CN102153924A

CN102153924A - 一种内墙乳胶漆

Info

Publication number: CN102153924A
Application number: CN 201110124383
Authority: CN
Inventors: 葛宝敬; 孙球; 欧涛
Original assignee: ZHONGSHAN LISA PAINT CO Ltd
Current assignee: ZHONGSHAN LISA PAINT CO Ltd
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2031-05-13
Also published as: CN102153924B

Abstract

本发明涉及精细化工领域，特别涉及一种内墙乳胶漆。该内墙乳胶漆包括竹碳粉、光触媒和醋丙乳液，以及涂料中可接受的助剂。本发明提供的内墙乳胶漆，自身释放甲醛及有机挥发气体(VOC)的含量较低，质量符合国家标准；试验证明，本发明提供的内墙乳胶漆能够有效抑制细菌，抑菌率大于99.99％，甲醛去除率为93.05～97.06％；本发明提供的内墙乳胶漆对VOC的去除率为52.73～72.11％，其中，对苯的去除率为53.15～73.26％，能够持续有效去除空气中的甲醛及其他有机挥发气体。

Description

一种内墙乳胶漆

技术领域

本发明涉及精细化工领域，特别涉及一种内墙乳胶漆。

背景技术

美国、日本的专门机构调查发现，许多民用和商用建筑的室内空气污染程度是室外空气污染的2～5倍。室内装饰材料及家具的污染是目前造成室内空气污染的主要原因。其中，油漆、胶合板、刨花填料、内墙涂料、塑料贴面等材料均含有甲醛、苯、乙醇、氯仿等有机挥发物。

有机挥发性气体(VOC)的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。当房间里VOC达到一定浓度时，会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐、昏迷，伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。在室内装饰过程中，VOC主要来自油漆、涂料和胶粘剂，包含甲醛、氨、乙二醇、酯类等物质。

甲醛是一种重要的有机原料，主要用于人工合成黏结剂，如：制酚醛树脂、脲醛树脂、合成纤维(如合成维尼纶-聚乙烯醇缩甲醛)、皮革工业、医药、染料等。各种人造板材(刨花板、纤维板、胶合板等)中由于使用了尿醛树脂黏合剂，因而含有甲醛。新式家具的制作，墙面、地面的装饰铺设，都要使用粘合剂。凡是大量使用粘合剂的地方，总会有甲醛释放。此外，某些化纤地毯、油漆涂料也含有一定量的甲醛。甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体，为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。甲醛是原浆毒物，能与蛋白质结合，吸入高浓度甲醛后，会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可发生支气管哮喘。皮肤直接接触甲醛，可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，严重的可导致白血病以及植物神经紊乱等。高浓度甲醛还是一种基因毒性物质，实验动物在实验室高浓度吸入的情况下，可引起鼻咽肿瘤。

目前，常采取吸附法去除甲醛及其他有害的有机挥发物。吸附法的基本原理是，在涂料中加入一些含有较多毛细孔、有吸附作用的天然或合成材料，将甲醛吸附在毛细孔中。此法的缺点在于，损害涂料的物理性。因为要达到充分吸附，就必须保证多孔材料的毛细孔暴露于漆膜表面，这样涂膜不能过于致密，因此其耐擦洗性能相应受到影响。吸附法的另一个缺点在于，在空气中的甲醛含量较低时，吸附的甲醛会游离出来，或者被别的气体置换出来，达不到好的吸附效果，且吸附材料的吸附能力非常有限，很容易达到饱和。因此，提供一种自身不含甲醛、其他有害的有机挥发物含量较低、且能够有效去除甲醛、其他有害的有机挥发物的内墙乳胶漆，具有现实意义。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种内墙乳胶漆。该内墙乳胶漆包括光触媒、竹碳粉和醋丙乳液，能够有效去除空气中的甲醛及有害的有机挥发物，降低对人体健康的危害。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种内墙乳胶漆，包括竹碳粉、光触媒和醋丙乳液，以及涂料中可接受的助剂。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，竹碳粉、光触媒和醋丙乳液的重量比为4～6∶0.5～1∶20～40。

优选地，本发明提供的内墙乳胶漆中，按重量百分比计，包含竹碳粉4～6％，光触媒0.5～1％，醋丙乳液20～40％。

竹碳粉是指竹炭的粉末状物质，具有极好的吸附能力，能够迅速有效地吸收空气中有害气体。本发明提供的内墙乳胶漆中，竹碳粉为1250目。

光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料(二氧化钛比较常用)，它涂布于基材表面，干燥后形成薄膜，在光线的作用下，会产生类似光合作用的光催化反应。光触媒在特定波长(388nm)的光照射下，会产生类似植物中叶绿素光合作用的一系列能量转化过程，把光能转化为化学能而赋予光触媒表面很强的氧化能力，可氧化分解各种有机化合物和矿化部分无机物，并具有抗菌的作用。在光照射下，光触媒能吸收相当于带隙能量以下的光能，使其表面发生激励而产生电子(e-)和空穴(h+)。这些电子和空穴具有很强的还原和氧化能力，能与水或容存的氧反应，产生氢氧根自由基(·OH)和超级阴氧离子(·O)。这些空穴和氢氧根自由基的氧化能大于120kcal/mol，具有很强的氧化能力，几乎能将所有构成有机物分子的化学键切断分解。光触媒产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水(H₂O)和二氧化碳(CO₂)。因此，光触媒能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，抗菌率高达99.99％，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。

