CN107382153A - 一种生态涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种生态涂料，包括A组分和B组分，A组分为海藻提取液，B组分包括以下质量份的原料：硅藻土400～600份、白色无机矿物粉300～450份、可再分散乳胶粉30～90份、抗裂纤维0～10份、纳米负离子粉10～30份、聚苯胺短纤维1～5份、分散剂、消泡剂适量。本发明的生态涂料不仅能够吸附空气中的有害物质，还能够将有害物质分解，对空气的净化更加彻底。

Description

一种生态涂料
技术领域
本发明涉及化工涂料领域，尤其涉及一种生态涂料。
背景技术
早在20世纪70年代，欧洲科学家对室内空气影响进行了全面系统研究之后指出：从室内空气检出的500多种有机物中，有20多种致癌物。中国室内装饰协会室内污染检测观察中心了解，在众多装饰材料中，有毒材料占68％，会产生300多种挥发性有机化合物，并引发30多种疾病，诱发癌症最为突出。
因此研究安全、无毒的室内涂料成为研究热点，大力发展此类涂料是时代的需求和现实的需要，其中硅藻泥涂料由于其优异的性能受到广泛的关注。
硅藻泥涂料是近年来逐渐兴起的一种新型内墙涂料，主要由无机凝胶材料、硅藻功能填料、颜填料及其他辅助材料组成，具有调节湿度、净化空气、防火阻燃、吸音降噪、保温隔热等多种功能。尽管硅藻泥涂料功能性优越，但也存在耐水性差、不耐擦洗、硬度不足、不适合于潮湿环境等缺点。此外，虽然硅藻泥能够吸附有害物质，但是其并不能将有害物质分解，其净化并不彻底。
在公告号为CN104292939B的发明专利中，公开了一种可分散大团分子的海藻提取液及其制备方法，以海藻类植物为原料，通过酸碱提取、酶解处理、微波处理，可明显提高海藻活性物质的提取效率，并通过菌群发酵对其中的活性成分进行改性，使其具有分解大分子团、去除有害物质等功能。虽然按照该专利制得的提取液具备较好的净化有害物质，如果直接将该提取液加入涂料，其净化效果会大打折扣，一方面涂料中的各种助剂会对提取液产生影响，降低提取液的活性，另一方面，提取液很难均匀分散在涂料中，也会影响其净化效果。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生态涂料，其不仅能够吸附空气中的有害物质，还能够将有害物质分解，从而对空气的净化更加彻底。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种生态涂料，包括A组分和B组分，所述A组分为海藻提取液，所述B组分包括以下质量份的原料：
进一步地，所述B组分中的白色无机矿物粉选自以下一种或几种的混合：钛白粉、白色陶粉、轻质碳酸钙、滑石粉。
进一步地，所述B组分中的可再分散乳胶粉通过以下方法制备：将5～10质量份的淀粉加水溶解，制成固体含量为30～50％的保护胶体溶液；然后加入90～95质量份的水溶性聚合物乳液，搅拌均匀；最后加入1～5质量份的抗结块剂，搅拌均匀制得喷雾乳液；利用喷雾干燥器进行乳液的喷雾干燥，得到所述可再分散乳胶粉。
进一步地，所述水溶性聚合物乳液为丙烯酸共聚物乳液，通过以下方法制备得到：
S1.将50～100份的水、1～5份的乳化剂加入反应釜，搅拌均匀得到混合液，将5～10份的丙烯酸、5～20份的甲基丙烯酸羟乙酯、80～120份的甲基丙烯酸甲酯、80～120份的丙烯酸丁酯、1～5份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷充分混合，然后滴加到前述混合液中，控制滴加时间为10min～30min，滴加完成后搅拌得到核单体预乳化液；
S2.将80～120份的水、1～5份的乳化剂加入反应釜，搅拌均匀得到混合液，将10～20份的丙烯酸、10～30份的甲基丙烯酸羟乙酯、100～150份甲基丙烯酸甲酯、20～50份的丙烯酸丁酯、1～5份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷充分混合，然后滴加到前述混合液中，控制滴加时间为10min～30min，滴加完成后搅拌得到壳单体预乳化液；
S3.将25％的核单体预乳化液、1份引发剂、适量的水加入反应釜，在氮气气氛下加热至85℃，保温30～50min，然后将剩余的核单体预乳化液与1份引发剂滴加到反应釜中，控制滴加时间在2～3小时，滴加完毕后，升温至90℃，然后再向反应釜中滴加1份引发剂，滴加时间控制在10～30min，然后保温30～50min，得到种子乳液；
S4.将步骤S2得到的壳单体预乳化液加入步骤S3的种子乳液中，保持温度在85℃，滴加1～5份引发剂，滴加时间控制在1～2小时，滴加完毕后，升温至90℃，然后保温30～50min后降温，得到丙烯酸共聚物乳液。
