调湿内墙腻子的研制毕业论文答辩.ppt

调湿内墙腻子的研制,导 师: X X 答辩人: X X 专业班级: 应用化学,论文框架,1,2,3,4,实验方法,实验结果与讨论,结论,研究目的与意义,1、研究目的与意义,目的：通过氯化钙对硅藻土进行改性使其调湿性能变得更好，用改性的硅藻土作为主填料，木质纤维作为辅助填料，以丙烯酸乳液为成膜物，配用各种助剂，研制出一种调湿性能良好的内墙腻子。,1、研究目的与意义,意义：随着社会的发展及生活水平的不断提高,人们的环保、健康意识明显增强,对居住环境的舒适度和安全性要求越来越高。室内空气湿度是与人们生活和生产有着密切关系的环境参数,通过改变内墙的腻子的性能从而达到控制室内湿度是一种不错的选择，对改善环境舒适性、促进生态环境具有重要意义。,实验方法 1、改性硅藻土的方法及原理 原理：硅藻土内部微孔多、比表面积大，吸放湿速度较快，有着较好的放湿能力，但缺点是湿容量较小。通过CaCl2改性硅藻土之后，硅藻土的高比表面积增大了CaCl2与水蒸气的接触面积，促进水合反应。系统中物理吸附和化学吸附相互促进，从而提高了调湿性能。 方法：将氯化钙按照一定质量浓度的比例配置成溶液，按照固液比1:5的比例将硅藻土加入到氯化钙溶液中，恒温50磁力搅拌1.5h，转数不宜过快。静置恒温后进行抽滤，最后放入105干燥箱中烘干，最后碾磨成粉后得到无氯化钙改性的硅藻土样品。,2、实验方法,2、实验方法,2.改性的硅藻土的表征 本文是对硅藻土改性使其的调湿性能得到提高，然后以改性硅藻土为填料研制调湿内墙腻子。因此以吸水性实验做为表征，看其改性后的效果。 方法：将玻璃板在涂刷涂料前后均称重,然后将涂有内墙腻子的玻璃板放入至烘箱终,在 105下烘至恒重,取出,浸入 251 的蒸馏水中定时取出,迅速用滤纸吸干涂膜外表水分,对其称量,并做出时间对吸水率曲线图。 吸水率(M)按下列公式计算: M = (Mn-M1) / (M1-M0)100% 式中 M0玻璃板的质量(g)； M1玻璃板+干燥后的涂层的质量(g)； Mn玻璃板+吸水后的涂层的质量(g) 通过做吸水率实验从而得到吸湿性较好的改性硅藻土。 3.内墙腻子性能检测 分别对内墙腻子的 容器中状态施工性，打磨性耐碱性，耐水性，干燥时间，低温稳定性，吸放湿性能进行检测。,3、实验结果与讨论,一、硅藻土的改性工艺优化 按照氯化钙改性硅藻土的方法得到不同百分数氯化钙改性的硅藻土，然后再分别按照内墙腻子制备工艺得到不同的样品，最后对样品做吸水率实验，得到下图吸水率曲线。,通过不同氯化钙质量百分比改性的硅藻土的吸水率曲线图分析可知，用质量分数为10%氯化钙改性的硅藻土其吸水性较强。,3、实验结果与讨论,二、内墙腻子制备工艺优化,（1）内墙腻子的参考配方,3、实验结果与讨论,（2）颜基比对内墙腻子的影响 将改性硅藻土(颜料)和丙烯酸乳液(基料)按 10:110:6 制成六种不同比例的涂层。放入盛有蒸馏水的烧杯中，浸泡48h,现象如下图所示。,由图可以看出颜基比为10:4，10:5，10:6的样板未出现起皮、掉粉的现象，其余均出现。但颜基比10:6相对于其它的在价格上不划算因此不予考虑。所以在研究内墙腻子配方时颜基比大概范围确定在10:410:5。,3、实验结果与讨论,（3）改性硅藻土用量对腻子性能影响,由图可以看出当改性硅藻土用量为42%时内墙腻子的吸水性较强。,3、实验结果与讨论,（4）乳液用量对内墙腻子性能的影响,由图可以看出，当乳液用量为20%时，内墙腻子的吸水性较强。特别指出，在乳液用量在15%是内墙腻子出现起皮现象，原因颜基比没有达到40%，从而对应了（2）所说的颜基比应该大于40%的结论。