光触媒的特点体现在一下几个方面：

全面性：光触媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、VOC等污染物，并具有高效广谱的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。

持续性：在反应过程中，光触媒本身不会发生变化和损耗，在光的照射下可以持续不断的净化污染物，具有时间持久、持续作用的优点。

安全性：无毒、无害，对人体安全可靠；最终的反应产物为二氧化碳、水和其他无害物质，不会产生二次污染。

高效性：光触媒利用取之不尽的太阳能等光能就能将扩散了的环境污染物在低浓度状态下清除净化。

光触媒利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳跟水，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，理论上有效期非常长久，维护费用低。同时，二氧化钛本身无毒无害，已广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，光触媒二氧化钛颗粒为2～6nm。

作为优选，光触媒的pH值为6.8～7.4。

负离子释放量8000个/cm³，抗菌率90％，含SiO₂ 46％，Al₂O₃ 37％，BeO 11％，Ai₂O₃％，还包含Fe₂O₃·FeO·MgO·Li₂O·MnO。

醋丙乳液又称乙丙乳液，是以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为主要功能单体共聚而成的水性高分子树脂。

本发明提供的内墙乳胶漆中，醋丙乳液以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为单体共聚而成。

作为优选，醋丙乳液的玻璃转化温度(Tg)为15～30℃。

优选地，醋丙乳液的玻璃转化温度(Tg)为20℃。

作为优选，醋丙乳液的最低成膜温度(MFT)为0℃。

优选地，本发明提供的内墙乳胶漆中，醋丙乳液外观成乳状白色液体，固体含量为54～58％，优选为55％；布氏粘度为150～1600cp.s(3/60rpm/25℃)；平均粒子直径为0.18～0.45μm，优选为0.18～0.3μm；pH值(25℃)为3.5～5.0(25℃)；离子特性为阴离子；游离单体(重量％)＜0.3；玻璃转化温度(Tg)为20℃；最低成膜温度(MFT)为0℃；湿比重为1.03～1.08；干比重为1.07～1.13。本发明提供的内墙乳胶漆中，醋丙乳液可轻易通过-18℃冻融稳定性测试5循环以上，具有很好的室温断裂伸长率，其较低的玻璃化温度，提供了涂膜很好的弹性和柔韧性，具有很好的成膜性，无需或仅需加入极少的成膜助剂，就能为涂料配方提供较好的成膜性能，为配制超低VOC的涂料制造条件。该醋丙乳液中不含APEO，也不含甲醛。

优选地，本发明提供的内墙乳胶漆中，醋丙乳液的高分子链有效片段能够与空气中的甲醛进行不可逆交联反应，甲醛被醋丙乳液的高分子链有效片段捕获后，与高分子链有效片段中的仲氨基团-NH反应生成-N-CH₂-OH，然后相邻的两个-N-CH₂-OH基团之间脱去一份子H₂O，将甲醛固定在醋丙乳液的高分子链有效片段中。原理如图1所示。

一般住宅在新装饰后甲醛峰值浓度约为0.2mg/m³，入住一段时间后，下降至0.04mg/m³甚至更低。按照1mol仲氨基团吸收1mol甲醛计算，1kg上述醋丙乳液理论上吸收甲醛980mg。如果按照在涂料中添加重量百分数为10％的上述醋丙乳液，将该涂料按照1kg涂料涂覆4.5m²计算，1m²涂覆面积理论上能够吸收甲醛0.22mg。如果按照100m²(长50m；宽2m)理论建筑面积计算，建筑高2.8m，总甲醛峰值量为100m²×2.8m×0.2mg/m³＝56mg；使用一段时间后甲醛析出量为100m²×2.8m×0.04mg/m³＝11.2mg；上述醋丙乳液吸收甲醛量为(50m²×2m×2×2.8m+100)×0.22mg＝145.2mg。因此，配制含10％上述醋丙乳液的乳胶漆能够在甲醛峰值时协助吸收所有甲醛，并可以处理日后析出的甲醛。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，涂料中可接受的助剂包括增稠剂、多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、钛白粉、重钙、煅烧高岭土、滑石粉、防腐剂、防霉剂中的一种或两种以上的混合物。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，以重量百分比计，包括：竹碳粉4～6％，光触媒0.5～1％，醋丙乳液20～40％，羟乙基纤维素增稠剂0.3～0.9％，AMP-95多功能助剂0.05～0.15％，润湿分散剂0.3～0.6％，消泡剂0.2～0.4％，成膜助剂0.8～1.5％，乙二醇1～1.5％，钛白粉5～15％，重钙10～30％，煅烧高岭土5～15％，滑石粉2～8％，防腐剂0.1～0.3％，防霉剂0.1～0.3％。

