CN101348627B - 吸尘、降尘内墙装饰涂料及其配制方法 - Google Patents

Abstract

本发明吸尘、降尘内墙装饰涂料及其配制方法，属于建筑材料领域，在每100重量份涂料中，至少含有吸附材料1—40重量份，纳米材料2—15重量份和无机填料20—60重量份。本发明以电气石、硫酸三苷肽、锆钛酸铅镧等具有热释电效应的晶体材料为吸附功能材料，添加纳米二氧化钛等纳米材料制备得到的涂料，吸尘、降尘能力是普通涂料的8倍以上，接触角小于45°，耐洗刷性大于4500次，达到内墙涂料优等品要求，应用于建筑物表面，除了具有内饰面装饰材料的功能，还具有吸尘、降尘、易清洁等功能。

Description

吸尘、降尘内墙装饰涂料及其配制方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种新型的内墙装饰装修涂覆材料。该涂料除了具有内墙装饰装修材料的基本功能外，还能够有效去除空气中尘埃粒子，而且易清洁，通过吸尘、降尘从而达到净化空气的目的。

背景技术

经济的高速发展，一方面大大提高了人民生活水平，另一方面给人居环境带来巨大负面效应。工业废弃物的大量排放、环境植被日益破坏、人类的频繁活动等都不同程度的污染着人来赖以生存的环境，其中一个重要体现是空气中大量存在的尘埃粒子。据统计，在室内环境下，每立方米的空气中，大于0.5μm以上的尘埃粒子数大约为4000万～5000万个。这些尘埃同时为空气中的细菌、病毒等微生物的生殖和繁衍提供有利场所。

通常空气中尘埃粒子按其粒径分为：总悬浮粒子和可吸入悬浮粒子。总悬浮粒子是指空气中直径少于100微米的微细粒子。空气中总悬浮粒子有两大来源，人为的和天然的。人为来源包括车辆废气、发电厂排出的废气以及在制造水泥或建筑工程中产生的尘埃，而天然来源包括泥土、花粉等。此类悬浮粒子对健康的影响绝大部分可吸入悬浮粒子指悬浮粒子的气动力学直径在10微米或以下的(简称PM10)，其主要来自燃料燃烧。空气中的尘埃粒子，悬浮于空气中很难去除，尤其是粒径较小的尘埃，很容易通过呼吸系统进入人体的呼吸道或黏在鼻腔，引起各种呼吸道疾病，严重危害人体健康。多项研究显示，呼吸系统及心血管疾病及因这些疾病在留院时死亡的人数与悬浮粒子的浓度之间有着重要的关系。

虽然居室环境中存在大量的可吸入颗粒物—尘埃粒子，它对人体健康带来的危害已经被证实，但是在材料研究领域，治理尘埃粒子并没有得到应有的重视。截止目前，并没有治理居室内高浓度尘埃的建筑材料报道。涂料作为建筑居室装饰装修用量最广的建筑材料，开发其多功能性也是适应市场需要，尤其是吸尘、降尘涂料的空白领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种集吸尘和降尘、易清洁等功能为一体的吸尘、降尘内墙装饰涂料。

