CN108841304A - 一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及节能环保新材料产业领域，公开了一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，在环氧玩改性水性聚氨酯树脂的基础上，添加制备的增亮剂，该增亮剂中以稀土金属元素为主的发光基质，在可见光的激发下，稀土离子掺杂到树脂中，拓宽了稀土离子的发射光谱，在可见光和紫外光区域有强烈的吸收，能把吸收的能量传递给涂层，反复无限次释放出大量的光能，增强了室内照明强度，并且处理后的增亮剂晶格对称性低，具有极好的物理化学性质和热稳定性，与改性水性聚氨酯树脂融合性好，本发明制备得到的内墙装饰涂料对低能耗、无污染的环境友好型室内装饰材料具有积极的推广价值。

Description

一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料
技术领域
本发明属于节能环保新材料产业技术领域，具体涉及一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料。
背景技术
墙面装饰可以分为涂料类壁纸墙布人造装饰板石材类、陶瓷类、玻璃类、金属类等。可用于装饰一般的住宅、商店、学校、库房办公楼等内外墙装饰。其主要功能是装饰作用美化建筑物。墙面装饰的主要目的是保护墙体，增强墙体的坚固性、耐久性，延长墙体的使用年限，改善墙体的使用功能。提高墙体的保温、隔热和隔声能力，提高建筑的艺术效果，美化环境。节能材料是指节能环保产业是指为节约能源资源、发展循环经济、保护环境提供技术基础和装备保障的产业，主要包括节能产业、资源循环利用产业和环保装备产业，涉及节能环保技术与装备、节能产品和服务等。
现有的建筑装饰材料大多仍然停留在美观性上，尤其是室内装饰材料，只要起到赏心悦目的作用，一般就具有较好的市场，室内装饰材料由于与人们的生活息息相关，实际上可以开发利用的新性能空间很大。因此，开发出应用在室内墙面装饰的节能环保材料既具有广泛的推广应用市场，有能够会人类生存环境带来新的曙光。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，节能效果突出。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，按照重量份计由以下成分制成：改性水性聚氨酯树脂55-65份、增亮剂4-5份、去离子水20-25份、松油醇10-15份、填料6-10份、成膜助剂2-4份、助剂5-8份，所述增亮剂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照氧化镧、氧化镨、氧化铕、碳酸锂质量比为2-3:3-4:4-5：10-12的比例称取粉末状金属化合物共23-24克，装入刚玉坩埚中放入真空管式炉中，在620-640℃下煅烧4-5小时，冷却至室温后加入8-10毫升去离子水，在搅拌下继续加入50-60毫升盐酸溶液，搅拌30-40分钟后加入70-80毫升无水乙醇混合均匀备用；
（2）称取15.0-15.5克钛酸四丁酯，溶解于38-40毫升丙三醇中，使用醋酸调节体系PH值在5.5-5.8之间，在搅拌下将14-16毫升钼酸钠水溶液滴加至钛酸四丁酯的混合体系中，滴加速度为70-80滴/分钟，滴加完后静置1-2小时，然后加入到步骤（1）的体系中，搅拌混合50-60分钟，搅拌速度为400-500转/分钟，混合温度控制在43-45℃之间，最后在55-58℃烘箱中静置5-8小时即得所述增亮剂。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性水性聚氨酯树脂是经过硅氧烷改性处理得到的。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸溶液浓度为1.5-2.5摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述钼酸钠水溶液质量浓度为30-35%。
作为对上述方案的进一步描述，所述助剂按照重量份计由以下成分组成：聚丙烯酸钠15-18份、六偏磷酸钠11-13份、羟乙基纤维素8-10份、烷基酚聚氧乙烯醚6-8份。
作为对上述方案的进一步描述，所述填料按照重量份计由以下成分组成：滑石粉11-13份、研磨碳酸钙8-10份、研磨硫酸钙6-8份、钛白粉4-5份。
