CN108373675A - 抗甲醛涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗甲醛涂料，其包括以下重量份的原料：苯丙乳液50～80、石英砂10～14、颜料白9～14、重质碳酸钙12～18、滑石粉4～8、纳米钛溶胶1～2、三聚氰胺树脂0.6～1、纳米碳溶胶0.5～1、海泡石粉0.6～1、火山岩1.5～2、绿萝渣粉1～1.5、长油度醇酸树脂0.4～0.8、羟丙基纤维素0.1～0.3、消泡剂0.5～1.2、聚酰胺蜡0.4～1、丙二醇丁醚20～30、水28～34。本发明还提供一种上述抗甲醛涂料的制备方法。所述抗甲醛涂料对甲醛吸附速度快，吸附去除效果好，环境净化率高，绿色环保。

Description

抗甲醛涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种抗甲醛涂料及其制备方法及其制备方法。
背景技术
2010年颁布的《ISO14020国际标准配套涂料技术标准》对规范和促进水性涂料健康发展将起到非常积极的作用。因此加大水性涂料的市场占有率已经迫在眉睫，将水性涂料纳入科技创新、重点发展的战略产品，是行业和企业的责任和义务。现代科技和医学技术已经证明，有机溶剂对环境和人类身体健康存在着极大的危害。世界卫生组织将室内空气污染列入“十大人类健康杀手”名单，尤其是作为有机溶剂的甲醛。
甲醛是一种挥发有机化合物，无色、有特殊气味，略重于空气，易溶于水。甲醛对人体健康有重要影响，对眼睛、呼吸道、人体粘膜和皮肤有强烈的刺激作用；急性中毒可导致流泪、流涕、咳嗽等症状，引发多种呼吸道疾病；慢性吸入低浓度可导致持续头痛、无力、失眠等；长期皮肤接触会导致皮炎，对人体的呼吸系统、消化系统和中枢神经系统产生不良影响，造成肺和肝免疫功能异常。甲醛对人体危害如此严重，生产出能有效降解甲醛的建材产品引起了建筑行业的重视。
因此，研究出能够除甲醛且环境友好的水溶性涂料，已成为目前涂料领域的重要研究方向。
发明内容
有鉴于此，本发明确有必要提供一种抗甲醛涂料及其制备方法。以解决上述问题。
本发明提供一种抗甲醛涂料，其包括以下重量份的原料：苯丙乳液50～80、石英砂10～14、颜料白9～14、重质碳酸钙12～18、滑石粉4～8、纳米钛溶胶1～2、三聚氰胺树脂0.6～1、纳米碳溶胶0.5～1、海泡石粉0.6～1、火山岩1.5～2、绿萝渣粉1～1.5、长油度醇酸树脂0.4～0.8、羟丙基纤维素0.1～0.3、消泡剂0.5～1.2、聚酰胺蜡0.4～1、丙二醇丁醚20～30、水28～34。其中，所述纳米碳溶胶中的固溶物是质量百分含量为10%～15%。
基于上述，所述抗甲醛涂料包括以下重量份的原料：苯丙乳液60～70、石英砂11～13、颜料白11～13、重质碳酸钙14～16、滑石粉5～7、纳米钛溶胶1.3～1.7、三聚氰胺树脂0.7～0.9、纳米碳溶胶0.6～0.8、海泡石粉0.7～0.9、火山岩1.7～1.9、绿萝渣粉1.2～1.4、长油度醇酸树脂0.5～0.7、羟丙基纤维素0.15～0.25、消泡剂0.7～0.9、聚酰胺蜡0.6～0.8、丙二醇丁醚23～27、水30～32。
基于上述，所述消泡剂为聚醚类消泡剂、乳化二甲基硅油或聚二甲基硅氧烷。
基于上述，所述除甲醛环保涂料还包括以下重量份的原料：环烷酸锰0.2～0.6。
本发明还提供一种上述抗甲醛涂料的制备方法，其包括以下步骤：
将火山岩在浓硫酸中浸泡12 h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后与石英砂、三聚氰胺树脂和重质碳酸钙混合均匀，在马弗炉中于240℃～255℃下煅烧0.5～1 h，冷却后取出，得到火山岩混合物；
将所述火山岩混合物与纳米钛溶胶、海泡石粉、纳米碳溶胶和绿萝渣粉混合在一起，并以2500～3000 r/min的搅拌速度下分散20～30 min，然后再加入剩余的原料，搅拌30～40min即可。其中，所述“剩余的原料”是指原料中除了火山岩、石英砂、三聚氰胺树脂、重质碳酸钙、纳米钛溶胶、海泡石粉、纳米碳溶胶和绿萝渣粉之外的其它原料。
