CN109321016B - 一种除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂及其制备方法。该除甲醛净化空气的负离子液态涂层，按照重量百分比计，包括：负离子原液5～25％、分散剂0.05～0.5％、表面活性剂10～25％、消泡剂0.05～0.5％、中和剂2～15％、净醛剂5～15％、第一防腐剂0.05～0.5％、聚乙烯醇1～5％、水余量；其中，所述负离子原液，按照重量百分比计，包括：水溶性负离子晶体5～25％、第一抗氧化剂0.1～1％、第二防腐剂0.05～0.5％、水余量。该中性负离子液体喷涂剂的配方科学合理，原料环保性强，能持续不断地释放出高浓度活力强的小粒径负氧离子，负离子释放量比市场同类产品有大幅提高，最高达11000个/cm³，对周边空气中甲醛除去率可达95％以上，对甲醛有长效的祛除作用，还具有强大的杀灭室内空气中浮悬的病毒病菌。

Description

一种除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂及其制备方法。

背景技术

当人们身处公园、森林、湖泊、瀑布、郊区田野等环境时会感觉头脑清新、呼吸舒畅和爽快；而当人们进入吵杂拥挤的人群，喧嚣的街道或进入空调房内，会感觉闷热，呼吸不畅。环境的不同会给人带来不同的感受，而环境之所以会给人带了这么大的感觉差异，主要是因为环境中空气负离子的浓度不同。负离子被誉为“空气维生素”，空气中负离子主要是通过电、化学和物理等三方面的作用，即通过电性中和作用、化学反应和物理吸附等而实现净化空气的目的，还对人体具有延缓衰老、促进血液循环和新陈代谢、改善睡眠效果、增强免疫力、清新空气、除臭抗菌、杀菌、抗氧化、清洁空气等有益效果。

基于负氧离子净化空气和促进身体健康的功能，负离子涂料产品具有广阔的应用前景，但是，目前市场上的负离子喷涂剂喷涂于内墙涂层上，虽然能够有效释放出负离子，但是负离子释放量较少，净化空气和除甲醛的效果不明显，而且其中大量用到了有机树脂，不仅导致了使用成本过高，而且喷涂剂的化学性质不稳定，耐磨及耐热效果差。

因此，本领域亟待开发一种高效除甲醛和净化空气的中性负离子液体喷涂剂。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂及其制备方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供的一种除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，按重量百分比计，包括：负离子原液5～25％、分散剂0.05～0.5％、表面活性剂10～25％、消泡剂0.05～0.5％、中和剂2～15％、净醛剂5～15％、第一防腐剂0.05～0.5％、聚乙烯醇1～5％、水余量；其中，所述负离子原液，按照重量百分比计，包括：水溶性负离子晶体5～25％、第一抗氧化剂0.1～1％、第二防腐剂0.05～0.5％、水余量。

优选的，所述水溶性负离子晶体为独居石、稀土氧化物经浓盐酸酸化制得。

进一步优选的，所述独居石和所述稀土氧化物的重量比为100:1～20。

进一步优选的，所述稀土氧化物中的稀土元素选自镧、铈、镨、钕、钆、铕、铽、钇、钐、镱、铥、铒、钬、镝、镥、钪中的至少一种。

优选的，所述中和剂，按重量百分比计，包括：pH调节剂20～40％、增溶剂5～15％、第二抗氧化剂0.05～5％、缓冲剂0.1～1％、水余量。

进一步优选的，所述表面活性剂选自聚乙二醇、聚苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。

优选的，所述净醛剂为掺杂有贵金属的无机氧化物；所述无机氧化物选自二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化钙中的至少一种。

进一步优选的，所述贵金属选自银、铂、铑中的至少一种。

进一步优选的，所述贵金属为净醛剂的重量的1～10％。

第二方面，本发明提供的一种如第一方面所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水溶性负离子晶体放入水中，以200～800r/min的转速搅拌分散5～15min，再加入第一抗氧化剂和第二防腐剂，以500～1000r/min的转速搅拌分散5～15min，得到水溶性负离子原液；

