼對廢水中磷吸附性能的研究[J].化工新型材料, 2014(3):154-156.

Properties of Diatom Mud Modified Oyster Shell*

NI Ning-ning, JIANG Lai-jin, HUANG Rong, XIE Hong-lu

(Department of Chemistry, Ningde Normal University, Fujian Ningde 352100, China)

Diatom mud is a kind of new decorative wall material after the emergence of paint and wallpaper, and has a wealth of features and functions since the material is taken from diatoms. Compared with talcum powder coatings, the performance of the diatom mud wall material modified oyster shell was investigated. The results showed that under the same conditions, the indoor temperature and humidity in diatom mud modified tended to keep constant, less affected by the outside world, and that in talc coating had a significantly larger change range. After the test for 24 h, the indoor formaldehyde was absorbed more completely by diatom mud modified, and had no significant absorption by talc coating formaldehyde.

diatom mud; modification; oyster shell; wall material

福建省“大學生創新創業訓練計劃”項目(201510398040)。

倪寧寧(1994-)，女，寧德師范學院化學系應用化學專業2013級本科生。

TU56+4.5

A

1001-9677(2016)013-0076-02