CN104327608B

CN104327608B - 一种具有吸附并分解甲醛功能的硅藻涂料

Info

Publication number: CN104327608B
Application number: CN201410558291.6A
Authority: CN
Inventors: 吴少勇
Original assignee: SHENZHEN ELI HOME ECO BUILDING MATERIALS Co Ltd
Current assignee: Zhongjian Life Technology (Shenzhen) Co.,Ltd.
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2034-10-16
Also published as: CN104327608A

Abstract

本发明提供了一种具有吸附并分解甲醛功能的硅藻涂料，它是采用负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液、5040型分散剂、2,2,4‑三甲基1,3‑戊二醇单异丁酸酯、Kh‑550型硅烷偶联剂、聚丙烯酸酯增稠剂、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇、高岭土、云母粉、钛白粉、辛基酚聚氧乙烯醚、乙二醇、705型EVA乳液、AGITAN‑208型消泡剂、卡松和水等原料复配而成。而负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液是采用Cu/Al₂O₃型催化剂、锐钛型纳米二氧化钛、纳米三氧化钨、硅藻土、5040型分散剂、405型润湿剂、AGITAN‑208型消泡剂、400型聚乙二醇、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇、Kh‑570型硅烷偶联剂、TT‑935型增稠剂和水复配而成。本发明制备的产品具有吸附并分解甲醛功能。

Description

一种具有吸附并分解甲醛功能的硅藻涂料

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种具有吸附并分解甲醛功能的硅藻涂料。

背景技术

室内环境中甲醛的来源主要是家具和织物、木制品填料、建筑来源、清洁剂、化妆品和个人用品等，其中主要是人造板材。甲醛对皮肤粘膜有刺激性作用，吸入甲醛能引起头晕、头痛、乏力、恶心等症状，严重时还会导致不孕、胎儿畸形、致癌等。根据GB/T18883-2002《室内空气质量标准》，空气中的甲醛含量应≤0.10mg/m³，而目前室内空气中甲醛含量很多均超出国家标准，这给人们的健康带来了威胁。

目前，不少厂家开发了具有净化空气功能的室内装饰材料，其中也包含了可以吸附空气中甲醛的室内装饰材料。然而，这些装饰材料一般只具有吸附甲醛功能，但很少具有分解甲醛功能，尤其是具有持续分解甲醛功能。此外，即便这些室内装饰材料添加了具有分解甲醛功能的材料，但这些材料只是分散在装饰材料中，很少有将具有分解甲醛功能材料稳定地分散在吸附材料的孔隙中，这也是导致其分解甲醛功能弱的一个重要原因。

硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，是海洋或湖泊中生长的硅藻类的残骸在水底沉积，经自然环境作用而逐渐形成的一种非金属矿物。硅藻土内部有很多微孔，具有一定的化学活性，平均粒径小于2µm，理论比表面积约（40～50）m²/g。因其独特的结构特征，使得硅藻土具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的物性。

目前，在室内装饰材料主要是硅藻泥产品，它呈固态粉末状，使用时，需要施工人员添加一定比例的水才能使用。而房屋装修往往受水源限制，给加工造成一定的不便，另外，加水的量也有严格的规定，施工工艺复杂，这对施工人员有较高的技术要求。此外，它的使用成本高。水性液态硅藻涂料是以水为分散介质，利用硅藻土含有大量微孔而具有优异的物理性能，再结合乳胶漆优异的施工性能而成的一种呈液态的环保涂料产品。硅藻涂料可以克服硅藻泥产品的不足之处，具有施工简单、使用成本相对较低等优点。

针对以上情况，利用硅藻涂料的优点，再结合催化分解甲醛技术，研究一种具有吸附并分解甲醛功能的硅藻涂料就具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有吸附并分解甲醛功能的硅藻涂料。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：本发明所述的一种具有吸附并分解甲醛功能的硅藻涂料是采用以下重量百分比配方。

负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液30~45%，5040型分散剂0.5~2%， 2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯0.5~2%，Kh-550型硅烷偶联剂0.1~0.3%，聚丙烯酸酯增稠剂0.2~0.5%，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1~0.5%，高岭土4~8%，云母粉5~10%，钛白粉3~6%，辛基酚聚氧乙烯醚1~3%，乙二醇0.5~2%，705型EVA乳液10~18%， AGITAN-208型消泡剂0.1~0.3%，卡松0.1~0.3%，水余量。

本发明所述的负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液是采用以下重量百分比配方：Cu/Al₂O₃型催化剂2~4%，锐钛型纳米二氧化钛0.5~2%，纳米三氧化钨0.5~2%，硅藻土25~40%，5040型分散剂0.5~2%，405型润湿剂0.1~0.5%，AGITAN-208型消泡剂0.1~0.3%，400型聚乙二醇0.3~0.8%，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1~0.3%，Kh-570型硅烷偶联剂0. 2~0.5%，TT-935型增稠剂0.1~0.5%，水余量。

