新型环保内墙涂料配方研究及搅拌设备内部流场模拟

摘要

本文研究将硅藻土作为一种新型颜、填料代替部分钛白粉来制备环保型内墙涂料，不仅可降低生产成本而且制备出的内墙涂料还具有装饰保护等一般涂料所具有的功能，并且能够高效的吸附室内装修材料及家具释放的甲醛，以达到改善室内环境的目的。主要工作如下：
　　首先，用硅烷偶联剂和有机硅表面改性剂对硅藻土进行表面化学包覆改性，对比两者的改性效果并确定了用有机硅表面改性剂对硅藻土进行改性，且得到了改性剂的最佳用量和最佳改性工艺条件；利用X射线衍射分析、扫描电镜分析等对改性前后的硅藻土进行了表征。结果表明，有机硅表面改性剂通过化学吸附包覆在硅藻土粉体表面，改善了其在有机溶剂中的相溶性。
　　其次，将改性后的硅藻土作为一种新型颜、填料并添加其他颜、填料及助剂进行墙涂料配方研究，确定了制备工艺流程；利用正交实验法确定了制备该涂料的颜填料配比（硅藻土、重钙、高岭土、硅灰石之比）为2:1.75:1:1；通过单因素实验法确定了制备该涂料的最佳颜料体积浓度（PVC）为55％，最终研究出了硅藻土制备环保性内墙涂料的配方，并将最终制备内墙涂料产品进行产品常规性能检测，检测结果符合国标。将制备的涂料产品进行甲醛净化性能检验，结果显示甲醛净化性能为82.6，甲醛净化持久性为77.7，符合行业标准要求，甚至高于某些市售净醛涂料产品。且该涂料具有优异的耐洗刷性、VOC含量低且能够较好的吸附甲醛的特点，是一种新型的环保性内墙涂料。
　　最后，用FLUENT软件对规格分别为80mm和100mm的搅拌盘下搅拌设备的内部流场进行数值模拟，结果是100mm的搅拌盘下的内部流场比80mm搅拌盘下的内部流场速度分布更均匀。

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第一章 绪论

1.1内墙涂料综述

1.2无机粉体填料改性概述

1.3本课题的研究目的和意义

1.4本课题的研究内容

第二章 硅藻土材料的改性研究

2.1实验内容

2.2实验结果与讨论

2.3本章小结

第三章 硅藻土制备环保型内墙涂料配方研究

3.1环保型内墙涂料的配方设计

3.2环保型内墙涂料的制备工艺

3.3结果与讨论

3.4环保型内墙涂料产品的性能检验

3.5本章小结

第四章 涂料搅拌流场模拟

4.1计算流体动力学介绍

4.2数值模拟前处理4.2.1模型建立

4.3在FLUENT中的流场模拟

4.4模拟结果及分析

4.5本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