在本发明提供的所述抗甲醛涂料的原料中，所述纳米钛溶胶具有比较强的光催化性、比较大的比表面积、比较强的化学结合吸附性、带电荷的羟基、高表面活性等优点，所以它可以去除甲醛、净化空气、抗菌防霉、防臭、极强的抗污、自清洁作用。此外，所述纳米钛溶胶还具有增加涂料强度、粘附力、耐磨性等作用，所以它具有比较好的成膜性，而且成膜光滑平整，提高涂料耐擦洗性能。
海泡石粉具有价格低廉、比表面积大、材料强度高、稳定性好、不容易受到腐蚀等优点，而且还能使纳米钛溶胶中的纳米二氧化钛光催化剂尽可能多地被光照激活，从而发挥最大的光催化效应；另外，海泡石粉具有优良的孔道结构，决定了它在具备良好的表面荷电效应和孔道效应的同时具备良好的吸附、过滤、载体功能和离子交换等物理化学功能。海泡石粉对纳米TiO2有较好的吸附和分散作用，在自然光下可以产生与甲醛等有害物质进行剧烈的化学反应的•OH，并将它们彻底分解成水分子等无害物，降低空气污染。
所述纳米碳溶胶中的碳粒径10～100 nm，呈球状分散体，具有极大的比表面积和极高的比表面能、表面选择吸附性、优异的导电性；具有量子尺寸效应和宏观量子遂道效应；具有优良的环境稳定性，在高温条件下仍具有高强、高韧等奇异性；亲水性极强，在水中的分散性极好，在常温常压下存放三年不发生团聚。
火山岩存在微孔结构，具有较高的孔隙度和高比表面积，对甲醛、挥发性溶剂等有害气体有很好的物理吸收作用。绿萝渣粉是由绿萝干燥后经粉碎处理而得到的。
因此，与现有技术相比，本发明采用纳米碳溶胶、海泡石粉、重质碳酸钙、滑石粉和火山岩等配合纳米钛溶胶，增强了二氧化钛溶胶的强度、杀菌性、吸附量、耐蚀性、耐燃性和耐热性等方面的性能，增强了吸附容量和吸附速度，对细小的夹杂物具有良好的吸附效果，扩大了吸附范围；海泡石粉和纳米钛溶胶再搭配绿萝渣粉使用，还可以与甲醛等有害物质发生化学反应，以达到去除甲醛的目的；所以本发明提供的所述抗甲醛涂料对甲醛吸附速度快，吸附去除效果好，环境净化率高，绿色环保，本发明制备的抗甲醛涂料对各种污染物具有良好的去除效果，尤其对甲醛的去除效果高，制备方法简单，可操作性强，成本低，有利于推广应用。另外，环烷酸锰的加入，可以促使所述抗甲醛涂料在使用过程中，涂料快速催干成膜。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种抗甲醛涂料，其包括以下重量份的原料：苯丙乳液50、石英砂14、颜料白9、重质碳酸钙18、滑石粉4、纳米钛溶胶1、三聚氰胺树脂1、纳米碳溶胶0.5、海泡石粉1、火山岩1.5、绿萝渣粉1、长油度醇酸树脂0.4、羟丙基纤维素0.1、聚醚类消泡剂0.5、聚酰胺蜡0.4、丙二醇丁醚20、水28。
本实施例还提供一种上述抗甲醛涂料的制备方法，其包括以下步骤：
将火山岩在浓硫酸中浸泡12 h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后与石英砂、三聚氰胺树脂和重质碳酸钙混合均匀，在马弗炉中于240℃下煅烧0.5 h，冷却后取出，得到火山岩混合物；
将所述火山岩混合物与纳米钛溶胶、海泡石粉、纳米碳溶胶和绿萝渣粉混合在一起，并以2500 r/min的搅拌速度下分散30 min，然后再加入苯丙乳液、颜料白、长油度醇酸树脂、羟丙基纤维素、聚醚类消泡剂、聚酰胺蜡、丙二醇丁醚和水，搅拌30 min即可。
实施例2
本实施例提供一种除甲醛涂料包括以下重量份的原料：苯丙乳液60、石英砂13、颜料白11、重质碳酸钙16、滑石粉5、纳米钛溶胶1.3、三聚氰胺树脂0.9、纳米碳溶胶0.6、海泡石粉0.9、火山岩1.7、绿萝渣粉1.2、长油度醇酸树脂0.5、羟丙基纤维素0.15、乳化二甲基硅油0.7、聚酰胺蜡0.6、环烷酸锰0.2、丙二醇丁醚23、水30。
本实施例提供一种上述除甲醛涂料的制备方法，其包括以下步骤：
