CN102702905A

CN102702905A - 一种防氡、抗甲醛涂料

Info

Publication number: CN102702905A
Application number: CN2012101928653A
Authority: CN
Inventors: 孙保国
Original assignee: Tianchang Julong Car and Ship Coating Co Ltd
Current assignee: Tianchang Julong Car and Ship Coating Co Ltd
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-12
Also published as: CN102702905B

Abstract

本发明公开了一种防氡、抗甲醛涂料，其特征在于：所述涂料按重量份数包括如下组分：纯丙烯酸乳液20～60；钛白粉12～30；重质碳酸钙10-30；二氧化硅颗粒10-30；竹炭粉5～20；纳米钛2～10；成膜剂0.1-3；润湿剂0.1-5；消泡剂0.1-1；水10～30。本发明通过添加纳米级的颗粒，配伍粒径稍大些的微米级颗粒，通过各组分的复配，克服了防氡涂料涂层致密，比表面积小，甲醛吸附效果不佳的缺陷，得到一种同时具有防氡、除甲醛的涂料。

Description

一种防氡、抗甲醛涂料

技术领域

本发明涉及一种功能性涂料，优选涉及一种防氡、抗甲醛涂料。

背景技术

甲醛是一种无色，有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。世界卫生组织在2004年发布的第153号公报认定：甲醛为致癌和致畸形物质。甲醛是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一，也是导致幼儿白血病的危险因素之一。根据国内的医学杂志及相关文献报道，室内甲醛对人体健康的危害可归纳为刺激作用、毒性作用和致癌作用。

家庭居室中的木器、木板、家具、墙壁等涂料中都会含有甲醛，然而更可怕的是，甲醛的释放期一般为三至十五年。纳米材料能够产生负离子，具有分解甲醛的功能，其中纳米二氧化钛效果最好，已经被广泛使用在不同领域(包括涂料)用于分解甲醛，提高空气质量，国内已有多个发明专利和技术报道。

CN102146255公开了一种抗甲醛净味全效环保水性木器清漆及其制备技术，该木器清漆由以下组分组成：除醛乳液30-40％，核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液15-25％；竹炭粉3-5％，抗划伤蜡助剂1-3％，消光粉0.2-0.5％，消泡剂0.1-0.2％，分散剂0.5-1.5％，防沉剂0.1-0.3％，水与助剂20-40％。该制备技术：首先在分散缸中加入核壳纯丙烯酸乳液和聚氨酯改性丙烯酸乳液并进行中速分散，之后均匀混入微米级活性竹炭粉体，高速分散15-30分钟后，加入净醛乳液及抗划伤蜡助剂、水、分散剂、消光剂、消泡剂、防沉剂和其它组分，中速分散40分钟后，取样检测成品细度与粘度，过滤，装罐，包装。

CN101921521公开了一种长效抗甲醛纳米钛水性涂料，其重量百分比组成为：成膜基料20～60％，颜料0～30％，填料0～40％，竹炭粉5～20％，纳米钛2～10％，助剂1～10％，水10～30％。本发明涂料中的竹炭粉具有良好的吸附性能，能够将涂料中释放出的甲醛吸附住，然后再由纳米钛进行分解，从而能长效且有效地降低甲醛污染，改善室内空气。

但是，纳米材料分解甲醛必须要依靠接触分解，还需要自然光源(或紫外光)的照射激发。在无光的夜里纳米材料就失去分解甲醛的功能，不能长效，影响了分解甲醛的效果。导致甲醛依然有很多被缓慢释放到空气中污染环境。因此，如何提高纳米涂料的抗甲醛、分解甲醛的效果，并提高其长效性，是涂料行业普遍关注、需要解决的问题。

氡是自然界唯一的天然放射性气体，由镭衰变产生。地表岩石和土壤氡的发射率为2×10^-2Bqm^-2S^-1。氡气已经被列为人类患肺癌的第二大因素。近年来，国内外对环境氡气浓度及其来源进行广泛深入的调查研究表面，在某些工业矿山、巷道、地下建筑物内，以及工业尾渣做建材的住房内，氡及其子体浓度较高，所产生的辐射危害不容忽视，相应治理与防护措施的研究日益引起人们的关注。