本发明吸尘、降尘内墙装饰涂料，在每100重量份涂料中，至少含有以下组分：

吸附材料     1—40重量份；

纳米材料     2—15重量份；

无机填料       20—60重量份；和普通涂料中的各种组分。

其中，所述吸附材料为选自电气石、硫酸三苷肽和锆钛酸铅镧等具有热释电效应的晶体材料中的一种或几种的复合。

其中，所述纳米材料为纳米二氧化钛。

其中，所述的无机填料为钛白粉、绢云母、重钙粉、轻钙、立德粉、灰钙粉、煅烧高岭土、重晶石和滑石粉中的两种或几种复合。

其中含有普通涂料组分乳液10—60重量份，所述乳液为醋丙乳液、苯丙乳液、丙烯酸酯乳液、水性环氧树脂和荷叶型乳液中的一种或多种。

其中含有普通涂料组分助剂0.1—5重量份，所述助剂选自消泡剂、分散剂、润湿剂、抗冻融剂、成膜助剂、pH调节剂、流平剂、增稠剂和防霉剂中的一种或多种。

具体的，所述的内墙装饰涂料，在每100重量份涂料中，含有以下组分：

吸附材料     1—40重量份；

纳米材料     2—15重量份；

无机填料     20—60重量份；

乳液         10—60重量份；

助剂         0.1—5重量份；以及

水           余量。

本发明还提供以上所述内墙装饰涂料的配制方法，按配方要求称取水作为分散物质，添加抗冻融剂、消泡剂、PH调节剂、润湿剂、分散剂、防霉剂等助剂到水中分散，然后将乳液、无机填料和吸附材料、纳米材料添加到上述分散的溶液中继续分散，最后根据配方补足增稠剂、消泡剂等助剂用量，搅拌均匀得到内墙装饰涂料。

本发明通过采用无机极性矿物材料、天然微孔材料、纳米材料等多种矿物材料和水性乳液成膜物质、助剂等组成水性涂料，使各种矿物材料有机结合，发挥协同作用，使得到的涂料既能起到装饰装修效果又具有特殊功能。由于该涂层中含有热释电成分，空气中尘埃粒子多数带正电荷，很易被热释电材料吸附。同时，通过添加纳米材料和配方设计，使得涂料易于清洁吸附尘埃。实验测定，本发明产品具有明显优于普通涂料的吸尘效果，尘埃粒子数比值在8～35倍范围，接触角为30°以上，耐洗刷性为4000次以上，为一种集吸尘和降尘、易清洁等功能为一体的环保型产品。

具体实施方式

本发明内墙装饰涂料，包括吸附材料、纳米材料、无机填料等几种组分，并结合普通涂料的水性乳液、助剂等构成。其中：

吸附材料：为电气石、硫酸三苷肽、锆钛酸铅镧等具有热释电效应的晶体材料。本发明可以选用其中一种或多种复合组成吸附功能材料，组合使用时的组合比例没有限制；吸附功能材料的量占总重量的1％～40％。电气石、硫酸三苷肽、锆钛酸铅镧等都具有非对称形状的晶体和化合物。本发明需对具有大晶体的材料进行超细粉碎至30μm以下，便于在涂料制备过程中分散。

纳米材料：为纳米二氧化钛等材料。占涂料总重量的2％～15％。在本发明中，纳米材料的作用是改善涂料的亲水性，降低接触角，使吸附了尘埃的涂料易于被清洁。

无机填料：为钛白粉、绢云母、重钙粉、轻钙、立德粉、灰钙粉、煅烧高岭土、重晶石、滑石粉中的两种或几种组合使用，组合使用时的组合比例没有限制。占涂料总重量的20％～60％。在本发明中，无机填料主要功能为增强涂料的强度，使其具有良好的耐洗擦性能和施工性。大量采用无机填料使涂料具有环保性能。

乳液：乳液为涂料的主要成膜物质。本发明中使用但不限于醋丙乳液、苯丙乳液、丙烯酸酯乳液、水性环氧树脂、荷叶型乳液等各种水性乳液。可以单独或多种组合使用，组合使用时的组合比例没有限制。乳液用量为涂料总重量的10％～60％。

助剂：包括消泡剂(如NXZ、8034、4481)、分散剂(如DP-270、B03)、润湿剂(如X-100)、抗冻融剂(如丙二醇、乙二醇)、成膜助剂(醇酯十二)、pH调节剂(如AMP-95)、流平剂(如L150)、增稠剂(如纤维素、TT935、RM-8W、H400)、防霉剂(如HF、N-96)等助剂。助剂均为现有涂料生产中常用物质，主要作用为调节涂料的状态和性能，各种助剂可视需要选择性加入一种或多种，助剂的总使用量为涂料总重量的0.1％～5％。

以上所有原料均可商购。

涂料的配制：按配方要求称取一定量的水作为分散物质，添加抗冻融剂、消泡剂、PH调节剂、润湿剂、分散剂、防霉剂等助剂到水中分散，然后将成膜物质乳液、无机填料和吸附材料、纳米材料添加到上述分散的溶液中继续分散，最后根据配方补足一些助剂用量，如增稠剂、消泡剂等，搅拌均匀出料得到本发明涂料。

以下以具体实施例说明本发明的组配以及功能：

实施例一：

配料            质量(g)

