CN107337980A - 水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料及其制备方法，所述涂料以质量百分比计包括以下组分：水性负离子乳液15%～20％、水性硅丙弹性乳液10%～20％、水性分散剂1%～2％、碳酸钙20%～25％、钛白粉10%～15％、高岭土5%～10％、防冻剂0.5%～1％、增稠剂2%～5％、消泡剂0.5%～1％、抗菌剂0.2%～0.5％、防霉剂0.2%～0.5％、防污剂1%～3％、中和剂0.1%～0.5％、成膜助剂5%～8％及去离子水10%～15％。本发明实施例提供的涂料涂覆建筑基体、混凝土结构，在对基材形成具有封闭性强、防腐蚀、耐磨刮、耐酸碱、抗冲击的有效保护的同时，还释放负离子，抑菌防霉，分解烟雾，净化空气，有效快速祛除、降解有害气体及室内异味，且效果持久。

Description

水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性功能型建筑材料技术领域，具体说是一种水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料及其制备方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展和基础设施建设规模的扩大，促进了建筑业的迅猛发展，同时许多建筑工程项目的防护涂装问题已成为建筑工程界的重要课题。建筑材料的品种和质量水平制约着建筑与结构形式和施工方法，直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性（经济适用、美观、节能）等各种性能。建筑涂料赋予建筑基体一种全新的表面，一方面它可有效地改善和提高材料和产品的性能（耐蚀，耐磨，防火、装饰性能），确保产品使用的可靠性和安全性，延长使用寿命，节约资源和能源，减少环境污染，另一方面还可赋予建筑基体材料特殊的物理和化学性能，作为最有效、最经济、应用最普遍的防护方法，因此受到了国内外广泛地关注和重视。
建筑涂料在国民经济发展中起着重要的作用，随着科技水平和装备技术的不断创新、完善，各种新型建材也不断被发明、创造、生产，同时新的技术和工艺为新产品的生产提供了质量保证。
节约资源、节能减排、生态环保、低碳循环经济是经济发展的基本模式。随着经济的发展，人们生活水平的不断提高，随着社会的发展和进步，人民生活条件的改善和追求环保健康生活理念，水性涂料以其节能环保、健康安全、不燃不爆、挥发性有机物极少等优点，越来越受到消费者喜爱，这些领域又对防腐涂料的品种和性能、配套和施工提出了更高、更新的要求，进而推动了传统溶剂型品种的改进提高和高性能品种的开发和应用，研发出真正水性环保，VOC含量极低，无毒无味，储存、运输及施工过程安全无污染，是亟待解决的问题。特别是特种功能型水性防腐涂料更成为发展的热点。
随着社会的发展和进步，人民生活条件的改善和追求环保健康生活理念，水性负离子涂料以其生态环保、健康安全、不燃不爆、挥发性有机物极少等优点，越来越受到消费者喜爱。研发生产水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，性能优异，绿色生态，抗菌防霉，环境友好，具有森林功能，产生对周围环境有益的负离子，对节约能源、保护环境、创造人与自然的和谐关系具有重要意义。
另一方面，负离子粉体在纳米粒子化后添加于涂料，能充分激发粉体自身的特有的自由离子、不纯物离子和离子性物质，杂质和二、三声子共鸣产生辐射，牵动有机与无机分子交链的离子键极性振动，可形成恒久的电子辐射宽带，空气中的水和氧气分子并使它转化为空气负离子，有极强的吸附和氧化作用,能高效快速杀灭空气中的细菌,病毒等各种微生物,使灭菌与环保并存，快速消除室内异味和各种有害气体，降解烟雾（PM2.5）相互聚集、化学挥发物,尘埃等。室内空气中负离子数量比一般空气多十倍，居住环境的改善有极大的帮助作用，实现涂刷后室内空气的自然状态，负离子在对人体保持精力充沛以及对人类居住环境的改善有极大的帮助作用。
目前传统型建筑涂料，也还存在一些缺点，如含有大量的溶剂、VOC等有毒挥发物质，在生产和使用过程中释放出有毒的甲醛、挥发性有机物等，造成空气污染，人体健康，在施工过程中挥发造成对环境的污染严重，且成本较高，某些品种的建筑涂料物理性能不够理想。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，能在被涂覆基材表面形成有效防护，抗菌防霉的同时，具有装饰性强、能耗低、能够释放负离子且使用寿命长。