优选地，本发明提供的内墙乳胶漆中，1250目竹碳粉4～6％，光触媒0.5～1％，醋丙乳液20～40％，羟乙基纤维素增稠剂0.3～0.9％，AMP-95多功能助剂0.05～0.15％，润湿分散剂0.3～0.6％，消泡剂0.2～0.4％，成膜助剂0.8～1.5％，乙二醇1～1.5％，钛白粉5～15％，600目重钙10～30％，煅烧高岭土5～15％，滑石粉2～8％，防腐剂0.1～0.3％，防霉剂0.1～0.3％。

在本发明提供的内墙乳胶漆中，有效成分的配合量无特殊规定，可在广范围内适当选择使用。

本发明提供的内墙乳胶漆，自身释放甲醛及有机挥发气体(VOC)的含量较低，质量符合国家标准；试验证明，本发明提供的内墙乳胶漆能够有效抑制细菌，抑菌率大于99.99％，甲醛去除率为93.05～97.06％；本发明提供的内墙乳胶漆对VOC的去除率为52.73～72.11％，其中，对苯的去除率为53.15～73.26％，能够持续有效得去除空气中的甲醛及其他有机挥发气体(VOC)。

附图说明

图1示本发明提供的内墙乳胶漆中醋丙乳液除甲醛的原理。其中，图1(a)示醋丙乳液的高分子链有效片段能够与空气中的甲醛进行不可逆交联反应，甲醛被醋丙乳液的高分子链有效片段捕获；图1(b)示甲醛与高分子链有效片段中的仲氨基团-NH反应生成-N-CH₂-OH；图1(c)示相邻的两个-N-CH₂-OH基团之间脱去一份子H₂O，将甲醛固定在醋丙乳液的高分子链有效片段中。

具体实施方式

本发明公开了一种内墙乳胶漆，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

作为优选，竹碳粉、光触媒和醋丙乳液的重量比为4～6∶0.5～1∶20～40。

作为优选，竹碳粉为1250目。

作为优选，光触媒中二氧化钛颗粒为2～6nm。

作为优选，光触媒的pH值为6.8～7.4。

作为优选，醋丙乳液以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为单体共聚而成，醋丙乳液的玻璃转化温度为15～30℃，醋丙乳液的最低成膜温度为0℃。

优选地，醋丙乳液的玻璃化温度为20℃。

增稠剂又称胶凝剂，可以提高物系粘度，使物系保持均匀、稳定的悬浮状态或乳浊状态，或形成凝胶。在乳胶漆制造中，增稠剂对乳胶漆的增稠、稳定及流变性能起着多方面协调作用。在颜料、填料分散阶段，提高分散物料的粘度而利于分散；在储运过程中提高涂料稳定性，防止颜料、填料沉底结块；在施工中调节乳胶漆粘稠度，并呈现良好的流变性能等。

增稠剂大多属于亲水性高分子化合物，按来源分为动物类、植物类、矿物类、合成类或半合成类。简单分可分为天然和合成两大类。天然品大多数是从含多糖类粘性物质的植物及海藻类制取，如淀粉、果胶、琼脂、明胶、海藻脂、角叉胶、糊精、黄耆胶、多糖素衍生物等；合成品有甲基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物、淀粉衍生物、干酪素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蜡、聚丙烯酰胺等。

常用的增稠剂有纤维素醚及其衍生物类、缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂。(1)纤维素醚及其衍生物：纤维素醚及其衍生物类增稠剂主要有羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素等。疏水改性纤维素是在纤维素亲水骨架上引入少量长链疏水烷基，从而成为缔合型增稠剂，其增稠效果可与相对分子质量大得多的纤维素醚增稠剂品种相当。(2)碱溶胀型增稠剂：碱溶胀增稠剂分为两类：非缔合型碱溶胀增稠剂和缔合型碱溶胀增稠剂。(3)聚氨酯增稠剂和疏水改性非聚氨酯增稠剂：聚氨酯增稠剂，是一种疏水基团改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物，属于非离子型缔合增稠剂。环境友好的缔合型聚氨酯增稠剂开发已受到普遍重视，除了上面介绍的线性缔合型聚氨酯增稠剂，还有梳状缔合聚氨酯增稠剂。本发明提供的内墙乳胶漆中，添加的增稠剂不做限定。

羟乙基纤维素(HEC)，是一种白色或淡黄色，无味、无毒的纤维状或粉末状固体，由碱性纤维素和环氧乙烷(或氯乙醇)经醚化反应制备，属非离子型可溶纤维素醚类。具有如下性质：40目过筛率≥99；软化温度：135～140℃；表现密度：0.35～0.61g/mL；分解温度：205～210℃；燃烧速度较慢；平衡含温量：23℃；50％rh时6％，84％rh时29％。

由于HEC具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性，已被广泛应用在石油开采、涂料、建筑、医药食品、纺织、造纸以及高分子聚合反应等领域。羟乙基纤维素作为一种非离子型的表面活性剂，还具有下列性质：HEC可溶于热水或冷水，高温或煮沸不沉淀，使它具有大范围的溶解性和粘度特性，及非热凝胶性；本身非离子型可与大范围内的其他水溶性聚合物，表面活性剂、盐共存，是含高浓度电解质溶液的一种优良的胶体增稠剂；保水能力比甲基纤维素高出一倍，具有较好的流动调节性；HEC的分散能力与公认的甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素相比分散能力稍差，但保护胶体能力更强。