将火山岩在浓硫酸中浸泡12 h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后与石英砂、三聚氰胺树脂和重质碳酸钙混合均匀，在马弗炉中于245℃下煅烧0.5 h，冷却后取出，得到火山岩混合物；
将所述火山岩混合物与纳米钛溶胶、海泡石粉、纳米碳溶胶和绿萝渣粉混合在一起，并以2700 r/min的搅拌速度下分散20 min，然后再加入苯丙乳液、颜料白、长油度醇酸树脂、羟丙基纤维素、乳化二甲基硅油、聚酰胺蜡、环烷酸锰、丙二醇丁醚和水，搅拌30 min即可。
实施例3
本实施例提供一种除甲醛涂料包括以下重量份的原料：苯丙乳液65、石英砂12、颜料白12、重质碳酸钙15、滑石粉6、纳米钛溶胶1.5、三聚氰胺树脂0.8、纳米碳溶胶0.7、海泡石粉0.8、火山岩1.8、绿萝渣粉1.3、长油度醇酸树脂0.6、羟丙基纤维素0.2、聚二甲基硅氧烷0.8、聚酰胺蜡0.7、环烷酸锰0.4、丙二醇丁醚25、水31。
本实施例提供一种上述除甲醛涂料的制备方法，其包括以下步骤：
将火山岩在浓硫酸中浸泡12 h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后与石英砂、三聚氰胺树脂和重质碳酸钙混合均匀，在马弗炉中于250℃下煅烧1 h，冷却后取出，得到火山岩混合物；
将所述火山岩混合物与纳米钛溶胶、海泡石粉、纳米碳溶胶和绿萝渣粉混合在一起，并以2800 r/min的搅拌速度下分散25 min，然后再加入苯丙乳液、颜料白、长油度醇酸树脂、羟丙基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚酰胺蜡、环烷酸锰、丙二醇丁醚和水，搅拌35 min即可。
实施例4
本实施例提供一种除甲醛涂料，其包括以下重量份的原料：苯丙乳液70、石英砂13、颜料白13、重质碳酸钙14、滑石粉7、纳米钛溶胶1.3、三聚氰胺树脂0.7、纳米碳溶胶0.8、海泡石粉0.7、火山岩1.9、绿萝渣粉1.4、长油度醇酸树脂0.7、羟丙基纤维素0.25、聚二甲基硅氧烷0.9、聚酰胺蜡0.8、环烷酸锰0.5、丙二醇丁醚27、水32。
纳米钛溶胶20、三聚氰胺树脂10、纳米碳溶胶10、海泡石粉10、火山岩40、明胶5、纳米硅酸锆5、龙舌兰渣粉15、重质碳酸钙8、高岭土1。
本实施例提供一种上述除甲醛涂料的制备方法，其包括以下步骤：
将火山岩在浓硫酸中浸泡12 h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后与石英砂、三聚氰胺树脂和重质碳酸钙混合均匀，在马弗炉中于255℃下煅烧0.5 h，冷却后取出，得到火山岩混合物；
将所述火山岩混合物与纳米钛溶胶、海泡石粉、纳米碳溶胶和绿萝渣粉混合在一起，并以3000 r/min的搅拌速度下分散20 min，然后再加入苯丙乳液、颜料白、长油度醇酸树脂、羟丙基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚酰胺蜡、环烷酸锰、丙二醇丁醚和水，搅拌35 min即可。
实施例5
本实施例提供一种除甲醛涂料，其包括以下重量份的原料：苯丙乳液80、石英砂10、颜料白14、重质碳酸钙12、滑石粉8、纳米钛溶胶1、三聚氰胺树脂0.6、纳米碳溶胶1、海泡石粉0.6、火山岩2、绿萝渣粉1.5、长油度醇酸树脂0.8、羟丙基纤维素0.3、聚二甲基硅氧烷1.2、聚酰胺蜡1、环烷酸锰0.6、丙二醇丁醚30、水34。
本实施例提供一种上述除甲醛涂料的制备方法，其包括以下步骤：
将火山岩在浓硫酸中浸泡12 h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后与石英砂、三聚氰胺树脂和重质碳酸钙混合均匀，在马弗炉中于255℃下煅烧1 h，冷却后取出，得到火山岩混合物；
将所述火山岩混合物与纳米钛溶胶、海泡石粉、纳米碳溶胶和绿萝渣粉混合在一起，并以3000 r/min的搅拌速度下分散20 min，然后再加入苯丙乳液、颜料白、长油度醇酸树脂、羟丙基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚酰胺蜡、环烷酸锰、丙二醇丁醚和水，搅拌40 min即可。