本发明实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料的制备方法，其工艺简单，易于实施，以便能高效、节能地制备出能在被涂覆基材表面形成有效防护，装饰性强、能耗低、释放负离子且使用寿命长的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案是：提供一种水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，其包括以质量百分比计的以下组分：水性负离子乳液15%～20％、水性硅丙弹性乳液10%～20％、水性分散剂1%～2％、碳酸钙20%～25％、钛白粉10%～15％、高岭土5%～10％、防冻剂0.5%～1％、增稠剂2%～5％、消泡剂0.5%～1％、抗菌剂0.2%～0.5％、防霉剂0.2%～0.5％、防污剂1％～3％、中和剂0.1%～0.5％、成膜助剂5%～8％以及去离子水10%～15％。
进一步地，所述水性硅丙弹性乳液为有机硅接枝的苯乙烯基弹性乳液或叔碳酸乙烯酯基弹性乳液中的一种或其组合。
进一步地，所述水性分散剂为阴离子聚羧酸钠盐、丙稀酸盐共聚物或六偏磷酸钠盐类其中的一种或其组合；所述碳酸钙为重质碳酸钙、沉淀碳酸钙或胶体碳酸钙的一种；所述钛白粉为锐钛型二氧化钛或金红石型二氧化钛；所述高岭土为煅烧高岭土。
进一步地，所述防冻剂为丙三醇、异丙醇或尿素中的至少一种；所述增稠剂为聚乙烯醇、膨润土或纤维素醚中的至少一种；所述消泡剂为水性非硅酮脂肪酸聚合物、改性聚丙烯酸聚合物、聚氧乙烯醚或改性聚硅氧烷其中的至少一种。
进一步地，所述抗菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、苯并咪唑或二溴海因中的至少一种。
进一步地，所述防霉剂为4，5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮或四氯间苯二甲腈中的至少一种；所述防污剂为水性纳米杂化硅油或辛基三乙氧基改性硅油；所述中和剂为二乙醇胺、十二烷基胺或乙醇胺中的至少一种；所述成膜助剂为丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的至少一种，所述去离子水为去除杂质的自来水。
另一方面，本发明实施例还提供上述水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料的制备方法，包含如下步骤：
按配方的质量百分比计，把占去离子水总质量的5%～10％的去离子水加入到分散缸中，然后加入水性分散剂、碳酸钙、钛白粉、高岭土，在1500~1800rpm的转速下搅拌20～30min，开启砂磨机，进行研磨，测得细度为30μm时停机，得到预分散浆料；取占去离子水总质量的5%～10％加入到分散缸中，将预先制得的水性负离子乳液、水性硅丙弹性乳液、预分散浆料依次滴加，在1000~1200rpm的转速下搅拌20～30min，然后加入防冻剂、增稠剂、消泡剂、防污剂，在600～800rpm的转速下加入抗菌剂、防霉剂、成膜助剂、中和剂及剩下的去离子水组分，继续分散20～40min，测得黏度为（45±2）s后，过滤出料，即得到水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料。
进一步地，所述的水性负离子乳液通过以下方法步骤制得：按质量百分比称取混合单体25％～40％，水性纳米负离子复合分散体浆料5％～10％，交联剂1％～8％，乳化剂1％～2％，引发剂I 0.1％～1％，引发剂II 0.1％～1％，中和剂3％～15％，其余为水；将称取的混合单体和乳化剂加入预处理釜进行预乳化，得乳化混合体，取总质量的60％～65％的乳化混合体转移至反应釜，加入引发剂I总用量的50%~60%和水，剩余的乳化混合体转移至高位槽釜；将反应釜升温至75℃～85℃时，滴加水性纳米负离子复合分散体浆料及剩余的乳化混合体和引发剂I，1～1.5hr滴完，滴加完毕后加入引发剂II，保温反应3.5～5hr，然后降温至35～45℃加入交联剂，继续反应1.5～3hr，然后加入中和剂，冷却，得到纳米负离子可分解烟雾涂料用水性丙稀乳液。
进一步地，所述混合单体由丙烯酸、甲基丙稀酸甲酯和丙稀酸-β-羟乙酯的混合物组成；所述交联剂为丙烯酰胺或双丙酮丙稀酰胺中的一种或两种的混合物；所述引发剂I为过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或两种的混合物；所述引发剂II为过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈中的一种或两种的混合物；所述乳化剂为十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种的混合物；水性负离子乳液制备过程中加入的所述中和剂为氨水、三乙胺和N,N-二甲基乙醇胺中的一种或至少两种的混合物。
