3 调温调湿抗菌内墙涂料的组成及性能
3.1 涂料的组成
涂料的组成(质量分数)：去离子水，30%～35%；钛白粉，12%～15%；硅藻土，10%～20%；定型相变材料，6%～10%；海泡石粉，1%～3%；零VOC丙烯酸乳液，15%～25%；各种助剂，2%～3%；负离子抗菌添加剂，1%～1.5%。按照乳胶漆的常规生产工艺制备而成。
3.2 涂料性能(见表3)
调温调湿抗菌内墙涂料以零VOC丙烯酸乳液为基料，以钛白粉、硅藻土、海泡石粉为颜填料，以定型相变材料(相变点23 ℃)为调温填料，以吸水性树脂为吸湿辅助材料，以负离子抗菌添加剂为功能助剂，在各种助剂的配合下制备而成。涂膜除具有GB/T9756-2001《合成树脂乳液内墙涂料》规定的各项性能指标外，还具有调温调湿、杀菌防霉、释放负离子、清新空气等功效。

4 调温调湿效果模拟试验
对内墙保温-装饰一体化系统进行模拟试验，试验方法是：在一排结构相同的实心砖平房中，选取两间相邻的房间，其中一间房的内墙批抹1.5 cm厚的粉刷石膏打底料，干燥后批刮2 mm厚的普通内墙腻子，再滚涂2遍普通内墙乳胶漆(对照间)；另一间内墙批抹相变储能脱硫石膏保温砂浆1.5 cm厚，干燥后批刮2 mm厚调温调湿抗菌内墙柔性腻子，再滚涂2遍调温调湿抗菌内墙涂料(样板间)。在室外温度为14 ℃、室内温度为15 ℃、相对湿度65%的条件下，同时开启两间房内的空调机，在室内温度稳定在26 ℃的条件下保持5 h，然后同时关闭空调机，测试两间房内在同时段的温度、湿度变化情况，结果见表4。

由表4可知，当室内温度为26 ℃左右、相对湿度样板间为65%、对照间为64.5%时，关闭空调机5 h，样板间比对照间温度高2.1 ℃、相对湿度多6%；关闭空调机后10 h，样板间比对照间温度高4.5 ℃、相对湿度多18%；关闭空调机15 h样板间比对照间温度仍高3.5℃，相对湿度多16%，此时样板间温度已降至初始温度(15 ℃)。关闭空调机后15 h内，样板间室内温度从26.2 ℃下降至18.5 ℃，下降了7.7 ℃，相对湿度降低了24%；而对照间室内温度从26.5 ℃下降至15 ℃，下降了11.5 ℃，相对湿度减少了39.5%。室内温度保持20 ℃以上的延续时间样板间为10 h，而对照间才有5 h；相对湿度保持40%以上的时间，样板间为＞15 h，对照间＜5 h。由此证明，添加相变储能材料的内墙保温-装饰一体化系统具有显著的保温隔热、调温调湿效果。

5 内墙保温-装饰一体化系统调温机理
相变储能脱硫石膏保温砂浆的配方中，轻集料主要由闭孔空心结构的玻化微珠和空心玻璃微珠组成，其密度小、导热系数低、绝热性好。配方中添加适量定型相变材料，形成保温隔热、调温控温复合热功能材料，能够将能量以相变潜热的形式进行贮存，实现能量在不同时间、空间位置之间的转换[2]。同样，在内墙柔性腻子和内墙涂料中，添加适量的定型相变材料，其涂层便具有了热功能复合材料的特点，相变材料在相变化的过程中，向环境自动吸收或释放潜热，从而达到调节环境温度的目的。相变材料的相变过程是：当环境温度高于相变材料的相变温度(例如23 ℃)时，相变材料由固态变为液态过程中，吸收环境中的热能，并将热能贮存起来，减少热能通过围护结构及门窗向外传导，具有等效热阻效率；当环境温度低于相变材料的相变温度(23 ℃)时，相变材料由液态转变为固态，又将吸收贮存的热能释放出来，从而调节环境温度，使之温差变化减小。相变过程中吸收或释放的热量相当大，其潜热几乎比相变温度范围外加热过程的吸收热高80多倍。因此，在保温砂浆、柔性腻子、内墙涂料中，分别加入适量的定型相变材料，可赋予涂层保温隔热、调温控温功能。

