CN104530854A - 一种能释放负离子的水性漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种能释放负离子的水性漆，其特征在于：包括如下组分及其重量配比：丙烯酸乳液80～100；甘油15～30；木糖醇5～20；焦磷酸钠10～20；水150～200；流平剂10～20；负离子添加剂10～20；所述的负离子添加剂由以下组分及其重量配比组成：电气石20～30，稀土1～5，表面活性剂0.5～3，纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉60～80。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过在水性漆中加入一种高效的负离子添加剂，在实现负离子大量且有效释放的前提下减少水性漆在制备过程中的电气石的用量，进而降低生产成本。

Description

一种能释放负离子的水性漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种漆料，尤其涉及一种水性漆，该水性漆能释放负离子，
背景技术
随着人们生活水平的提高，对生活环境的要求也越来越高，更加注重环境对人体健康的影响。家具是生活环境中的必备物品，而涂料又是家具制作中必不可少的材料。目前市面上已经有很多功能型涂料，如保温、隔热、阻燃、隔音等涂料，但是都无法真正改善涂料本身对人体的影响。
负离子是环境的保护神，负离子空气被人称为“长寿素”或“空气维生素”。负离子具有改善人体血液循环、抑制病菌、提高肌体免疫力和活力的保健功能。将负离子应用于家具涂料中能从根源上改变涂料对人体健康的影响。
电气石、蛋白石、奇才石等硼硅酸盐矿物，由于其晶体结构的不对称性，本身就具有电磁场，是天然的负离子发生器。其矿石晶体之间的电势差(电压)，可促使周围空气中的水分子发生电离，分解成带有正电的氢离子和带有负电的羟基，羟基进一步与周围的水分子结合为带负电荷的羟基负离子。当空气中含有大量相对稳定的羟基负离子，便可通过物理吸附作用、电性中和作用和化学反应来达到祛除有害气体、净化空气的作用。
申请号为201210500790.0的中国发明专利申请公开《一种产生负离子的环保涂料及其制备方法》(公开号为CN103849265A)公开了一种产生负离子的环保涂料及其制备方法，该环保涂料为能释放负离子的水性漆，其负离子添加剂包含能产生负离子的电气石和纳米二氧化钛，但这些材料的用量较大，生产成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能减少负离子添加剂的用量且又能产生足够多的负离子的水性漆。
本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种能释放负离子的水性漆的制备方法，
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种能释放负离子的水性漆，它是由以下质量份数的原料组成：
丙烯酸乳液80～100份，甘油15～30份，木糖醇5～20份，焦磷酸钠10～20份，水150～200份，流平剂10～20，负离子添加剂10～20；其中，负离子添加剂是由以下质量份数的原料组成：电气石20～30，稀土0～5，表面活性剂0.5～3，纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉60～80。
作为优选，所述稀土选择镧(La)、铈(Ce)、镝(Dy)、铒(Er)中的一种或两种。
作为优选，所述流平剂为水性流平剂BYK～333、CA～401、GHW～303或HP～855中的一种。
作为优选，所述表面活性剂选择硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠中的一种。
进一步，所述的纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉的制备工艺如下：将硝酸铋溶于乙醇中制成浓度为0.5mol/L的硝酸铋溶液，再加入适量硅藻土和1L去离子水混合均匀，配置成硅藻土质量分数为20％的混合液，再置于氨气氛围中进行氨熏操作，最后将反应物进行过滤、洗涤、干燥和煅烧后制得纳米氧化铋掺杂硅藻土复合材料；其中，氨熏温度为30℃，时间为8h，干燥温度为90℃，煅烧温度为600℃，煅烧时间为2h。
进一步，所述负离子添加剂的制备工艺如下：采用湿式搅拌磨(，可以采用郑州山川重工有限公司生产JM～500型湿式搅拌磨)，先将电气石研磨3h，再依次加入稀土、硬脂酸、纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉，混合后研磨至粒子粒径为0.5～3μm即可。