因此，本发明提供的内墙乳胶漆中，增稠剂优选羟乙基纤维素(HEC)。

涂料多功能助剂是涂料不可缺少的组分，它可以改进生产工艺，保持贮存稳定，改善施工条件，提高产品质量，赋予特殊功能。合理正确选用多功能助剂可降低成本，提高经济效益。本发明提供的内墙乳胶漆中添加的多功能助剂不作限定。

AMP-95是一种含有5％水份的-2-氨基-2-甲基-1-丙醇，亦是目前少数具有低分子量和高碱性的工业胺之一。使用AMP-95作为水性聚合物的多功能助剂，除了可以改善涂料性能之外，还可大大降低成本，因为AMP-95的所需用量比其它胺类低得多。不仅拥有分散、增稠、调节pH值、不变色等优异功能，而且还具备抗微生物(杀菌)特性，同时也能减少VOC(挥发性有机化合物)总量，有助于提升环保性能。鉴于上述原因，作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，添加AMP-95多功能助剂。

润湿分散剂的外观为清澈黄色液体；活性原料为一种改性聚丙烯酸钠盐；活性成份的含量为39～41％；固体含量为40～45％；离子特性为阴离子；pH值为7.0～9.0。对无机颜料具有卓越的润湿及分散能力如氧化铁和钛白粉等；能够提高色彩强度、颜料储存稳定性；在碱性介质中增强水性树脂和乳液相容性；具有良好的防水性；优选的润湿分散剂具有不含烷基酚乙氧基化物、不含溶剂等优点。本发明提供的内墙乳胶漆中添加的润湿分散剂不作限定。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，添加阿克苏诺贝尔645作为润湿分散剂，其为一种丙烯酸钠盐均聚物。

消泡剂，又称为抗泡剂，在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加消泡剂。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗等行业生产过程中产生的有害泡沫。

消泡剂的组成：(1)活性成份，作用：破泡、消泡，减小表面张力；代表物：硅油、聚醚类、高级醇、矿物油、植物油等。(2)乳化剂，作用：使活性成分分散成小颗粒，便于分散在水中，更好的起到消泡、抑泡效果。代表物：壬(辛)基酚聚氧乙烯醚、皂盐、op系列等、吐温系列、斯盘系列等。(3)载体，作用：有助于载体和起泡体系的结合，易于分散到起泡体系里，把两者结合起来，其本身的表面张力低，有助于抑泡，且可以降低成本。代表物：除水以外的溶剂，如脂肪烃、芳香烃、含氧溶剂等。(4)乳化助剂，作用：使乳化效果更好。代表物：分散剂：疏水二氧化硅等；增粘剂：CMC、聚乙烯醚等。本发明提供的内墙乳胶漆中添加的消泡剂不作限定。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，添加英国布莱克本公司的CF-246作为消泡剂。

成膜助剂又称聚结助剂，能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能，在较广泛施工温度范围内成膜的物质，是一种易消失的增塑剂。常用的为醚醇类高聚物的强溶剂，如丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯等。一般乳液会有成膜温度，当环境温度低于乳液成膜温度时乳液不易成膜，成膜助剂能改善乳液成膜机理，帮助成膜。成膜后成膜助剂挥发，不会影响涂膜的特性。目前行业中常用的成膜助剂为醇酯-12，伊斯曼的TEXNAL。本发明提供的内墙乳胶漆中添加的成膜助剂不作限定。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，添加日本三井公司的醇酯-12作为成膜助剂。

乙二醇(ethylene glycol)又名“甘醇”、“1，2-亚乙基二醇”，简称EG。分子式为C₂H₆O₂，化学式为(HOCH₂)₂，分子量为62.07，是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体，能与水、丙酮互溶，但在醚类中溶解度较小，可以用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。在涂料中主要作为抗冻剂和助溶剂使用。

钛白粉学名为二氧化钛(Titanium Dioxide)，分子式为TiO₂，相对分子质量79.90。钛白粉化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应，属于惰性颜料，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料。它有三种结晶：板钛型、锐钛和金红石型。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型(Anatase)简称A型，和金红石型(Rutile)简称R型，都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。

钛白粉是一种偏酸性的两性氧化物，常温下几乎不与其他元素和化合物反应，对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及无机酸、碱，只溶于氢氟酸。但在光作用下，钛白粉可发生连续的氧化还原反应，具有光化学活性。这一种光化学活性，在紫外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显，这一性质使钛白粉即使某些无机化合物的光敏氧化催化剂，又是某些有机化合物光敏还原催化剂。

钛白粉在涂料行业应用广泛，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。用钛白粉制造的涂料，色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命。