一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料的制备方法，包括以下步骤：根据定制的涂料配方准确称量各组分用量，先将所述重量份的改性水性聚氨酯树脂与增亮剂置于混炼机中进行混炼，共混时间为20-25分钟，然后出料转移至分散器中，先将助剂与去离子在270-300转/分钟下分散溶解，然后加入到分散器中，提高转速为800-900转/分钟，充分搅拌均匀后添加填料，调整转速为2600-2800转/分钟，搅拌10-15分钟，最后降低转速为200-240转/分钟，加入剩余原料，混合搅拌至无气泡产生即可。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决内墙装饰材料在节能环保领域中开发性不高的问题，本发明提供了一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，在环氧玩改性水性聚氨酯树脂的基础上，添加制备的增亮剂，该增亮剂中以稀土金属元素为主的发光基质，在可见光的激发下，稀土离子掺杂到树脂中，拓宽了稀土离子的发射光谱，在可见光和紫外光区域有强烈的吸收，能把吸收的能量传递给涂层，反复无限次释放出大量的光能，增强了室内照明强度，并且处理后的增亮剂晶格对称性低，具有极好的物理化学性质和热稳定性，与改性水性聚氨酯树脂融合性好，本发明制备得到的内墙装饰涂料对低能耗、无污染的环境友好型室内装饰材料具有积极的推广价值。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，按照重量份计由以下成分制成：改性水性聚氨酯树脂55份、增亮剂4份、去离子水20份、松油醇10份、填料6份、成膜助剂2份、助剂5份，所述增亮剂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照氧化镧、氧化镨、氧化铕、碳酸锂质量比为2:3:4：10的比例称取粉末状金属化合物共23克，装入刚玉坩埚中放入真空管式炉中，在620℃下煅烧4小时，冷却至室温后加入8毫升去离子水，在搅拌下继续加入50毫升盐酸溶液，搅拌30分钟后加入70毫升无水乙醇混合均匀备用；
（2）称取15.0克钛酸四丁酯，溶解于38毫升丙三醇中，使用醋酸调节体系PH值在5.5-5.8之间，在搅拌下将14毫升钼酸钠水溶液滴加至钛酸四丁酯的混合体系中，滴加速度为70滴/分钟，滴加完后静置1小时，然后加入到步骤（1）的体系中，搅拌混合50分钟，搅拌速度为400转/分钟，混合温度控制在43-45℃之间，最后在55℃烘箱中静置5小时即得所述增亮剂。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性水性聚氨酯树脂是经过硅氧烷改性处理得到的。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸溶液浓度为1.5摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述钼酸钠水溶液质量浓度为30%。
作为对上述方案的进一步描述，所述助剂按照重量份计由以下成分组成：聚丙烯酸钠15份、六偏磷酸钠11份、羟乙基纤维素8份、烷基酚聚氧乙烯醚6份。
作为对上述方案的进一步描述，所述填料按照重量份计由以下成分组成：滑石粉11份、研磨碳酸钙8份、研磨硫酸钙6份、钛白粉4份。
一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料的制备方法，包括以下步骤：根据定制的涂料配方准确称量各组分用量，先将所述重量份的改性水性聚氨酯树脂与增亮剂置于混炼机中进行混炼，共混时间为20分钟，然后出料转移至分散器中，先将助剂与去离子在270转/分钟下分散溶解，然后加入到分散器中，提高转速为800转/分钟，充分搅拌均匀后添加填料，调整转速为2600转/分钟，搅拌10分钟，最后降低转速为200转/分钟，加入剩余原料，混合搅拌至无气泡产生即可。
实施例2
一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，按照重量份计由以下成分制成：改性水性聚氨酯树脂60份、增亮剂4.5份、去离子水22份、松油醇12份、填料8份、成膜助剂3份、助剂6.5份，所述增亮剂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照氧化镧、氧化镨、氧化铕、碳酸锂质量比为2.5:3.5:4.5：11的比例称取粉末状金属化合物共23.5克，装入刚玉坩埚中放入真空管式炉中，在630℃下煅烧4.5小时，冷却至室温后加入9毫升去离子水，在搅拌下继续加入55毫升盐酸溶液，搅拌35分钟后加入75毫升无水乙醇混合均匀备用；