室内氡气主要来源于含铀系物高的建筑材料，如砖、石、混凝土等。氡及其子体和有害微生物已成为室内空气中危害健康的主要污染物之一。

CN102382497公开了一种除氡内墙涂料，该涂料由下列组份及重量份构成，水150-250份，分散剂3-8份，复合除氡填料40-80份，颜料填料150-200份，乳化剂1-3份，成膜助剂8-10份，乳液250-400份，增稠剂8-10份，稳定剂2-3份；其中所述复合除氡填料由苯酚络合物、涤纶、海泡石、竹炭粉组成，并且以重量计苯酚络合物30-50％，涤纶5-15％，海泡石15-35％，竹炭粉20-30％，该四种组份之和为100％。本发明采用独创的复合防氡填料组合，使得涂料的除氡效果优异，且安全环保，涂料综合性能良好。

通常，防氡涂料是通过致密的涂料层覆盖氡气放射源，来达到降低基材的氡析出率、降低室内氡气辐射的作用，但是致密的涂层，由于比表面积比较小，对于甲醛的吸附能力弱。因此，人们在使用涂料时，很难将除氡气与除甲醛两者结合，如何开发一种既能防氡气，又能除甲醛的涂料是本领域的一个技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种防氡、抗甲醛涂料。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种防氡、抗甲醛涂料，按重量份数包括如下组分：

本发明所述的纯丙烯酸乳液起到成膜和粘结的作用，纯丙烯酸乳液所成的漆膜，膜层致密，能够完全隔绝氡气的放射源，使氡气封闭在漆膜内，并衰减为无害元素。

优选地，所述纯丙烯酸乳液固含量为45-53wt%，例如45.5wt%、46.3wt%、47.2wt%、49wt%、50.3wt%、51.8wt%、52.2wt%、52.8wt%。

本发明中，钛白粉用来赋予涂膜对被涂基材表面的遮盖力和白度。优选地，所述钛白粉为金红石型钛白粉，优选其中二氧化钛的含量≥97wt%例如97.1wt%、98wt%等。

优选地，所述二氧化硅颗粒的粒径为80nm-5μm，例如82nm、110nm、143nm、266nm、350nm、400nm、633nm、900nm、1μm、1.4μm、2.1μm、3.5μm、4.6μm、4.9μm等，优选80-500nm。

优选地，所述重质碳酸钙的颗粒度为1200-1850目，例如1220目、1280目、1340目、1450目、1480目、1570目、1680目、1710目、1780目、1820目等，优选1400-1600目，进一步优选1520目。

优选地，所述竹炭粉的粒径≤100μm，例如98μm、85μm、70μm、65μm、52μm、44μm、30μm等。

优选地，所述纳米钛的粒径≤100nm，例如99nm、83nm、67nm、50nm、42nm、31nm等。

优选地，所述成膜剂选自丙烯酸树脂改性酪蛋白成膜剂、丙烯酸树脂聚氨酯共聚树脂、聚乙烯、丙烯酸酯改性丁二烯树脂、聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂、玻璃纤维素、PTFE中的任意1种或至少2种的组合，所述组合例如丙烯酸树脂改性酪蛋白成膜剂/聚乙烯、丙烯酸酯改性丁二烯树脂/丙烯酸树脂聚氨酯共聚树脂、PTFE/玻璃纤维素/聚乙烯等，优选丙烯酸树脂聚氨酯共聚树脂、丙烯酸酯改性丁二烯树脂、玻璃纤维素、PTFE1种或至少2种的组合。

优选地，所述润湿剂为低VOC润湿剂，优选自甘油、丙二醇、司盘-80、司盘-60、吐温-90、吐温-80中的1种或至少2种的组合，所述组合例如甘油/司盘-80、丙二醇吐温-90、吐温-80/丙二醇/司盘-60等，优选自丙二醇、司盘-80、司盘-60、吐温-80中的1种或至少2种的组合。

优选地，所述消泡剂选自聚醚类消泡剂和/或硅类消泡剂中的任意1种或至少2种的组合，优选自GPE10、GPE20、GPE30、GPE40、GPE50、乳化二甲基硅油中的任意1种或至少2种的组合，所述组合例如GPE40/GPE50、GPE30/GPE50、乳化二甲基硅油/GPE10/GPE20等。

优选地，所述水为去离子水。

作为优选技术方案，本发明所述防氡、抗甲醛涂料，按重量份数包括如下组分：

或，所述防氡、抗甲醛涂料，按重量份数包括如下组分：

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有如下优势：

本发明通过添加纳米级的颗粒，配伍粒径稍大些的微米级颗粒，通过各组分的复配，克服了防氡涂料涂层致密，比表面积小，甲醛吸附效果不佳的缺陷，得到一种同时具有防氡、除甲醛的涂料。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