钛白粉粒度分布是一个综合性的指标，它严重影响钛白粉颜料性能和产品应用性能，因此，对于遮盖力和分散性的讨论可直接从粒度分布上进行分析。影响钛白粉粒度分布的因素较为复杂，首先是水解原始粒径的大小，通过控制和调节水解工艺条件，使原始粒径在一定范围内。其次是煅烧温度，偏钛酸在煅烧的过程中，粒子经历一个晶型转化期和成长期，控制适宜的温度，使成长粒子在一定范围内。最后就是产品的粉碎，通常对雷蒙磨的改造和分析器转速的调节，控制粉碎质量。本发明提供的内墙乳胶漆中添加的钛白粉不作限定。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，添加粒度为0.2μm的金红石钛白粉作为钛白粉。

重质碳酸钙，简称重钙，由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。由于它的沉降体积(1.1-1.9mL/g/)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉降体积(2.4-2.8mL/g)小，因此被称为重质碳酸钙。重质碳酸钙是常用的粉状无机填料，具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。

重质碳酸钙中以重量百分数计，含有CaCO₃ 99.7％，Fe₂O₃≤0.005％，SiO₂ 0.1％，Al₂O₃≤0.15％，白度95％，18～5μm。为白色体质颜料和填料，遮盖力较强，分散性好。由于碳酸钙颜色是白色，在涂料中相对胶乳，溶剂价格都便宜，而且颗粒细，能在涂料中均匀分散，所以是大量使用的体质颜料。随着环保意识的提高，建筑上涂料已大量使用水性涂料，碳酸钙由于亲水，价格便宜，应用广泛。碳酸钙的填入可以增强底漆对基层表面的沉积性和渗透性。在厚漆中，碳酸钙可以使涂料增稠、加厚，起一种填充和补平作用。所以在厚漆中通常添加重质碳酸钙和轻质碳酸钙，添加重质碳酸钙可达24.6～78.5％。在面漆中，即罩面漆中，半光和无光漆则要采用增加体质颜料来削减光泽的办法，碳酸钙就是理想的消光填料。碳酸钙在多彩涂料中可作为其中一种添加剂发挥其作用，达到既降低材料成本，又能提高装饰效果的目的。在多彩涂料中可用轻质碳酸钙，即沉淀碳酸钙，其吸油量为80％左右，粒度15μm左右，比重2.7左右，折光率为1.60左右。也可用重质碳酸钙(方解石粉)即天然产大理石等研磨而成。在金属防锈涂料中碳酸钙的适当用量为30％。在金属防锈涂料中，碳酸钙是体质颜料，还有防锈作用。

重质碳酸钙按其原始平均粒径(d)分为粗磨碳酸钙(＞3μm)、细磨碳酸钙(1～3μm)、超细碳酸钙(0.5～1μm)。可根据需要进行选择。本发明提供的内墙乳胶漆中添加的重钙不作限定。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，添加600目重钙。

煅烧高岭土可应用于涂料、造纸、橡胶和塑料陶瓷等，其中油漆和涂料是我国优质煅烧高岭土最主要的应用领域，分别占国内超细高白度优质高岭土消费量的60％和30％左右。与未煅烧高岭土相比，低温煅烧高岭土的结合水含量减少，二氧化硅和三氧化铝含量均增大，活性点增加，结构发生变化，粒径较小且均匀，与未煅烧高岭土填充NR胶料相比，低温煅烧高岭土填充NR胶料的硫化特性曲线基本一致，绍尔A型硬度不变，拉伸强度提高，两者的物理性能均达到运动鞋非透明鞋底行业标准的要求。本发明提供的内墙乳胶漆中添加的煅烧高岭土不作限定。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，添加3000目地煅烧高岭土。

滑石粉，为白色或类白色、微细、无砂性的粉末，分子量为260.8617，手摸有油腻感。无臭，无味。在水、稀矿酸或稀氢氧化碱溶液中均不溶解。滑石粉的主要成分是滑石含水的硅酸镁，分子式为Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂。属单斜晶系。晶体呈假六方或菱形的片状，通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体，晶体无色透明或白色，但因含少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色；解理面上呈珍珠光泽。硬度接近于1，比重为2.7～2.8。滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性。本发明提供的内墙乳胶漆中添加的滑石粉种类不作限定。

防腐剂是指天然或合成的化学成分抑制物质腐败的药剂，对以腐败物质为代谢底物的微生物的生长具有持续的抑制作用。它能在不同情况下抑制最易发生的腐败作用，特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。将其加入食品、药品、颜料、生物标本等，以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败。亚硝酸盐及二氧化硫是常用的防腐剂之一。对纤维和木材的防腐用矿油、煤焦油、丹宁，对生物标本用甲醛、升汞、甲苯、对羟基苯甲酸丁酯、硝基糠腙衍生物或香脂类树脂。

涂料行业中，防腐剂一般选用卡松类的异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮的混合物，此外还有苯并异噻唑啉-3-酮。

异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒、非氧化性杀生剂，主要由5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMI)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MI)组成，通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。其与微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。杀生效率高，降解性好，具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶。高剂量时，异噻唑啉酮对生物粘泥剥离有显著效果。