进一步，所述的能释放负离子的水性漆的制备工艺如下：将水倒入容器内，倒入木糖醇搅拌至完全溶解，再倒入甘油搅拌后倒入焦磷酸钠搅拌至完全溶解，转速500rpm，得到的溶液备用。将相应的丙烯酸乳液倒入容器内与上述备用溶液一并拌匀。后加入负离子添加剂，高速搅拌30min，转速2000rpm，再将转速调至500rpm，加入流平剂，搅拌30min，过滤即得可释放负离子的水性漆。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过在水性漆中加入一种高效的负离子添加剂，在实现负离子大量且有效释放的前提下减少水性漆在制备过程中的电气石的用量，进而降低生产成本。该高效的负离子添加剂中含有电气石、稀土和纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉等物质。用稀土材料激活活性氧自由基，这是基于稀土材料具有光催化、激活离子的性能以及稀土化合物的抗菌作用，采用稀土离子和分子的激活催化手段，在禁带中增加新的表面能级，增加活性氧自由基在可见光条件下产生光催化作用，由此提高了涂料的抗菌和空气净化效果。将具有优异表面性能的硅藻土作为载体，利用硅藻土的大孔隙度和强吸附力，将电气石和稀土充分结合，能有效地降低电气石的用量；另外，硅藻土内掺杂的纳米氧化铋具有可见光催化能力，可以消除异味并分解有害化学物质，进一步改善室内的空气质量，大大提高了该水性漆涂料的应用范围。
具体具有以下优点：
本发明中负离子添加剂由电气石、稀土、表面活性剂、纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉组成。电气石具有释放负离子、发射远红外的能力；稀土可以提高电气石释放负离子的能力；以硅藻土为载体，可以将电气石和稀土始终结合在一起，更有效的发挥电气石和稀土的作用；硅藻土内掺杂的纳米氧化铋具有可见光催化能力，可以消除异味并分解有害化学物质，进一步改善室内的空气质量，而且纳米氧化铋易被可见光催化产生空穴，使之与水、空气组成的体系发生催化反应，产生更多的活性氧自由基，进而增加了负离子的释放量。
本发明采用湿式搅拌磨制备负离子添加剂，得到粒度较小(0.5-3μm)的负离子添加剂。使得在较少的电气石等关键组分添加量条件下得到更多的释放负离子的效果，降低了释放负离子的水性漆的生产成本，扩大了释放负离子水性漆的应用范围。
本发明制得的水性漆的透气性好，不影响负离子的释放。
本发明中采用的原料基本为食品级的原料，无毒环保，为节能环保型产品。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例中的能释放负离子的水性漆，包括如下质量份数的原料组成：丙烯酸乳液80份，甘油15份，木糖醇5份，焦磷酸钠10份，水150份，流平剂10份，负离子添加剂10份；其中，负离子添加剂中仅含有电气石。
能释放负离子的水性漆的制备工艺步骤如下：将水倒入容器内，倒入木糖醇搅拌至完全溶解，再倒入甘油搅拌后倒入焦磷酸钠搅拌至完全溶解，转速500rpm，得到的溶液备用。将相应的丙烯酸乳液倒入容器内与上述备用溶液一并拌匀。后加入负离子添加剂，高速搅拌30min，转速2000rpm，再将转速调至500rpm，加入流平剂，搅拌30min，过滤即得可释放负离子的水性漆。
实施例2
本实施例中的能释放负离子的水性漆，包括如下质量份数的原料组成：丙烯酸乳液80份，甘油15份，木糖醇10份，焦磷酸钠15份，水150份，流平剂10份，负离子添加剂10份；其中，负离子添加剂是由以下质量份数的原料组成：电气石20份，稀土3份，表面活性剂2份。
能释放负离子的水性漆的制备工艺步骤如下：将水倒入容器内，倒入木糖醇搅拌至完全溶解，再倒入甘油搅拌后倒入焦磷酸钠搅拌至完全溶解，转速500rpm，得到的溶液备用。将相应的丙烯酸乳液倒入容器内与上述备用溶液一并拌匀。后加入负离子添加剂，高速搅拌30min，转速2000rpm，再将转速调至500rpm，加入流平剂，搅拌30min，过滤即得可释放负离子的水性漆。
实施例3
本实施例中的能释放负离子的水性漆，包括如下质量份数的原料组成：丙烯酸乳液100份，甘油20份，木糖醇15份，焦磷酸钠15份，水180份，流平剂15份，负离子添加剂15份；其中，负离子添加剂是由以下质量份数的原料组成：电气石25份，稀土3份，表面活性剂2份，纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉70份。
能释放负离子的水性漆的制备工艺步骤如下：将水倒入容器内，倒入木糖醇搅拌至完全溶解，再倒入甘油搅拌后倒入焦磷酸钠搅拌至完全溶解，转速500rpm，得到的溶液备用。将相应的丙烯酸乳液倒入容器内与上述备用溶液一并拌匀。后加入负离子添加剂，高速搅拌30min，转速2000rpm，再将转速调至500rpm，加入流平剂，搅拌30min，过滤即得可释放负离子的水性漆。