进一步地，所述水性纳米负离子复合分散体浆料按照以下制备工艺制得：依次加入去离子水、水性分散剂搅拌均匀，然后边搅拌边缓慢加入纤维电气石和晶体电气石粉体，粉体加完后高速分散30~40分钟，开启研磨机，进行循环研磨，研磨时间大约为3～5hr，得到固含量为15%～30％、中位粒径在50～80nm浆料。
采用上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：1. 本发明的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，能够对建筑基体进行防护、装饰的同时，产生对周围环境有益的负离子，负离子对人类居住环境的改善有极大的帮助作用，对节约能源、保护环境、创造人与自然的和谐关系具有重要意义。
2. 本发明水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料中采用的水性负离子乳液，能协同其他组分，能够充分激发纳米负离子颗粒的水合羟基离子，涂料释放的水合羟基离子能够有效中和、包覆在游离的带有正电荷的甲醛、氨、苯等有害气体颗粒的周围，使其形成大粒子团并沉降下来，不再漂浮于空气中，不再对人体的健康构成危害，水合羟基离子还能中和氧的自由基以及氧化性气体（腐败气味），并且负离子涂料表面的电场使有机物异味在电场中分解，尤其能够有效祛除、降解有害气体及室内异味，是一种中和、包覆沉降、分解等综合作用的结果，从而达到分解烟雾，净化空气的作用。
3.本发明水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料中采用水性硅丙弹性乳液具有良好的柔韧性和施工性，协同其他组分能够赋予涂膜性能，优秀的耐擦洗、耐老化性、耐温差性、耐盐碱盐雾性等特点，有效提高涂膜的耐沾污能力，纳米颗粒还可以降低涂层在干燥过程中的残余应力，从而增强涂层的附着力，保证涂料的性能持久性，而且，利用弹性乳液的的延伸性，以满足于各种滚涂、淋涂、喷涂、刮涂、刷涂、浸涂的施工形式，在各种形状不一的异形基材工件施工条件。
4.本发明的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，采用了纳米微粒研磨技术，主要利用了纳米化粒子处理的纤维电气石、晶体电气石微小粒径，可以实现随涂料渗透进入基材空隙，尤其在被涂覆后能与基材形成一体，纳米粒子处理化后的纤维电气石、晶体电气石粉体能够实现更好的负离子释放量，协同其他助剂，具有实现负离子释放、天然无味、填充细微空隙三重功能的性能，对被涂覆基体进行防护同时，恒久持续的产生释放对周围环境有益的负离子，负离子对人类居住环境的改善有极大的帮助作用。
5.本发明水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料采用了无VOC，无生物积聚性，广谱长效、无残留的抗菌防霉剂，尤其利用负离子的水合羟基离子具有很强的抗菌抑菌的特性，包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌等细菌具有优异的抑制效果。细菌大多带正电荷，在空气中被负离子风所释放的水合羟基离子包覆或中和，使其失去增生与繁殖的条件，能够长期防止被涂覆基体霉菌产生，在潮湿阴暗的条件下，保护建筑基体长时间不被霉蚀，达到理想的防霉效果，抗菌防霉功能更是有了质的飞跃，且安全性高、效力持久，是一种具有长效性和耐候性的抗菌防霉材料。
综上所述，本发明实施例提供的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料与普通建筑涂料相比，可以实现在建筑基体表面形成有效防护，装饰性强、能耗低的同时，除了对基材形成具有封闭性强、防腐蚀、耐磨刮、耐酸碱、抗冲击的有效保护的，且能够有效降低有机溶剂造成的空气污染，抗菌抑菌，释放产生对周围环境有益的负离子，负离子对人类居住环境的改善有极大的帮助作用，对发展环保产业、节约能源、保护环境、实现污染物的低排放，促进人与自然和谐发展等循环经济要求，具有重要意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本发明，并不作为对本发明的限定，而且，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