6 内墙保温-装饰一体化系统的调湿机理
以建筑石膏为胶凝材料制备的石膏制品，具有轻质、孔隙率高、“呼吸”调湿功能。相变储能脱硫石膏保温砂浆形成的涂层，由于呈多孔性结构而具有吸湿、放湿功效。
以硅藻土为主要填料制备的柔性腻子，具有黏结强度高、柔韧性好、吸、放湿量大等特性。硅藻土是由单细胞低等水生植物硅藻的遗骸堆积而成，是一种含水二氧化硅(SiO2 · nH2O)矿物，外观为灰白色或浅黄色粉末，密度小而质轻，具有独特有序的微孔结构且孔道相互连通，孔隙率达85%以上，孔容积达53.8万cm3/g，吸水能力(16%)强，弹性模量高，微孔质硬，抗划痕性能强，且耐酸、防腐、不燃、分散性好，并有良好的火山灰性能，具有极强的吸附性和反应活性。以其为填料制备的柔性腻子，其涂层具有保温隔热、调节湿度、吸附有害气体、清新空气等功效。以硅藻土为主要填料制备的内墙涂料，涂膜性能既符合GB/T9756-2001《合成树脂乳液内墙涂料》标准要求，也具有吸湿放湿、吸附有害气体的功效。内墙保温-装饰一体化系统形成的复合涂层，具有超细微孔结构，当室内相对湿度较高时，涂层吸收空气中的水分，并将水分贮存起来；当室内空气中相对湿度较小时，又能将贮存的水分释放出来，从而调节室内的湿度[3]。

7 破解保温与吸湿之间的矛盾
保温隔热材料无一例外的都是轻质微孔结构材料。材料的干密度低、孔隙率高、孔隙尺寸小，则导热系数低、保温隔热性能好。如果一旦多孔材料中吸水，由于水是热能的良导体，则会使保温材料的导热系数升高，甚至会丧失保温隔热性，因此，材料的保温隔热性与吸水性构成一对矛盾。在吸湿性好的多孔结构材料中添加适量定型相变材料，形成复合热功能材料，其涂层既有优异的保
温隔热、调温控温性能，又有良好的吸湿放湿、调湿功能，二者既无矛盾，又有互相促进、相辅相成的作用。
其原因是：①定型相变材料具有憎水性，其自身几乎不吸水。②当环境温度高于相变材料熔点温度(23 ℃)时，相变材料由固态变为液态，吸热并蓄热；当环境温度低于23 ℃时，相变材料发生相变，并释放蓄热，同时也将水分挟带出来，促进吸放湿循环。本内墙保温-装饰一体化系统，根据上述机理把自主研制的相变储能脱硫石膏保温砂浆、调温调湿抗菌柔性腻子、调温调湿抗菌内墙涂料进行科学组合，在新农村改造、小城镇建设中施工应用，实践证明节能效果明显，室内舒适度提高且空气清新。

8 负离子抗菌添加剂的抗菌机理及作用
负离子抗菌添加剂，是一种含负离子素的晶体物质与无机抗菌材料相结合的功能材料。其中负离子发生材料是自然界天然带电的极性晶体，其两端形成正极和负极，是一种永久性带电体。经过高能束流激活强化后，电极电荷增多，电场强度增强，使固有极矩的离子间距与键角加大，尤其是在外力作用下，负离子的发生能力提高。其过程是：当空气中的水分通过微孔进入到涂层中的负离子素电场空间内，立即被永久电极电离，发生H2O→OH-＋H+反应，H+的移动速度是OH-的1.8倍，迅速移向永久电极的负极，吸收电子变为H2逸散到空气中，即2H+＋2e→H2↑。而OH-则与水分子形成H3O2-负离子。空气中的有毒有害气体、细菌、微生物等都带有正电荷，当它遇到负离子时便发生中和、包覆沉降；分散在涂层中的负离子素晶体，每个颗粒周围都形成一个微电场，细菌、微生物在电场电流作用下进行分解而死亡；无机抗菌材料中的活性成分是游离的金属离子，该金属离子对细菌和微生物有很强的杀灭作用和长效性，而对环境污染极少。在调温调湿柔性腻子、内墙涂料中，加入适量负离子抗菌添加剂，其涂层可永久释放负离子和溶出游离金属离子，进而对细菌、微生物、有毒有害气体通过中和、包覆、电场电流分解及化学反应等过程，达到抑菌抗菌和清新空气的目的。

9 结语
(1)调温调湿抗菌净味内墙保温-装饰一体化系统的结构为：内墙基层→相变储能脱硫石膏保温砂浆1.5～2 cm→调温调湿抗菌柔性内墙腻子2 mm→调温调湿内墙涂料2道。
(2)模拟试验结果证明：关闭热源后15 h，样板间比对照间室内温度高3.5 ℃，相对湿度高16%，说明研制的内墙保温-装饰一体化系统具有显著保温隔热、调温调湿功效。
(3)定型相变储能材料分别加入保温砂浆、腻子、涂料中，解决了多孔结构涂层吸水后保温性能下降的难题。
(4)负离子抗菌添加剂加入腻子、涂料中，赋予腻子、涂料抑菌抗菌、释放负离子、清新空气等功能。