,3、实验结果与讨论,（5）木质纤维用量对内墙腻子性能的影响,由图可以看出，木质纤维用量在2%时，内墙腻子的吸水性较强。,3、实验结果与讨论,（6）烘烤时间对内墙腻子的影响,由图可以看出，五条曲线的吸水率都在62%左右相差不到5%，所产生吸水率的差别是因为实验误差而导致的，且表明在80烘箱烘烤1h内墙腻子就达到干燥。说明此内墙腻子吸湿性快，干燥时间短能具有很好的调湿性能。,3、实验结果与讨论,（7）甲基纤维素对内墙腻子施工性的影响 一般腻子中加入一定量的甲基纤维素是为了调节腻子的柔性，改善其施工性能和保水性。 本文通过加入甲基纤维素的量不同对其施工性能进行检测，结果如下表。,由图可得到甲基纤维素加入量在0.5%时粘稠度和施工性较好，用批刀来回抹刮许多次涂层基本上也不会起皮。,3、实验结果与讨论,（8）水的用量对内墙腻子施工性的影响 水在内墙腻子中主要是作为溶剂，把甲基纤维素溶解并增加内墙腻子的粘稠性。本项目通过加入水的用量的不同对粘稠性和施工性进行检测，结果如下表所示。,实验可以得到加入水的量在40%时，其表现的状态是膏状，且施工性能较好，通过多次实验发现水的用量基本是基料和颜料之和的五分之三。,3、实验结果与讨论,三、正交实验确定最优配方,在调湿净味柔性内墙腻子的配方设计中，采用正交实验进行优化设计，因为改性硅 藻土、丙烯酸乳液、木质纤维几种原料对内墙腻子有着重大的影响。因此在正交实验中确定的因素为改性硅藻土、丙烯酸乳液、木质纤维。选用3因素3水平进行正交实验。此实验假设上述三因素互相都不产生影响，则不考虑各因素之间的影响因素。因素与水平表如下表所示。,3、实验结果与讨论,3、实验结果与讨论,通过表可知，,吸水率的极差分析可以看出，各因素对吸水率的影响效果是不一样的，从小到大依次为ACB，即改性硅藻土的影响最大，其次是木质纤维，最后是丙烯酸乳液。综合正交实验的9个实验的结果得到吸水率较好的组合是A1B3C3，即改性硅藻土40%，丙烯酸乳液22%，木质纤维3%。则最优的配方如下表所示。,3、实验结果与讨论,四、成品内墙腻子的性能检测 按最佳配方制得调湿内墙腻子，并按前面所述的检测方法进行检测，结果如下表所示,3、实验结果与讨论,由上表所得的结果可以看出，研制出来的内墙腻子施工性较好，其吸湿量和放湿量都比较高，说明该腻子有很好的调湿性，这是改性硅藻土起的作用。其它的性能都符合要求。其中的放湿性能由于与吸湿性紧密相关，且限于实验时间的原因，本文只对成品的内墙腻子的放湿性能进行了检测。 检测方法：称取干净干燥玻璃片记为W0,，按照最优配方制作内墙腻子烘干后制成样本；然后将样品放入相对湿度为100%的环境中吸湿，待吸湿饱和后放到电子天平上称重并记为 Wmax；最后将样品放入较低相对湿度环境的干燥器中进行放湿,，每隔一个固定的时间，把样品取出进行精确称重记作 Wt(t =1，2，3)，然后迅速放入干燥器中继续让其放湿，直至样品的质量在不再变化为止，即为达到该湿度环境下的湿平衡，记作 Wmin。则最大放湿率 max的计算公式为： max=(Wmax-Wmin) /(Wt-W0)100%,4、结论,（1）本实验采用CaCl2改性硅藻土，CaCl2改性硅藻土对水蒸气的吸附是发生毛细凝结、化学反应和多层吸附的程，CaCl2的水合反应和硅藻土孔结构的毛细凝聚及其表面羟基的水化作用是其吸湿性原理。 （2）颜基比10:110:3时，内墙腻子耐水性不好容易发生起皮、掉粉。颜基比应大于10:4，在10:5时效果较好。 （3）内墙腻子配方中的改性硅藻土质量分数为40%，丙烯酸乳液质量分数为22%，木质纤维质量分数为3%时，其吸湿性能较好。当甲基纤维素的质量分数为0.5%时，其施工性