本发明提供一种水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，其包括以质量百分比计的以下组分：
水性负离子乳液15%～20％；
水性硅丙弹性乳液10%～20％；
水性分散剂1%～2％；
碳酸钙20%～25％；
钛白粉10%～15％；
高岭土5%～10％；
防冻剂0.5%～1％；
增稠剂2%～5％；
消泡剂0.5%～1％；
抗菌剂0.2%～0.5％；
防霉剂0.2%～0.5％；
防污剂1%～3％；
中和剂0.1%～0.5％；
成膜助剂5%～8％；及
去离子水10%～15％。
本发明实施例采用水性负离子乳液，并协同其他组分，能够充分激发纳米负离子颗粒的水合羟基离子，涂料释放的水合羟基离子能够有效中和、包覆在游离的带有正电荷的甲醛、氨、苯等有害气体颗粒的周围，使其形成大粒子团并沉降下来，不再漂浮于空气中，不再对人体的健康构成危害，水合羟基离子还能中和氧的自由基以及氧化性气体（腐败气味），并且负离子涂料表面的电场使有机物异味在电场中分解，尤其能够有效祛除、降解有害气体及室内异味，是一种中和、包覆沉降、分解等综合作用的结果，从而达到分解烟雾，净化空气的作用。
而且，本发明实施例还采用水性硅丙弹性乳液，该乳液具有良好的柔韧性和施工性，协同其他组分能够赋予涂膜性能，优秀的耐擦洗、耐老化性、耐温差性、耐盐碱盐雾性等特点，有效提高涂膜的耐沾污能力，纳米颗粒还可以降低涂层在干燥过程中的残余应力，从而增强涂层的附着力，保证涂料的性能持久性，而且，利用弹性乳液的延伸性，以满足于各种滚涂、淋涂、喷涂、刮涂、刷涂、浸涂的施工形式，在各种形状不一的异形基材工件施工条件。
在一个具体实施例中，所述水性硅丙弹性乳液为有机硅接枝苯乙烯基弹性乳液或有机硅接枝叔碳酸乙烯酯基弹性乳液中的一种或其组合，该乳液对混凝土等基材具有优异的渗透性和延伸率，能够渗入细小的裂纹中进行填充，有效弥盖墙体细微裂纹，同时具有出色的涂膜性能，优秀的耐擦洗、耐老化性、耐温差性、耐盐碱盐雾性等特点，有效提高涂膜的耐沾污能力，保证涂料的性能持久性，良好的柔韧性和施工性。
在一个可选实施例中，所述水性分散剂为阴离子聚羧酸钠盐、丙烯酸盐共聚物或六偏磷酸钠盐类中的至少一种。
在另一个可选实施例中，所述碳酸钙为重质碳酸钙、沉淀碳酸钙或胶体碳酸钙中的一种；所述钛白粉为锐钛型二氧化钛或金红石型二氧化钛；所述高岭土为煅烧高岭土。
在一个可选实施例中，所述防冻剂为丙三醇、异丙醇或尿素中的至少一种；所述增稠剂为聚乙烯醇、膨润土或纤维素醚中的至少一种；所述消泡剂为水性非硅酮脂肪酸聚合物、改性聚丙烯酸聚合物、聚氧乙烯醚或改性聚硅氧烷中的至少一种。
在一个可选实施例中，所述抗菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、苯并咪唑或二溴海因中的至少一种。本实施例采用的型抗菌剂无VOC，无生物积聚性，在环境中能自然降解为无毒物质，无残留不污染环境和水源，操作安全、稳定性强，抑菌性能显著。
在一个可选实施例中，所述防霉剂为4，5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮或四氯间苯二甲腈中的至少一种。本实施例采用的防霉剂具有抑菌广谱长效的特点，协同其他组分，长期防止霉菌产生，保护被涂物不被霉蚀，能够达成涂膜在潮湿阴暗的条件下使用，达到理想的防霉效果，有效延长基材的使用寿命。
在一个可选实施例中，所述防污剂为水性纳米杂化硅油或辛基三乙氧基改性硅油；所述中和剂为二乙醇胺、十二烷基胺或乙醇胺的至少一种。
在一个可选实施例中，所述成膜助剂为丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的至少一种；所述去离子水为去除杂质的自来水。
本发明还提供几个具体实施的配方如下表，表中的百分比均为质量百分比：
上述配方虽然在组分及用量上稍有不同，但是达到的技术效果大体上一致。
另一方面，本发明实施例还提供一种上述水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料的制备方法，其方法如下：按配方的质量百分比计，把占去离子水总质量的5%～10％的去离子水加入到分散缸中，然后加入水性分散剂、碳酸钙、钛白粉、高岭土，在1500~1800rpm的转速下搅拌20～30min，开启砂磨机，进行研磨，测得细度为30μm时停机，得到预分散浆料；取占去离子水总质量的5%～10％加入到分散缸中，将预先制得的水性负离子乳液、水性硅丙弹性乳液、预分散浆料依次滴加，在1000~1200rpm的转速下搅拌20～30min，然后加入防冻剂、增稠剂、消泡剂、防污剂，在600～800rpm的转速下加入抗菌剂、防霉剂、成膜助剂、中和剂及剩下的去离子水组分，继续分散20～40min，测得黏度为（45±2）s后，过滤出料，即得到水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料。