所述的Cu/Al₂O₃型催化剂是以Al₂O₃为载体，以Cu为活性材料，采用浸渍法加工而成的一种催化剂。

本发明所述的锐钛型纳米二氧化钛的平均粒径为5nm。

本发明所述的纳米三氧化钨的平均粒径为20nm。

本发明所述的负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液是采用以下步骤加工而成。

在搅拌釜中按比例加入水，再按比例加入5040型分散剂、405型润湿剂、AGITAN-208型消泡剂、400型聚乙二醇和2-氨基-2-甲基-1-丙醇，并搅拌均匀。

在搅拌釜中按比例继续加入Cu/Al₂O₃型催化剂、锐钛型纳米二氧化钛和纳米三氧化钨，并缓慢滴加Kh-570型硅烷偶联剂，并高速搅拌，使之分散均匀。

最后在搅拌釜中按比例加入硅藻土继续分散，并缓慢加入TT-935型增稠剂，中速搅拌均匀即可。

本发明一种具有吸附并分解甲醛功能的硅藻涂料的制备方法包括如下步骤。

按比例在搅拌釜中加入水，再加入5040分散剂、2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、Kh-550型硅烷偶联剂、乙二醇、辛基酚聚氧乙烯醚、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、AGITAN-208型消泡剂和卡松，并搅拌均匀。

按比例称取高岭土、云母粉和钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。

将705型EVA乳液在分散液中继续分散，再加入负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液，最后加入聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，最后灌装、包装。

本发明的的锐钛型纳米二氧化钛的平均粒径为5nm，纳米三氧化钨的平均粒径为20nm，而硅藻土的孔隙约2µm，因此，锐钛型纳米二氧化钛和纳米三氧化钨在各种助剂的作用下，并借助机械搅拌，可以分散并稳定地存在硅藻土的孔隙中。锐钛型纳米二氧化钛在日光或灯光中紫外线的作用下使TiO₂激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的甲醛，纳米三氧化钨具有在室温条件下光催化分解气相甲醛功能。当空气中甲醛被硅藻土吸附到孔隙后，在锐钛型纳米二氧化钛和纳米三氧化钨共同作用下可实现在孔隙中被分解。Cu/Al₂O₃型催化剂中的铜是一种过渡金属氧化物，以Al₂O₃为载体，采用浸渍法加工而成的一种催化剂，它对直接接触在该催化剂表面上的甲醛具有很好的催化分解作用。此外，本发明产品还具有吸、放湿性能，能调节室内空气湿度，并具有防结露功能。

为了验证本发明产品的是否符合GB/T 9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》的标准要求，本发明人将发明样品送往第三方检测机构进行检测，测试结果汇总如下。

序号	检测项目	标准要求	检测结果	单项结论
					1	容器中状态	无硬块，搅拌后呈均匀状态	无硬块，搅拌后呈均匀状态	合格
2	施工性	刷涂二道无障碍	刷涂二道无障碍	合格
					3	低温稳定性（3次循环）	不变质	不变质	合格
4	涂膜外观	正常	正常	合格
					5	干燥时间（表干）	≤2h	＜1h	合格
6	对比率（白色和浅色）	≥0.90	0.93	合格
					7	耐碱性（24h）	无异常	无异常	合格
8	耐洗刷性	≥300次	1000次不露底	合格

通过第三方检测结果可知，本发明样品符合GB/T 9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》的标准要求。

为了验证本发明产品的是否符合GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》的标准要求，本发明人将发明样品送往第三方检测机构进行检测，测试结果汇总如下。

通过第三方检测结果可知，本发明样品符合GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》的标准要求。

为了验证本发明产品的吸附分解甲醛的性能，本发明人将发明样品送往第三方检测机构参照JC/T 1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》进行检测，测试结果汇总如下。

检测项目	测试环境	标准要求	测试结果
				甲醛净化性能	温度（20±2）℃，湿度（50±10）%	≥75%	净化效率为81.5%
甲醛持续净化性能	温度（20±2）℃，湿度（50±10）%	≥60%	净化效率为63.5%

通过第三方检测结果可知，本发明产品具有对甲醛净化功能与持续净化甲醛功能。

具体实施方式

实施例1

在搅拌釜中加入50.4份水，再加入2份5040型分散剂、0.1份405型润湿剂、0.3份AGITAN-208型消泡剂、0.3份400型聚乙二醇和0.3份2-氨基-2-甲基-1-丙醇，并搅拌均匀。再在搅拌釜中加入2份Cu/Al₂O₃型催化剂、2份纳米三氧化钨和2份锐钛型纳米二氧化钛，并缓慢滴加0.5份Kh-570型硅烷偶联剂，并高速搅拌，使之分散均匀。最后在搅拌釜中加入45份硅藻土继续分散，并缓慢加入0.1份TT-935型增稠剂，中速搅拌均匀，得负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液，备用。