实施例4
本实施例中的能释放负离子的水性漆，包括如下质量份数的原料组成：丙烯酸乳液100份，甘油25份，木糖醇15份，焦磷酸钠20份，水200份，流平剂20份，负离子添加剂20份；其中，负离子添加剂是由以下质量份数的原料组成：电气石25份，稀土5份，表面活性剂2份，纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉80份。
能释放负离子的水性漆的制备工艺步骤如下：将水倒入容器内，倒入木糖醇搅拌至完全溶解，再倒入甘油搅拌后倒入焦磷酸钠搅拌至完全溶解，转速500rpm，得到的溶液备用。将相应的丙烯酸乳液倒入容器内与上述备用溶液一并拌匀。后加入负离子添加剂，高速搅拌30min，转速2000rpm，再将转速调至500rpm，加入流平剂，搅拌30min，过滤即得可释放负离子的水性漆。
实施例5
本实施例中的能释放负离子的水性漆，包括如下质量份数的原料组成：丙烯酸乳液100份，甘油30份，木糖醇20份，焦磷酸钠20份，水200份，流平剂20份，负离子添加剂20份；其中，负离子添加剂是由以下质量份数的原料组成：电气石30份，稀土5份，表面活性剂3份，纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉80份。
能释放负离子的水性漆的制备工艺步骤如下：将水倒入容器内，倒入木糖醇搅拌至完全溶解，再倒入甘油搅拌后倒入焦磷酸钠搅拌至完全溶解，转速500rpm，得到的溶液备用。将相应的丙烯酸乳液倒入容器内与上述备用溶液一并拌匀。后加入负离子添加剂，高速搅拌30min，转速2000rpm，再将转速调至500rpm，加入流平剂，搅拌30min，过滤即得可释放负离子的水性漆。
依据GB6566-86，采用静态测定法，用ITC-20IA空气负离子测定仪对不同实施例进行负离子数的测定；其中，大气压130kpa，温度25℃，湿度75％RH，涂板标准(面积)为150mm*450mm，测定时间为10s。
空气负氧离子的测定结果见表1：
空气负氧离子的测定：空气负离子测定仪是通过吸引空气(或者带有离子存在的气体)带电的平行极化电极板进行计数，以此确定空气中的离子(气体)浓度的。在测定过程中近似模拟真实环境，把含有负离子添加剂的水性漆涂刷在一定面积的标准试板上，分别放入密闭的空箱内，用日本产的ITC-20IA空气负离子测定仪测定空气中的负离子数。

Claims (7)

1.一种能释放负离子的水性漆，其特征在于：包括如下组分及其重量配比：
所述的负离子添加剂由以下组分及其重量配比组成：电气石20～30，稀土1～5，表面活性剂0.5～3，纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉60～80。
2.根据权利要求1所述的能释放负离子的水性漆，其特征在于：所述稀土为镧、铈、镝、铒中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的能释放负离子的水性漆，其特征在于：所述流平剂为水性流平剂BYK～333、CA～401、GHW～303或HP～855中的一种。
4.根据权利要求1所述的能释放负离子的水性漆，其特征在于：所述表面活性剂选择硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的能释放负离子的水性漆，其特征在于：所述的纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉通过如下步骤制得：将硝酸铋溶于乙醇中制成浓度为0.5mol/L的硝酸铋溶液，再加入适量硅藻土和1L去离子水混合均匀，配置成硅藻土质量分数为20％的混合液，再置于氨气氛围中进行氨熏操作，最后将反应物进行过滤、洗涤、干燥和煅烧后制得纳米氧化铋掺杂硅藻土复合材料；氨熏温度为30℃，氨熏时间为8h，干燥温度为90℃，煅烧温度为600℃，煅烧时间为2h。
6.根据权利要求1所述的能释放负离子的水性漆，其特征在于：所述负离子添加剂的通过如下步骤制得：采用湿式搅拌磨，先将电气石研磨3h，再依次加入稀土、硬脂酸、纳米氧化铋掺杂硅藻土复合粉，混合后研磨至粒子粒径为0.5～3μm即可。
7.权利要求1～6中任一一种所述能释放负离子的水性漆的制备方法，包括如下步骤：
将水倒入容器内，倒入木糖醇搅拌至完全溶解，再倒入甘油搅拌后倒入焦磷酸钠搅拌至完全溶解，转速500rpm，得到的溶液备用；将相应的丙烯酸乳液倒入容器内与上述备用溶液一并拌匀；后加入负离子添加剂，高速搅拌30min，转速2000rpm，再将转 速调至500rpm，加入流平剂，搅拌30min，过滤即得可释放负离子的水性漆。
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