性能测试
对上述实施例1～5提供的抗甲醛涂料按照下表1中的测试项目进行性能测试，测试结果如下表1所述：
表1 各实施例提供的抗甲醛涂料性能测试表
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
在容器中状态 无硬块，搅拌后呈均匀状态 无硬块，搅拌后呈均匀状态 无硬块，搅拌后呈均匀状态 无硬块，搅拌后呈均匀状态 无硬块，搅拌后呈均匀状态
施工性 刷涂两道无障碍 刷涂两道无障碍 刷涂两道无障碍 刷涂两道无障碍 刷涂两道无障碍
涂膜外观 正常 正常 正常 正常 正常
干燥时间 115 min 100 min 96 min 95 min 93min
pH值 7.6 7.6 7.5 7.6 7.7
细度 ≤ 55 μm 53 μm 50 μm 52 μm 55 μm
粘度(25℃±1°) 103 KU 101KU 99 KU 98 KU 97 KU
比重 1.34 g/cm3 1.33 g/cm3 1.31 g/cm3 1.32 g/cm3 1.33 g/cm3
光泽(60°) 4 4 3 3 5
对比率(白色/浅色)≥ 0.941 0.945 0.949 0.953 0.948
抗甲醛涂料的净化性能测试结果
采用《JCT1074-2008室内空气净化功能涂覆材料净化性能》中的测试方法对实施例1～5提供的抗甲醛涂料的净化性能进行测试。平均测试结果如表2所示：
表2 净化性能平均测试结果
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
甲醛净化率 95.2% 96.2% 96.5% 96.9% 95.7%
甲苯净化率 77.2% 78.1% 79.7% 80.1% 79.9%
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种抗甲醛涂料，其特征在于，它包括以下重量份的原料：苯丙乳液50～80、石英砂10～14、颜料白9～14、重质碳酸钙12～18、滑石粉4～8、纳米钛溶胶1～2、三聚氰胺树脂0.6～1、纳米碳溶胶0.5～1、海泡石粉0.6～1、火山岩1.5～2、绿萝渣粉1～1.5、长油度醇酸树脂0.4～0.8、羟丙基纤维素0.1～0.3、消泡剂0.5～1.2、聚酰胺蜡0.4～1、丙二醇丁醚20～30、水28～34。
2.根据权利要求1所述的抗甲醛涂料，其特征在于，它包括以下重量份的原料：苯丙乳液60～70、石英砂11～13、颜料白11～13、重质碳酸钙14～16、滑石粉5～7、纳米钛溶胶1.3～1.7、三聚氰胺树脂0.7～0.9、纳米碳溶胶0.6～0.8、海泡石粉0.7～0.9、火山岩1.7～1.9、绿萝渣粉1.2～1.4、长油度醇酸树脂0.5～0.7、羟丙基纤维素0.15～0.25、消泡剂0.7～0.9、聚酰胺蜡0.6～0.8、丙二醇丁醚23～27、水30～32。
3.根据权利要求1或2所述的抗甲醛涂料，其特征在于，它还包括以下重量份的原料：环烷酸锰0.2～0.6。
4.根据权利要求3所述的抗甲醛涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚类消泡剂、乳化二甲基硅油或聚二甲基硅氧烷。
5.一种权利要求1～4任一项所述的抗甲醛涂料的制备方法，其包括以下步骤：
将火山岩在浓硫酸中浸泡12 h后用去离子水洗涤至中性烘干后研磨成细粉，然后与石英砂、三聚氰胺树脂和重质碳酸钙混合均匀，在马弗炉中于240℃～255℃下煅烧0.5～1 h，冷却后取出，得到火山岩混合物；
将所述火山岩混合物与纳米钛溶胶、海泡石粉、纳米碳溶胶和绿萝渣粉混合在一起，并以2500～3000 r/min的搅拌速度下分散20～30 min，然后再加入剩余的原料，搅拌30～40min即可。
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