甲基异噻唑啉酮是一种高效杀菌剂，耐热的水性防腐剂，对于抑制微生物的生长有很好的作用，可以抑制细菌、真菌、霉菌及霉菌的生长。

苯并异噻唑啉-3-酮有很好的杀菌性能，在酸性和碱性环境下都可使用，在180℃是仍有极好的稳定性，具有很好的安全性能其配置品有很好的稳定性，它能对物质系统提供长时间的保护。并且不含有重金属，氯，甲醛和无机盐。

很多防腐剂中都含有甲醛，作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，添加不含甲醛的陶氏LXE作为防腐剂。

防霉剂是指对霉菌具有杀灭或抑制作用，防止应用对象霉变的制剂。有酚类(如苯酚)、氯酚类(如五氯酚)、有机汞盐(如油酸苯基汞)、有机铜盐(如8-羟基喹啉铜)、有机锡盐(如氯化三乙或三丁基锡等)，及无机盐硫酸铜、氯化汞、氟化钠等。主要用于塑料、橡胶、纺织品、油漆和绝缘材料等。本发明提供的内墙乳胶漆中添加的防霉剂的种类不作限定。

作为优选，本发明提供的内墙乳胶漆中，添加科来恩DFX-1作为防霉剂。

本发明提供的内墙乳胶漆中，各成分均可由市场购得。其中，钛白粉：美国杜帮公司生产的金红石钛白粉；600目重钙：广东东方红粉体有限公司生产的重质碳酸钙；醋丙乳液：美国陶氏公司生产；竹碳粉：佛山三立粉体有限公司生产；光触媒：美国斯威公司生产；成膜助剂：日本三井公司生产；AMP-95多功能助剂：美国安格公司生产；防腐剂，防霉剂：德国科莱恩公司生产。

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1制备本发明提供的内墙乳胶漆

准确称取1250目竹碳粉5g，光触媒0.5g，醋丙乳液20g，羟乙基纤维素增稠剂0.3g，AMP-95多功能助剂0.05g，润湿分散剂0.3g，消泡剂0.2g，成膜助剂0.8g，乙二醇1.5g，钛白粉5g，600目重钙30g，煅烧高岭土5g，滑石粉2g，防腐剂0.1g，防霉剂0.1g，量取29.15mL水。

先在搅拌釜先加入水，再顺序加入羟乙基纤维素增稠剂、多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂，乙二醇后中速分散；然后加入钛白粉，600目重钙，1250目竹碳粉，光触媒，煅烧高岭土，滑石粉后高速分散至细度小于50μm；转低速后加入醋丙乳液，防腐剂，防霉剂搅拌均匀，即得。

实施例2制备本发明提供的内墙乳胶漆

准确称取1250目竹碳粉6g，光触媒1g，醋丙乳液20g，羟乙基纤维素增稠剂0.5g，AMP-95多功能助剂0.15g，润湿分散剂0.45g，消泡剂0.4g，成膜助剂1.5g，乙二醇1.2g，钛白粉15g，600目重钙20g，煅烧高岭土15g，滑石粉8g，防腐剂0.3g，防霉剂0.3g，量取10.2mL水。

实施例3制备本发明提供的内墙乳胶漆

准确称取1250目竹碳粉5.5g，光触媒0.7g，醋丙乳液25g，羟乙基纤维素增稠剂0.5g，AMP-95多功能助剂0.1g，润湿分散剂0.6g，消泡剂0.3g，成膜助剂1g，乙二醇1.5g，钛白粉10g，600目重钙28g，煅烧高岭土10g，滑石粉5g，防腐剂0.2g，防霉剂0.2g，量取11.4mL水。

实施例4制备本发明提供的内墙乳胶漆

准确称取1250目竹碳粉4g，光触媒0.8g，醋丙乳液30g，羟乙基纤维素增稠剂0.9g，AMP-95多功能助剂0.15g，润湿分散剂0.5g，消泡剂0.35g，成膜助剂1.4g，乙二醇1g，钛白粉8g，600目重钙10g，煅烧高岭土12g，滑石粉4g，防腐剂0.1g，防霉剂0.1g，量取26.7mL水。

实施例5制备本发明提供的内墙乳胶漆

准确称取1250目竹碳粉4.5g，光触媒0.5g，醋丙乳液20g，羟乙基纤维素增稠剂0.7g，AMP-95多功能助剂0.05g，润湿分散剂0.4g，消泡剂0.25g，成膜助剂1.2g，乙二醇1.2g，钛白粉13g，600目重钙30g，煅烧高岭土8g，滑石粉6g，防腐剂0.2g，防霉剂0.2g，量取13.8mL水。

实施例6制备本发明提供的内墙乳胶漆

准确称取1250目竹碳粉4.5g，光触媒0.5g，醋丙乳液40g，羟乙基纤维素增稠剂0.7g，AMP-95多功能助剂0.05g，润湿分散剂0.6g，消泡剂0.25g，成膜助剂1.2g，乙二醇1.2g，钛白粉13g，600目重钙10g，煅烧高岭土8g，滑石粉2g，防腐剂0.2g，防霉剂0.2g，量取15.8mL水。