水              200

纤维素          2.5

pH调节剂AMP-95  1

丙二醇          5

分散剂DP-270       2

消泡剂NXZ          8

纳米TiO₂           30

高岭土             100

重钙               150

滑石粉             35

电气石             70

醋丙乳液           70

醇酯十二           2.5

防霉剂HF           3

按上述配料和方法配制成涂料。利用该涂料(200g/m²)制作的涂层，分别进行功能检测：

测试方法：

1、尘埃粒子数量：将制备好的纤维样板，置于密闭玻璃仓中。从仓顶部开口处，均匀喷洒粉灰尘。然后采用五点法，在高倍显微镜下观察单位面积内样品的尘埃粒子数量。

实验结果显示，本发明实施例的吸尘降尘涂料单位面积内的尘埃粒子数为17200个，对比实验普通涂料单位面积内的尘埃粒子数为860个，本发明涂料单位面积内的尘埃粒子数是普通涂料的20倍。说明本发明涂料具有明显吸尘效果。

2、接触角测试：采用德国Dataphysics仪器股份有限公司的OCA-30型仪器，测试涂料的接触角。实验结果为本实施例涂料的接触角为45°，说明该涂料具有一定的亲水性，其表面吸附的灰尘可以用湿布清理而不会影响涂层。

3、耐洗刷测试：按照GB/T 9756-2001标准测试涂料的耐洗刷性能。实验结果：本实施例涂料耐洗刷性为4500次，达到优等品要求。

实施例二：按以下配料制成涂料。

配料               质量(g)

水                 200

增稠剂TT935        1.5

pH调节剂AMP-95     1

乙二醇             2

分散剂B03          5

消泡剂8034          6

纳米TiO₂            120

高岭土              150

重钙                35

轻钙                100

滑石粉              13

电气石              80

锆钛酸铅镧          3

醋丙乳液            80

醇酯十二            2

防霉剂HF            1.5

用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果：本例吸尘、降尘涂料单位面积内的尘埃粒子数是普通涂料的35倍；接触角为35°；耐洗刷性为5000次，达到内墙涂料优等品要求。

实施例三：按以下配料制成涂料。

配料                质量(g)

水                  200

增稠剂RM-8W         1.5

pH调节剂AMP-95      1

分散剂DP-270        2

消泡剂4481          5

纳米TiO₂            20

高岭土              120

重钙                120

立德粉              50

电气石              28

苯丙乳液            80

醇酯十二            3

防霉剂N-96          5

用与实施例一相同的方法进行功能检测，结果：本例吸尘、降尘涂料单位面积内的尘埃粒子数是普通涂料的10倍；接触角为40°；耐洗刷性为4800次，达到内墙涂料优等品要求。

实施例四至六：按以下表格配料制成涂料。

以上实验显示，本发明涂料吸尘、降尘能力是普通涂料的8倍以上；接触角小于45°；耐洗刷性大于4300次，达到内墙涂料优等品要求。本发明涂料应用于建筑物表面，除了具有内饰面装饰材料的功能，还具有吸尘、降尘、易清洁等功能。

Claims (4)

1.一种吸尘、降尘内墙装饰涂料，其特征在于，在每100重量份涂料中，由以下组分组成：

吸附材料            1-40重量份；

纳米二氧化钛        2-15重量份；

无机填料            20-60重量份；

乳液                10-60重量份；

助剂                0.1-5重量份；以及

水                  余量；

所述吸附材料为选自电气石、硫酸三苷肽和锆钛酸铅镧中的一种或几种的复合。

2.根据权利要求1所述的内墙装饰涂料，其特征在于，所述的无机填料为钛白粉、绢云母、重钙粉、轻钙、立德粉、灰钙粉、煅烧高岭土、重晶石和滑石粉中的两种或几种复合。

3.根据权利要求1所述的内墙装饰涂料，其特征在于，其中含有普通涂料组分乳液10-60重量份，所述乳液为醋丙乳液、苯丙乳液、丙烯酸酯乳液、水性环氧树脂和荷叶型乳液中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的内墙装饰涂料，其特征在于，其中含有普通涂料组分助剂0.1-5重量份，所述助剂选自消泡剂、分散剂、润湿剂、抗冻融剂、成膜助剂、pH调节剂、流平剂、增稠剂和防霉剂中的一种或多种。