（2）称取15.3克钛酸四丁酯，溶解于39毫升丙三醇中，使用醋酸调节体系PH值在5.5-5.8之间，在搅拌下将15毫升钼酸钠水溶液滴加至钛酸四丁酯的混合体系中，滴加速度为75滴/分钟，滴加完后静置1.5小时，然后加入到步骤（1）的体系中，搅拌混合55分钟，搅拌速度为450转/分钟，混合温度控制在43-45℃之间，最后在56℃烘箱中静置6.5小时即得所述增亮剂。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性水性聚氨酯树脂是经过硅氧烷改性处理得到的。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸溶液浓度为2.0摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述钼酸钠水溶液质量浓度为33%。
作为对上述方案的进一步描述，所述助剂按照重量份计由以下成分组成：聚丙烯酸钠16份、六偏磷酸钠12份、羟乙基纤维素9份、烷基酚聚氧乙烯醚7份。
作为对上述方案的进一步描述，所述填料按照重量份计由以下成分组成：滑石粉12份、研磨碳酸钙9份、研磨硫酸钙7份、钛白粉4.5份。
一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料的制备方法，包括以下步骤：根据定制的涂料配方准确称量各组分用量，先将所述重量份的改性水性聚氨酯树脂与增亮剂置于混炼机中进行混炼，共混时间为22分钟，然后出料转移至分散器中，先将助剂与去离子在280转/分钟下分散溶解，然后加入到分散器中，提高转速为850转/分钟，充分搅拌均匀后添加填料，调整转速为2700转/分钟，搅拌12分钟，最后降低转速为220转/分钟，加入剩余原料，混合搅拌至无气泡产生即可。
实施例3
一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，按照重量份计由以下成分制成：改性水性聚氨酯树脂65份、增亮剂5份、去离子水25份、松油醇15份、填料10份、成膜助剂4份、助剂8份，所述增亮剂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照氧化镧、氧化镨、氧化铕、碳酸锂质量比为3:4:5：12的比例称取粉末状金属化合物共24克，装入刚玉坩埚中放入真空管式炉中，在640℃下煅烧5小时，冷却至室温后加入10毫升去离子水，在搅拌下继续加入60毫升盐酸溶液，搅拌40分钟后加入80毫升无水乙醇混合均匀备用；
（2）称取15.5克钛酸四丁酯，溶解于40毫升丙三醇中，使用醋酸调节体系PH值在5.5-5.8之间，在搅拌下将16毫升钼酸钠水溶液滴加至钛酸四丁酯的混合体系中，滴加速度为80滴/分钟，滴加完后静置2小时，然后加入到步骤（1）的体系中，搅拌混合60分钟，搅拌速度为500转/分钟，混合温度控制在43-45℃之间，最后在58℃烘箱中静置8小时即得所述增亮剂。
作为对上述方案的进一步描述，所述改性水性聚氨酯树脂是经过硅氧烷改性处理得到的。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述盐酸溶液浓度为2.5摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述钼酸钠水溶液质量浓度为35%
作为对上述方案的进一步描述，所述助剂按照重量份计由以下成分组成：聚丙烯酸钠18份、六偏磷酸钠13份、羟乙基纤维素10份、烷基酚聚氧乙烯醚8份。
作为对上述方案的进一步描述，所述填料按照重量份计由以下成分组成：滑石粉13份、研磨碳酸钙10份、研磨硫酸钙8份、钛白粉5份。
一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料的制备方法，包括以下步骤：根据定制的涂料配方准确称量各组分用量，先将所述重量份的改性水性聚氨酯树脂与增亮剂置于混炼机中进行混炼，共混时间为25分钟，然后出料转移至分散器中，先将助剂与去离子在300转/分钟下分散溶解，然后加入到分散器中，提高转速为900转/分钟，充分搅拌均匀后添加填料，调整转速为2800转/分钟，搅拌15分钟，最后降低转速为240转/分钟，加入剩余原料，混合搅拌至无气泡产生即可。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，水性聚氨酯树脂不进行硅氧烷改性，直接使用水性聚氨酯树脂，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，省略增亮剂的添加，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，增亮剂制备中直接将所述的稀土化合物溶解在盐酸中即可，省略其余处理过程，其余保持一致。