在具体实施时，所述水性负离子乳液可通过以下方法步骤预先制得：按质量百分比称取混合单体25％～40％，水性纳米负离子复合分散体浆料5％～10％，交联剂1％～8％，乳化剂1％～2％，引发剂I 0.1％～1％，引发剂II 0.1％～1％，中和剂3％～15％，其余为水；将称取的混合单体和乳化剂加入预处理釜进行预乳化，得乳化混合体，取总质量的60％～65％的乳化混合体转移至反应釜，加入引发剂I总用量的50%~60%和水，剩余的乳化混合体转移至高位槽釜；将反应釜升温至75℃～85℃时，滴加水性纳米负离子复合分散体浆料及剩余的乳化混合体和引发剂I，1～1.5hr滴完，滴加完毕后加入引发剂II，保温反应3.5～5hr，然后降温至35～45℃加入交联剂，继续反应1.5～3hr，然后加入中和剂，冷却，得到纳米负离子可分解烟雾涂料用水性丙稀乳液。
在具体实施时，所述混合单体由丙烯酸、甲基丙稀酸甲酯和丙稀酸-β-羟乙酯的混合物组成；所述交联剂为丙烯酰胺或双丙酮丙稀酰胺中的一种或两种的混合物；所述引发剂I为过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或两种的混合物；所述引发剂II为过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈中的一种或两种的混合物；所述乳化剂为十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种的混合物；在制备水性负离子乳液时采用的中和剂为氨水、三乙胺和N,N-二甲基乙醇胺中的一种或至少两种的混合物。
在一个实施例中，所述水性纳米负离子复合分散体浆料按照以下制备工艺制得：依次加入去离子水、水性分散剂搅拌均匀，然后边搅拌边缓慢加入纤维电气石和晶体电气石粉体，粉体加完后高速分散30~40分钟，开启研磨机，进行循环研磨，研磨时间大约为3～5hr，得到固含量为15%～30％、中位粒径在50～80nm浆料。
获得的水性纳米负离子复合分散体浆料颗粒粒度分布均匀，且非常稳定，常温下保存期长，与大多成膜物质均有良好的相容性，纳米粒子化后的50～80nm纤维电气石、晶体电气石粉体，由于成分是以含硼为特征的铝、钠、铁、锂环状结构的硅酸盐物质，类质同象发育，因其热电性和压电性，使其极性离子在平衡位置振动而引起偶极矩变化产生远红外波段的电磁辐射，纳米粒子处理后的纤维电气石、晶体电气石在特定的粒径内，具有实现负离子释放、天然无味、填充细微空隙三重功能的性能。利用空气中气体分子电离的作用机理，能够在自然界太阳热能远红外线、紫外线、放射线、光电效应催离下，即能引起成分晶体之间的电势差，能够充分激发自身的特有的自由离子、不纯物离子和离子性物质共同构成的能量可以快速、强烈地以负离子及微电流的形式释放出来，这静电高达100万电子伏特，从而使空气发生电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧气分子并使它转化为空气负离子并恒久释放。
纳米粒径的纤维电气石、晶体电气石粉体中的成分具有热电性和压电性，添加于涂料中，能够充分激发纳米负离子颗粒的水合羟基离子，涂料释放的水合羟基离子能够有效中和、包覆在游离的带有正电荷的甲醛、氨、苯等有害气体颗粒的周围，使其形成大粒子团并沉降下来，不再漂浮于空气中，不再对人体的健康构成危害，水合羟基离子还能中和氧的自由基以及氧化性气体（腐败气味），并且负离子涂料表面的电场使有机物异味在电场中分解，尤其能够有效祛除、降解有害气体及室内异味，是一种中和、包覆沉降、分解等综合作用的结果，从而达到分解烟雾，净化空气的作用。
在一个可选实施例中，制备过程中采用的容器为带有冷凝器、滴加装置、搅拌器和温度计的四口烧瓶。
本发明的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料具有以下有益效果：
1.绿色环保，绿色环保，VOC含量低于50g/L，远低于国家标准GB 24410-2009《室内装饰装修材料水性木器涂料中有害物质限量》要求的300g/L、HJ2537-2014《环境标志产品技术要求 水性涂料》要求的80g/L、GB 18582-2008《室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质》的限定，符合国家绿色建筑要求；