实施例7对本发明提供的内墙乳胶漆的质量进行检测

本发明提供的内墙乳胶漆送国家建筑材料测试中心，检测结果见表1。

表1本发明提供的内墙乳胶漆甲醛净化率检测

实施例8对本发明提供的内墙乳胶漆的质量进行检测

根据GB18582-2008室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量国家标准的检测方法，将本发明提供的内墙乳胶漆送交北京为梁化学研究所分析测试中心进行检测，结果见表2。

表2本发明提供的内墙乳胶漆有害物质检测

由表2可知，本发明提供的内墙乳胶漆均符合国家标准。

实施例9对本发明提供的内墙乳胶漆的质量进行检测

将本发明提供的内墙乳胶漆送交北京为梁化学研究所分析测试中心进行检测，结果见表3。

表3本发明提供的内墙乳胶漆微生物检测

由表3可知，本发明提供的内墙乳胶漆对细菌具有较好的抑制作用，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑制率均大于99.99％。

实施例10检测本发明提供的内墙乳胶漆的甲醛去除效果

被处理体如木材(主要粘合板、纤维板或装饰板等建材)、纸张、纤维、纤维制品、树脂成形品等。

以溶液形态使用的1250目竹碳粉、光触媒、醋丙乳液混合物，将上述混合物的溶液或分散液涂布或浸渍在纸张、纤维、树脂成形品(如薄膜、片材)等处理体上即可。

以乳化物形态使用1250目竹碳粉、光触媒、醋丙乳液混合物，如粘合剂、纸张类(纸、壁纸等)、纤维、木材(主要粘合板、装饰板或纤维板等建材)、树脂成形品(主要薄膜、片材)等的表面处理剂，合成树脂的添加剂等。粘合剂是在树脂乳液(如醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂乳液、苯乙烯-丁二烯共聚物乳液等)或水性高分子(如淀粉水溶液、聚乙烯醇水溶液)中，将本发明提供的1250目竹碳粉、光触媒、醋丙乳液混合物的乳化物添加混合制得。使用时，在各自的粘合剂中加入适当的交联剂、硬化剂等必要成分或增量剂、防锈剂及充填剂等使用。在对纤维、纸张、木材及树脂成形品等的处理时，可以将本发明提供的1250目竹碳粉、光触媒、醋丙乳液混合物的乳化剂涂布或浸渍进行，另外，在树脂乳胶(如醋酸乙烯树脂乳胶、病死算树脂乳胶、橡胶胶乳)中，把颜料和本发明提供的1250目竹碳粉、光触媒、醋丙乳液混合物的乳化物添加混合制成涂料使用。

将实施例1至6中制得的内墙乳胶漆，按照下列甲醛释放量的测定方法，对本发明提供的内墙乳胶漆的除甲醛性能进行评价。

试验片的制备：在6块F2粘合板(规格为35cm×35cm×0.55cm)的两面，分别均匀涂覆实施例1至6制得的内墙乳胶漆，室温干燥后，装入塑料袋内，密封24h。从涂覆有实施例1至6制得的内墙乳胶漆的F2粘合板上，以15cm×5cm×0.55cm裁剪成试验片1至6。

对照片的制备：从未涂覆本发明提供的内墙乳胶漆的F2粘合板上按照15cm×5cm×0.55cm裁剪成对照片。

在干燥器(符合JIS R3503规定的大小240mm、内容积约10L)的底部放置盛有300mL蒸馏水的结晶皿(直径120mm，高60mm)，其上面铺有瓷板，分别放置上述试验片和对照片，于20～25℃放置24h，将F2粘合板析出的甲醛吸收至蒸馏水中作为测试溶液。

测试溶液中甲醛浓度按照乙酰丙酮法用光点比色计比色定量测定。

甲醛扩散量(mg/L)为对照片的甲醛扩散量。

甲醛减少量(mg/L)为试验片的甲醛扩散量-对照片的甲醛扩散量。

甲醛除去率(％)＝甲醛减少量(mg/L)/甲醛扩散量(mg/L)×100。

结果见表4。

表4本发明提供的内墙乳胶漆除甲醛效果

由表4可知，本发明提供的内墙乳胶漆释放甲醛量少，甲醛的除去率达93.60～97.06％，能够有效去除室内装饰及家具析出的甲醛。

实施例11检测本发明提供的内墙乳胶漆的甲醛去除效果

将7块25cm×25cm的人造板(七厘板)分别放入20L的密闭容器中，24h后用4160型甲醛监测仪测定并记录两个密闭容器中的甲醛浓度值；然后取出人造板，将其中一块作为对照组，涂覆普通乳胶漆，每隔1h涂覆一遍，共涂覆3遍；其余6块作为试验组，分别及本发明提供的实施例1至6制得的内墙乳胶漆，每隔1h涂覆一遍，共涂覆3遍。24h彻底干燥后再放入密闭容器中，密闭24h后，再用4160型甲醛监测仪测定并记录密闭容器中的甲醛浓度值。分别在36h、48h、60h、72h、5d、7d、11d、18d、30d、60d、90d后，测定并记录甲醛浓度。