进一步地，所述抗裂纤维为木质纤维素。
进一步地，所述纳米负离子粉为电气石纳米粉。
进一步地，所述A组分通过以下方法制备：
(5)萃取处理：将海藻洗净切碎，用水或溶剂提取，得到提取液；
(6)微波处理：对步骤(1)的提取液进行微波处理；
(7)酶解：浓缩步骤(2)处理后的提取液，然后加入复合酶制剂进行酶解；
(8)菌群发酵：在步骤(3)的酶解液中接入发酵菌群，发酵后得到所述组分B。
本发明提供的方案具有以下有益效果：
(1)本发明将海藻提取液加入到涂料中，海藻提取液与硅藻土配合使用，硅藻土将空气中的有害物质吸附，然后通过海藻提取液将有害物质分解，从而大大提高了涂料对空气的净化能力，此外还发现硅藻土与海藻提取液在净化室内空气方面具有良好的协同作用；
(2)本发明的配方选用了对微生物友好的组分，在不降低涂料基本性能的同时，保证了海藻提取液在涂料中的活性；
(3)本发明提供的可再分散乳胶粉能够保证涂料对底材有较好的附着力，并且使得涂料在涂覆于底材上以后，具有较好的耐水性。
(4)本发明在配方中加入聚苯胺短纤维，具有抗裂的作用；此外，纳米负离子粉产生的负离子对雾霾中的PM2.5等颗粒物质具有凝聚沉淀的作用，可以有效去除空气中2.5微米及以下的微尘，而在配方中加入聚苯胺有利于提高负离子粉对空气中微粒的净化作用。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
以下各实施例中，使用的海藻提取液的制备方法参考发明专利CN104292939B。
[实施例1]
提供一种水溶性聚合物乳液的制备方法：
S1.将50～100份的水、1～5份的乳化剂加入反应釜，搅拌均匀得到混合液，将5～10份的丙烯酸、5～20份的甲基丙烯酸羟乙酯、80～120份的甲基丙烯酸甲酯、80～120份的丙烯酸丁酯、1～5份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷充分混合，然后滴加到前述混合液中，控制滴加时间为10min～30min，滴加完成后搅拌得到核单体预乳化液；
S2.将80～120份的水、1～5份的乳化剂加入反应釜，搅拌均匀得到混合液，将10～20份的丙烯酸、10～30份的甲基丙烯酸羟乙酯、100～150份甲基丙烯酸甲酯、20～50份的丙烯酸丁酯、1～5份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷充分混合，然后滴加到前述混合液中，控制滴加时间为10min～30min，滴加完成后搅拌得到壳单体预乳化液；
S3.将25％的核单体预乳化液、1份引发剂、适量的水加入反应釜，在氮气气氛下加热至85℃，保温30～50min，然后将剩余的核单体预乳化液与1份引发剂滴加到反应釜中，控制滴加时间在2～3小时，滴加完毕后，升温至90℃，然后再向反应釜中滴加1份引发剂，滴加时间控制在10～30min，然后保温30～50min，得到种子乳液；
S4.将步骤S2得到的壳单体预乳化液加入步骤S3的种子乳液中，保持温度在85℃，滴加1～5份引发剂，滴加时间控制在1～2小时，滴加完毕后，升温至90℃，然后保温30～50min后降温，得到丙烯酸共聚物乳液。
[对比例1]
提供一种水溶性聚合物乳液的制备方法，与实施例2的区别在于，步骤S1与S2的原料中，不包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
[实施例2]
提供一种可再分散乳胶粉的制备方法：将5～10质量份的淀粉加水溶解，制成固体含量为30～50％的保护胶体溶液；然后加入90～95质量份的水溶性聚合物乳液(由实施例1制备得到的)，搅拌均匀；最后加入1～5质量份的抗结块剂，搅拌均匀制得喷雾乳液；利用喷雾干燥器进行乳液的喷雾干燥，得到所述可再分散乳胶粉。
[对比例2]
提供一种可再分散乳胶粉的制备方法：将5～10质量份的淀粉加水溶解，制成固体含量为30～50％的保护胶体溶液；然后加入90～95质量份的水溶性聚合物乳液(由对比例1制备得到的)，搅拌均匀；最后加入1～5质量份的抗结块剂，搅拌均匀制得喷雾乳液；利用喷雾干燥器进行乳液的喷雾干燥，得到所述可再分散乳胶粉。
[实施例3]
一种生态涂料，包括质量比为1：20的A组分和B组分，所述A组分为海藻提取液，所述B组分包括以下质量份的原料：
[实施例4]
一种生态涂料，包括质量比为1：20的A组分和B组分，所述A组分为海藻提取液，所述B组分包括以下质量份的原料：
[实施例5]
一种生态涂料，包括质量比为1：20的A组分和B组分，所述A组分为海藻提取液，所述B组分包括以下质量份的原料：