一种所述防氡、抗甲醛涂料，按重量份数包括如下组分：

所述纯丙烯酸乳液固含量为45wt%；钛白粉中二氧化钛的含量97wt%；二氧化硅颗粒的粒径为5μm；重质碳酸钙的颗粒度为1200目；竹炭粉的粒径100μm；纳米钛的粒径100nm。

制备工艺：将各种原料搅拌均匀，调配成涂料。

漆膜性能指标：外观平整，表干0.3h，实干5h，易打磨，甲醛分解率95％(30d)，防氡率93%。

实施例2

一种所述防氡、抗甲醛涂料，按重量份数包括如下组分：

所述纯丙烯酸乳液固含量为53wt%；钛白粉中二氧化钛的含量98wt%；二氧化硅颗粒的粒径为80nm；重质碳酸钙的颗粒度为1850目；竹炭粉的粒径80μm；纳米钛的粒径90nm。

制备工艺：将各种原料搅拌均匀，调配成涂料。

漆膜性能指标：外观平整，表干0.3h，实干5h，易打磨，甲醛分解率97％(30d)，防氡率96%。

实施例3

一种所述防氡、抗甲醛涂料，按重量份数包括如下组分：

所述纯丙烯酸乳液固含量为50wt%；钛白粉中二氧化钛的含量97.5wt%；二氧化硅颗粒的粒径为200nm；重质碳酸钙的颗粒度为1550目；竹炭粉的粒径90μm；纳米钛的粒径70nm。

制备工艺：将各种原料搅拌均匀，调配成涂料。

漆膜性能指标：外观平整，表干0.3h，实干5h，易打磨，甲醛分解率98％(30d)，防氡率97%。

对比例

采用CN101921521公开的实施例3作为对比例

一种用作面漆的抗甲醛纳米钛水性涂料，其重量配比组成为：水性聚氨酯树脂45％、钛白粉20％、竹炭粉6％、纳米钛2％、助剂5％、水22％。

制备工艺：按一般建筑乳胶漆生产工艺进行，经混合研磨调配成涂料。

对比试验

测试漆膜的外观、表干时间、实干时间、甲醛分解率、防氡率，结果如表1所示。

表1 实施例1-3与对比例的性能测试结果

	外观	表干时间	实干时间	甲醛分解率	防氡率
						实施例1	平整	3h	13h	90%（20d）	89%
实施例2	平整	3.1h	13.1h	93%（20d）	88%
						实施例3	平整	3.3h	13.2h	94%（20d）	80%
对比例	平整	3.2h	13.2h	80%（20d）	70%

由表1可以看出，本发明提供的防氡抗甲醛涂料在20天后测得的甲醛分解率和防氡率的效果均较对比例有明显优异的效果。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种防氡、抗甲醛涂料，其特征在于：所述涂料按重量份数包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述纯丙烯酸乳液固含量为45-53wt%。

3.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于：所述钛白粉为金红石型钛白粉，优选其中二氧化钛的含量≥97wt%；

优选地，所述二氧化硅颗粒的粒径为80nm-5μm，优选80-500nm。

4.根据权利要求1-3之一所述的涂料，其特征在于：所述重质碳酸钙的颗粒度为1200-1850目，优选1400-1600目，进一步优选1520目。

5.根据权利要求1-4之一所述的涂料，其特征在于：所述竹炭粉的粒径≤100μm。

6.根据权利要求1-5之一所述的涂料，其特征在于：所述纳米钛的粒径≤100nm。

7.根据权利要求1-6之一所述的涂料，其特征在于：所述成膜剂选自丙烯酸树脂改性酪蛋白成膜剂、丙烯酸树脂聚氨酯共聚树脂、聚乙烯、丙烯酸酯改性丁二烯树脂、聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂、玻璃纤维素、PTFE中的任意1种或至少2种的组合。

8.根据权利要求1-7之一所述的涂料，其特征在于：所述润湿剂为低VOC润湿剂，优选自甘油、丙二醇、司盘-80、司盘-60、吐温-90、吐温-80中的1种或至少2种的组合。

9.根据权利要求1-8之一所述的涂料，其特征在于：所述消泡剂选自聚醚类消泡剂和/或硅类消泡剂中的任意1种或至少2种的组合，优选自GPE10、GPE20、GPE30、GPE40、GPE50、乳化二甲基硅油中的任意1种或至少2种的组合。

10.根据权利要求1-10之一所述的涂料，其特征在于：所述水为去离子水。