检测仪器：为国家标准计量认定的美国4160型甲醛监测仪，检测的同时显示浓度值数字。4160型甲醛监测仪测定的数值与实验室化学方法检测值的偏差，一般在5％以内。

测定数值标准：测定值室内空气中甲醛的含量为国际标准值ppm，适用我国标准，须要换算成毫克值(mg/m³)。

国家规定室内甲醛浓度最高限定值(GB/T 18883-2002)0.10mg/m³。毫克与ppm的换算公式为：1ppm＝1.247mg/m³。

测定结果见表5。

表5本发明提供的内墙乳胶漆除甲醛效果

由表4可知，普通乳胶漆也有一定的除甲醛效果，在24h时的甲醛去除率为8.24％；5d后，甲醛去除率达到最低，为18.09％；随时间推移，去除甲醛率不升反降，这表明，普通乳胶漆吸收甲醛的量非常有限，在后续时段不能够吸收内部装饰中析出的甲醛，或者反而将以前吸收的甲醛重新释放回空气中。本发明提供的内墙乳胶漆在24h至90d时间内，一直保持较好的甲醛去除率，为93.05～95.56％，可以有效去除内部装饰中释放的甲醛。

实施例12检测本发明提供的内墙乳胶漆的有机挥发气体去除效果

将释放苯、VOC等有害物质的溶液分别喷入7个密闭的相同容积的气候箱中，其中6个气候箱中放置涂覆有本发明实施例1至6制得的内墙乳胶漆的玻璃板，在整点时间段，用苯检测管、VOC检测管进行检测。或用美国产的TLV FALCON便携式苯有机气体、VOC有机气体PID监测仪进行检测。

试验组：选择1个密闭试验箱(约1m³，内部设有紫外光源)，试验箱内放有表面涂覆有本发明中实施例1制得的内墙乳胶漆的50cm×50cm的玻璃板。喷入苯，控制恒定的温度(23℃±2)、湿度(60％)，经过30min使苯充分挥发弥漫。

对照组：选择同试验组相同大小的密闭试验箱(约1m³，内部设有紫外光源)，试验箱内放有50cm×50cm的玻璃板，不涂覆本发明中实施例1至6制得的内墙乳胶漆。喷入苯，控制恒定的温度(23℃±2)、湿度(60％)，经过30min使苯充分挥发弥漫。

24h后，用大气采样仪对各密闭试验箱的空气取样，并用现场未采样的空白吸收管的吸收液进行空白测定。根据GB/T11737-2001《居住区大气中苯、甲苯、二甲苯卫生检验标准方法》测试空气中苯浓度。或用美国TLV FALCON便携式苯有机气体检测仪进行检测并记录。

VOC的检测方法同苯近似，不同的仅仅是喷入的有害气体及检测用的仪器。测定结果见表6。

表6本发明提供的内墙乳胶漆除有机挥发气体效果

由表6可知，本发明提供的实施例1制得的内墙乳胶漆对空气中的VOC(挥发性有机化合物)及有害气体如苯等具有较好的去除效果。对VOC的去除率为70.02％，其中，对苯的去除率为66.7％。

本发明提供的实施例2至6制得的内墙乳胶漆也具有与实施例1制得的内墙乳胶漆相近的效果，同样能够有效去除空气中的VOC及有毒有害气体。其中，实施例2至6制得的内墙乳胶漆对VOC的去除率为52.73～72.11％，其中，对苯的去除率为53.15～73.26％。

综合上述结果，本发明提供的内墙乳胶漆对VOC的去除率为52.73～72.11％，其中，对苯的去除率为53.15～73.26％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种内墙乳胶漆，其特征在于，包括竹碳粉、光触媒和醋丙乳液，以及涂料中可接受的助剂。

2.如权利要求1所述的内墙乳胶漆，其特征在于，竹碳粉、光触媒和醋丙乳液的重量比为4～6∶0.5～1∶20～40。

3.如权利要求1所述的内墙乳胶漆，其特征在于，所述竹碳粉为1250目。

4.如权利要求1所述的内墙乳胶漆，其特征在于，所述光触媒中二氧化钛颗粒为2～6nm。

5.如权利要求1所述的内墙乳胶漆，其特征在于，所述光触媒的pH值为6.8～7.4。

6.如权利要求1所述的内墙乳胶漆，其特征在于，所述醋丙乳液以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为单体共聚而成，所述醋丙乳液的玻璃转化温度为15～30℃，所述醋丙乳液的最低成膜温度为0℃。

7.如权利要求1所述的内墙乳胶漆，其特征在于，所述涂料中可接受的助剂包含增稠剂、多功能助剂、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、乙二醇、钛白粉、重钙、煅烧高岭土、滑石粉、防腐剂、防霉剂中的一种或两种以上的混合物。

8.如权利要求1所述的内墙乳胶漆，以重量百分比计，包括：竹碳粉4～6％，光触媒0.5～1％，醋丙乳液20～40％，羟乙基纤维素增稠剂0.3～0.9％，AMP-95多功能助剂0.05～0.15％，润湿分散剂0.3～0.6％，消泡剂0.2～0.4％，成膜助剂0.8～1.5％，乙二醇1～1.5％，钛白粉5～15％，重钙10～30％，煅烧高岭土5～15％，滑石粉2～8％，防腐剂0.1～0.3％，防霉剂0.1～0.3％。