对比例4
与实施例4的区别仅在于，增亮剂的制备中省略钛酸丁酯混合溶液的添加，其余保持一致。
对比例5
与实施例5的区别仅在于，增亮剂的制备中省略目酸钠水溶液的添加，其余保持一致。
对比实验
分别使用实施例1-3和对比例1-5的方法制备室内装饰涂料，同时以水性聚氨酯树脂为原料，以专利公开号CN107523148A一种用于装饰的内墙涂料生产工艺中涂料制备方法加工制备得到的内墙涂料作为对照，将各组制备得到的涂料对内墙墙面进行涂布装饰，涂布厚度为0.15毫米，试验中保持无关变量的一致，采用相同的非织造基布，试验中采用20瓦的LED灯进行照明，其中光照强度的测量在距离水平地面70厘米高度进行测量，对各组制备得到的涂料进行发光性能测试，结果如下表所示：
（采用日立公司的U-4100紫外/可见/近红外分光光度计测试涂层的近红外反射率曲线，使用硫酸钡进行基线校准，根据JG/T 235-2014计算近红外反射率，采用北方驰宏光电有限公司的HWF-2红外辐射率测量仪测试涂层在10-12微米
波段的红外发射率）
由此可见，本发明制备得到的内墙装饰涂料能够增强室内照明强度，具有较高的反射率和隔热性能，降低了能耗，节能性突出，对低能耗、无污染的环境友好型室内装饰材料具有积极的推广价值。

Claims (7)

1.一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：改性水性聚氨酯树脂55-65份、增亮剂4-5份、去离子水20-25份、松油醇10-15份、填料6-10份、成膜助剂2-4份、助剂5-8份，所述增亮剂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照氧化镧、氧化镨、氧化铕、碳酸锂质量比为2-3:3-4:4-5：10-12的比例称取粉末状金属化合物共23-24克，装入刚玉坩埚中放入真空管式炉中，在620-640℃下煅烧4-5小时，冷却至室温后加入8-10毫升去离子水，在搅拌下继续加入50-60毫升盐酸溶液，搅拌30-40分钟后加入70-80毫升无水乙醇混合均匀备用；
（2）称取15.0-15.5克钛酸四丁酯，溶解于38-40毫升丙三醇中，使用醋酸调节体系PH值在5.5-5.8之间，在搅拌下将14-16毫升钼酸钠水溶液滴加至钛酸四丁酯的混合体系中，滴加速度为70-80滴/分钟，滴加完后静置1-2小时，然后加入到步骤（1）的体系中，搅拌混合50-60分钟，搅拌速度为400-500转/分钟，混合温度控制在43-45℃之间，最后在55-58℃烘箱中静置5-8小时即得所述增亮剂。
2.如权利要求1所述一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，其特征在于，所述改性水性聚氨酯树脂是经过硅氧烷改性处理得到的。
3.如权利要求1所述一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，其特征在于，步骤（1）所述盐酸溶液浓度为1.5-2.5摩尔/升。
4.如权利要求1所述一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，其特征在于，步骤（2）所述钼酸钠水溶液质量浓度为30-35%。
5.如权利要求1所述一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，其特征在于，所述助剂按照重量份计由以下成分组成：聚丙烯酸钠15-18份、六偏磷酸钠11-13份、羟乙基纤维素8-10份、烷基酚聚氧乙烯醚6-8份。
6.如权利要求1所述一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料，其特征在于，所述填料按照重量份计由以下成分组成：滑石粉11-13份、研磨碳酸钙8-10份、研磨硫酸钙6-8份、钛白粉4-5份。
7.一种增强室内照明强度的内墙装饰涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据定制的涂料配方准确称量各组分用量，先将所述重量份的改性水性聚氨酯树脂与增亮剂置于混炼机中进行混炼，共混时间为20-25分钟，然后出料转移至分散器中，先将助剂与去离子在270-300转/分钟下分散溶解，然后加入到分散器中，提高转速为800-900转/分钟，充分搅拌均匀后添加填料，调整转速为2600-2800转/分钟，搅拌10-15分钟，最后降低转速为200-240转/分钟，加入剩余原料，混合搅拌至无气泡产生即可。
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