2.性能突出，产品标准状态下，符合国家标准GB50300-2013《建筑工程施工质量验收统一标准》、GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》、DB11/T 1315-2015《绿色建筑工程验收规范》；
2. 负离子释放量高，本发明产品属于水性环保涂料，可广泛应用于室内的装饰装潢，且产品在标准状态下，净化空气性能符合中华人民共和国建材行业标准JC/T 1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》，此标准规定了室内空气净化功能涂覆材料的术语和定义、产品分类和标记、要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存，本标准适用于具有空气净化功能的室内装饰、装修涂覆材料及喷涂材料；
3. 分解烟雾、净化空气的效果显著，本发明产品的纳米负离子颗粒，释放的水合羟基离子具有中和、包覆沉降、分解等综合作用，能够迅速有效中和、包覆在游离的带有正电荷的甲醛、氨、苯等有害气体颗粒的周围，使其形成大粒子团并快速沉降下来，不再漂浮于空气中，不再对人体的健康构成危害，尤其水合羟基离子还能中和氧的自由基以及氧化性气体(腐败气味)，并且负离子涂料表面的电场，能够使有机物异味在电场中分解，使其能够迅速有效祛除、降解有害气体及室内异味，从而达到迅速分解烟雾，净化空气，且效果持久。
4.抗菌防霉长效广谱，产品标准状态下，符合SN/T3122-2012《无机抗菌材料抗菌性能试验方法》、GBT 30706-2014《可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价》、JIS Z 2911-1992《抗霉性试验方法》、JIS Z 2801-2000《抗菌塑料抗菌性能试验方法及抗菌效果》、ASTM G21-96（2002）《合成聚合材料防霉（耐真菌）性能测试标准》等国内外抗菌标准，纳米负离子颗粒具有很强的抗菌抑菌的特性，细菌大多带正电荷，在空气中被负离子风所释放的水合羟基离子包覆或中和，使其失去增生与繁殖的条件，能够长期防止被涂覆基体霉菌产生，在潮湿阴暗的条件下，对霉菌、真菌、异养菌等有很好的抑制作用，保护建筑基体长时间不被霉蚀，达到理想的长效广谱抗菌防霉效果。
5.防护性能突出，本发明产品标准状态下的膜层，除了应有的防护效果，还具备抗黄变、耐老化性优良，防止基材破裂，建材基体、混凝土制品要受到环境中化学物质和微生物的侵蚀，由于本产品具有负离子释放的独有效果，负离子具有降解烟雾（PM2.5）、微生物、细菌相互聚集的性能，可大幅度延长基材的使用寿命；
6. 本发明的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，以水为基质，水资源丰富，尤其制备方法工艺简单，包装、贮存和运输方便，从而降低产业化成本，利于工业化生产。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，其特征在于，其包括以质量百分比计的以下组分：水性负离子乳液15%～20％、水性硅丙弹性乳液10%～20％、水性分散剂1%～2％、碳酸钙20%～25％、钛白粉10%～15％、高岭土5%～10％、防冻剂0.5%～1％、增稠剂2%～5％、消泡剂0.5%～1％、抗菌剂0.2%～0.5％、防霉剂0.2%～0.5％、防污剂1％～3％、中和剂0.1%～0.5％、成膜助剂5%～8％以及去离子水10%～15％。
2.如权利要求1所述的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，其特征在于，所述水性硅丙弹性乳液为有机硅接枝的苯乙烯基弹性乳液或叔碳酸乙烯酯基弹性乳液中的一种或其组合。
3.如权利要求1所述的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，其特征在于，所述水性分散剂为阴离子聚羧酸钠盐、丙稀酸盐共聚物或六偏磷酸钠盐类其中的一种或其组合；所述碳酸钙为重质碳酸钙、沉淀碳酸钙或胶体碳酸钙的一种；所述钛白粉为锐钛型二氧化钛或金红石型二氧化钛；所述高岭土为煅烧高岭土。
4.如权利要求1所述的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，其特征在于，所述防冻剂为丙三醇、异丙醇或尿素中的至少一种；所述增稠剂为聚乙烯醇、膨润土或纤维素醚中的至少一种；所述消泡剂为水性非硅酮脂肪酸聚合物、改性聚丙烯酸聚合物、聚氧乙烯醚或改性聚硅氧烷其中的至少一种。