[对比例3]
一种生态涂料，包括质量比为1：20的A组分和B组分，所述A组分为海藻提取液，所述B组分包括以下质量份的原料：
[对比例4]
一种生态涂料，包括以下质量份的原料：
[对比例5]
一种生态涂料，包括质量比为1：20的A组分和B组分，所述A组分为海藻提取液，所述B组分包括以下质量份的原料：
对实施例3-5以及对比例3、4得到的涂料进行涂膜性能测试，检测结果见表1。
表1
对实施例3-5以及对比例4、5得到的涂料进行空气净化能力的测试，具体方法为：检测一密闭空间内的甲醛含量、PM2.5含量；然后将涂覆有各实施例或对比例的涂料的样品板放入密闭空间，3h后再检测密闭空间中的甲醛含量、PM2.5含量以及样品板上涂料中的甲醛含量。测试结果见表2。
从表2的测试结果可以发现，在涂料中添加海藻提取液可以大幅提高涂料对空气中甲醛的净化效率，尤其是实施例4的涂料，3小时内对甲醛的净化可达89％。另外，加入了海藻提取液的涂料(实施例3-5)，在吸附了甲醛后，由于海藻提取液具备分解甲醛的作用，因此涂料中甲醛的含量要远小于不含海藻提取液的涂料(对比例4)。另外，在涂料中添加聚苯胺短纤维，有利于提高负离子粉对空气中PM2.5的净化效率。
表2
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种生态涂料，包括A组分和B组分，其特征在于，所述A组分为海藻提取液，所述B组分包括以下质量份的原料：
2.根据权利要求1所述的生态涂料，其特征在于，所述B组分中的白色无机矿物粉选自以下一种或几种的混合：钛白粉、白色陶粉、轻质碳酸钙、滑石粉。
3.根据权利要求1所述的生态涂料，其特征在于，所述B组分中的可再分散乳胶粉通过以下方法制备：将5～10质量份的淀粉加水溶解，制成固体含量为30～50％的保护胶体溶液；然后加入90～95质量份的水溶性聚合物乳液，搅拌均匀；最后加入1～5质量份的抗结块剂，搅拌均匀制得喷雾乳液；利用喷雾干燥器进行乳液的喷雾干燥，得到所述可再分散乳胶粉。
4.根据权利要求3所述的生态涂料，其特征在于，所述水溶性聚合物乳液通过以下步骤制备得到：
S1.将50～100份的水、1～5份的乳化剂加入反应釜，搅拌均匀得到混合液，将5～10份的丙烯酸、5～20份的甲基丙烯酸羟乙酯、80～120份的甲基丙烯酸甲酯、80～120份的丙烯酸丁酯、1～5份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷充分混合，然后滴加到前述混合液中，控制滴加时间为10min～30min，滴加完成后搅拌得到核单体预乳化液；
S2.将80～120份的水、1～5份的乳化剂加入反应釜，搅拌均匀得到混合液，将10～20份的丙烯酸、10～30份的甲基丙烯酸羟乙酯、100～150份甲基丙烯酸甲酯、20～50份的丙烯酸丁酯、1～5份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷充分混合，然后滴加到前述混合液中，控制滴加时间为10min～30min，滴加完成后搅拌得到壳单体预乳化液；
S3.将25％的核单体预乳化液、1份引发剂、适量的水加入反应釜，在氮气气氛下加热至85℃，保温30～50min，然后将剩余的核单体预乳化液与1份引发剂滴加到反应釜中，控制滴加时间在2～3小时，滴加完毕后，升温至90℃，然后再向反应釜中滴加1份引发剂，滴加时间控制在10～30min，然后保温30～50min，得到种子乳液；
S4.将步骤S2得到的壳单体预乳化液加入步骤S3的种子乳液中，保持温度在85℃，滴加1～5份引发剂，滴加时间控制在1～2小时，滴加完毕后，升温至90℃，然后保温30～50min后降温，得到丙烯酸共聚物乳液。
5.根据权利要求1所述的生态涂料，其特征在于，所述抗裂纤维为木质纤维素。
6.根据权利要求1所述的生态涂料，其特征在于，所述纳米负离子粉为电气石纳米粉。
7.根据权利要求1所述的生态涂料，其特征在于，所述A组分通过以下方法制备：
(1)萃取处理：将海藻洗净切碎，用水或溶剂提取，得到提取液；
(2)微波处理：对步骤(1)的提取液进行微波处理；
(3)酶解：浓缩步骤(2)处理后的提取液，然后加入复合酶制剂进行酶解；
(4)菌群发酵：在步骤(3)的酶解液中接入发酵菌群，发酵后得到所述组分B。
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CN114307605A (zh) * 2022-01-06 2022-04-12 侯庆平 一种空气净化剂及其制备方法

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