在另一个搅拌釜中加入26.4份水、0.5份5040分散剂、0.5份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、0.1份Kh-550型硅烷偶联剂、0.5份乙二醇、3份辛基酚聚氧乙烯醚、0.1份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.3份AGITAN-208型消泡剂和0.1份卡松，并搅拌均匀。再称取4份高岭土、10份云母粉和6份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。将18份705型EVA乳液加在分散液中继续分散，再加入30份负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液最后加入0.5份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，最后灌装、包装，即本实施例1。

实施例2

在搅拌釜中加入58.5份水，再加入1.2份5040型分散剂、0.3份405型润湿剂、0.2份AGITAN-208型消泡剂、0.5份400型聚乙二醇和0.2份2-氨基-2-甲基-1-丙醇，并搅拌均匀。再在搅拌釜中加入3份Cu/Al₂O₃型催化剂、1.2份纳米三氧化钨和1.2份锐钛型纳米二氧化钛，并缓慢滴加0.4份Kh-570型硅烷偶联剂，并高速搅拌，使之分散均匀。最后在搅拌釜中加入33份硅藻土继续分散，并缓慢加入0.3份TT-935型增稠剂，中速搅拌均匀，得负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液，备用。

在另一个搅拌釜中加入22.2份水、1.2份5040分散剂、1.2份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、0.2份Kh-550型硅烷偶联剂、1.2份乙二醇、2份辛基酚聚氧乙烯醚、0.3份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.2份AGITAN-208型消泡剂和0.2份卡松，并搅拌均匀。再称取6份高岭土、8份云母粉和5份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。将14份705型EVA乳液加在分散液中继续分散，再加入38份负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液最后加入0.3份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，最后灌装、包装，即本实施例2。

实施例3

在搅拌釜中加入67.3份水，再加入0.5份5040型分散剂、0.5份405型润湿剂、0.1份AGITAN-208型消泡剂、0.8份400型聚乙二醇和0.1份2-氨基-2-甲基-1-丙醇，并搅拌均匀。再在搅拌釜中加入4份Cu/Al₂O₃型催化剂、0.5份纳米三氧化钨和0.5份锐钛型纳米二氧化钛，并缓慢滴加0.2份Kh-570型硅烷偶联剂，并高速搅拌，使之分散均匀。最后在搅拌釜中加入25份硅藻土继续分散，并缓慢加入0.5份TT-935型增稠剂，中速搅拌均匀，得负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液，备用。

在另一个搅拌釜中加入20.6份水、2份5040分散剂、2份2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯、0.3份Kh-550型硅烷偶联剂、2份乙二醇、1份辛基酚聚氧乙烯醚、0.5份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.1份AGITAN-208型消泡剂和0.3份卡松，并搅拌均匀。再称取8份高岭土、5份云母粉和3份钛白粉，并添加在上一步的分散液中继续分散。将10份705型EVA乳液加在分散液中继续分散，再加入45份负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液最后加入0.2份聚丙烯酸酯增稠剂调节稠度，最后灌装、包装，即本实施例3。

Claims

1.一种具有吸附并分解甲醛功能的硅藻涂料，其特征在于，它是采用以下重量百分比配方：

负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液30~45%，5040型分散剂0.5~2%， 2,2,4-三甲基1,3-戊二醇单异丁酸酯0.5~2%，KH-550型硅烷偶联剂0.1~0.3%，聚丙烯酸酯增稠剂0.2~0.5%，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1~0.5%，高岭土4~8%，云母粉5~10%，钛白粉3~6%，辛基酚聚氧乙烯醚1~3%，乙二醇0.5~2%，705型EVA乳液10~18%， AGITAN-208型消泡剂0.1~0.3%，卡松0.1~0.3%，水余量；

所述的负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液是采用以下重量百分比配方：

Cu/Al₂O₃型催化剂2~4%，锐钛型纳米二氧化钛0.5~2%，纳米三氧化钨0.5~2%，硅藻土25~40%，5040型分散剂0.5~2%，405型润湿剂0.1~0.5%，AGITAN-208型消泡剂0.1~0.3%，400型聚乙二醇0.3~0.8%，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1~0.3%，KH-570型硅烷偶联剂0. 2~0.5%，TT-935型增稠剂0.1~0.5%，水余量；

所述的Cu/Al₂O₃型催化剂是以Al₂O₃为载体，以Cu为活性材料，采用浸渍法加工而成的一种催化剂；所述的锐钛型纳米二氧化钛的平均粒径为5nm；所述的纳米三氧化钨的平均粒径为20nm；

所述的负载可分解甲醛材料的硅藻土分散液是采用以下步骤加工而成：

A．在搅拌釜中按比例加入水，再按比例加入5040型分散剂、405型润湿剂、AGITAN-208型消泡剂、400型聚乙二醇和2-氨基-2-甲基-1-丙醇，并搅拌均匀；

B．在搅拌釜中按比例继续加入Cu/Al₂O₃型催化剂、锐钛型纳米二氧化钛和纳米三氧化钨，并缓慢滴加KH-570型硅烷偶联剂，并高速搅拌，使之分散均匀；

C．最后在搅拌釜中按比例加入硅藻土继续分散，并缓慢加入TT-935型增稠剂，中速搅拌均匀即可。