5.如权利要求1所述的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，其特征在于，所述抗菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、苯并咪唑或二溴海因中的至少一种。
6.如权利要求1所述的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料，其特征在于，所述防霉剂为4，5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮或四氯间苯二甲腈中的至少一种；所述防污剂为水性纳米杂化硅油或辛基三乙氧基改性硅油；所述中和剂为二乙醇胺、十二烷基胺或乙醇胺中的至少一种；所述成膜助剂为丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的至少一种，所述去离子水为去除杂质的自来水。
7.如权利要求1～6任一项所述的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
按配方的质量百分比计，把占去离子水总质量的5%～10％的去离子水加入到分散缸中，然后加入水性分散剂、碳酸钙、钛白粉、高岭土，在1500~1800rpm的转速下搅拌20～30min，开启砂磨机，进行研磨，测得细度为30μm时停机，得到预分散浆料；取占去离子水总质量的5%～10％加入到分散缸中，将预先制得的水性负离子乳液、水性硅丙弹性乳液、预分散浆料依次滴加，在1000~1200rpm的转速下搅拌20～30min，然后加入防冻剂、增稠剂、消泡剂、防污剂，在600～800rpm的转速下加入抗菌剂、防霉剂、成膜助剂、中和剂及剩下的去离子水组分，继续分散20～40min，测得黏度为（45±2）s后，过滤出料，即得到水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料。
8.如权利要求7所述的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料的制备方法，其特征在于，所述的水性负离子乳液通过以下方法步骤制得：按质量百分比称取混合单体25％～40％，水性纳米负离子复合分散体浆料5％～10％，交联剂1％～8％，乳化剂1％～2％，引发剂I0.1％～1％，引发剂II 0.1％～1％，中和剂3％～15％，其余为水；将称取的混合单体和乳化剂加入预处理釜进行预乳化，得乳化混合体，取总质量的60％～65％的乳化混合体转移至反应釜，加入引发剂I总用量的50%~60%和水，剩余的乳化混合体转移至高位槽釜；将反应釜升温至75℃～85℃时，滴加水性纳米负离子复合分散体浆料及剩余的乳化混合体和引发剂I，1～1.5hr滴完，滴加完毕后加入引发剂II，保温反应3.5～5hr，然后降温至35～45℃加入交联剂，继续反应1.5～3hr，然后加入中和剂，冷却，得到纳米负离子可分解烟雾涂料用水性丙稀乳液。
9.如权利要求8所述的水性环保纳米负离子可分解烟雾涂料的制备方法，其特征在于，所述混合单体由丙烯酸、甲基丙稀酸甲酯和丙稀酸-β-羟乙酯的混合物组成；所述交联剂为丙烯酰胺或双丙酮丙稀酰胺中的一种或两种的混合物；所述引发剂I为过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或两种的混合物；所述引发剂II为过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈中的一种或两种的混合物；所述乳化剂为十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种的混合物；水性负离子乳液制备过程中加入的所述中和剂为氨水、三乙胺和N,N-二甲基乙醇胺中的一种或至少两种的混合物。
10.如权利要求8所述的水性纳米环保负离子可分解烟雾涂料的制备方法，其特征在于，所述水性纳米负离子复合分散体浆料按照以下制备工艺制得：依次加入去离子水、水性分散剂搅拌均匀，然后边搅拌边缓慢加入纤维电气石和晶体电气石粉体，粉体加完后高速分散30~40分钟，开启研磨机，进行循环研磨，研磨时间大约为3～5hr，得到固含量为15%～30％、中位粒径在50～80nm浆料。
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