(2)将聚乙烯醇、消泡剂与配方量40～60％的水混合以1200～2000r/min的转速搅拌分散得到胶水状液体，将步骤(1)所得的负离子原液和剩余配方量的水混合后，以200～800r/min的转速搅拌分散5～15min，在搅拌的条件下加入中和剂，继续搅拌1～5min，再依次加入表面活性剂、净醛剂、所述胶水状液体，以500～1000r/min的转速搅拌分散5～15min，最后加入第一防腐剂，以500～1000r/min的转速搅拌分散5～15min，即可出料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明所提供的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂的配方科学合理，原料环保性强，具有零VOC、零甲醛以及不含铅、镉、铬、汞等重金属；

(2)本发明主要从稀土成分的选择以及配比上出发，配合配方的辅助材料，可溶性负离子晶体中包含有独居石酸化后的成分与稀土酸化后的物质组合能持续不断地释放出高浓度活力强的小粒径负氧离子，负离子释放量比市场同类产品有大幅提高，最高达11000个/cm³；

(3)本发明中添加了掺杂有贵金属的无机氧化物作为去除甲醛的净醛剂，使产成品本身环保性能增加的同时对周边空气中甲醛除去率可达95％以上，对甲醛有长效的祛除作用，还具有强大的杀灭室内空气中浮悬的病毒病菌，另外，贵金属成分与可溶性负离子晶体组合后，也能促进中性负离子液体喷涂剂释放负氧离子；

(4)本发明从原材料的特性出发，增加中性负离子液体喷涂剂本身细度的同时，解决了中性负离子液体喷涂剂的吸水饱和性，使材料的贮存、使用周期延长，将本发明的中性负离子液体喷涂剂喷涂于内墙或其他建筑表面后所呈现的板面平整光滑，并且具有优异的抗污性能。

(5)本发明所提供的中性负离子液体喷涂剂的PH值处于7～8之间，并且负中性负离子液体喷涂剂清澈透明，很大程度地扩大了产品的应用面，

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

第一方面，本发明提供的一种除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，按重量百分比计，包括负离子原液5～25％、分散剂0.05～0.5％、表面活性剂10～25％、消泡剂0.05～0.5％、中和剂2～15％、净醛剂5～15％、第一防腐剂0.05～0.5％、聚乙烯醇1～5％、水余量；其中，所述负离子原液，按重量百分比计，包括：水溶性负离子晶体5～25％、第一抗氧化剂0.1～1％、第二防腐剂0.05～0.5％、水余量。

在本发明实施方式中，所述水溶性负离子晶体为独居石、稀土氧化物经浓盐酸酸化制得。

进一步的，所述独居石和所述稀土氧化物的重量比为100:1～20。

进一步的，所述稀土氧化物中的稀土元素选自镧、铈、镨、钕、钆、铕、铽、钇、钐、镱、铥、铒、钬、镝、镥、钪中的至少一种。

在本发明实施方式中，所述第一抗氧化剂为茶多酚。

在本发明实施方式中，所述中和剂，按重量百分比计，包括：pH调节剂20～40％、增溶剂5～15％、第二抗氧化剂0.05～5％、缓冲剂0.1～1％、水余量。

在本发明实施方式中，所述中和剂，按重量百分比计，包括：pH调节剂30％、增溶剂7.5％、第二抗氧化剂0.2％、缓冲剂0.5％、水余量。

进一步的，所述pH调节剂为多功能助剂AMP-95。

进一步的，所述增溶剂为聚氧乙烯脂肪酸类。

进一步的，所述第二抗氧化剂为茶多酚。

进一步的，所述中和剂的制备方法，包括如下步骤：将pH调节剂和水混合后，以200～800r/min的转速搅拌分散3～10min，再依次加入增溶剂、第二抗氧化剂以及缓冲剂，以200～800r/min的转速搅拌分散5～15min，即可得到中和剂。

在本发明实施方式中，所述分散剂选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵中的至少一种。

在本发明实施方式中，所述表面活性剂选自聚乙二醇、聚苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。

在本发明实施方式中，所述第一防腐剂和第二防腐剂均为卡松。

在本发明实施方式中，所述净醛剂为掺杂有贵金属的无机氧化物；所述无机氧化物选自二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化钙中的至少一种。

进一步的，所述贵金属选自银、铂、铑中的至少一种。

进一步的，所述贵金属为净醛剂的重量的1～10％。

在本发明实施方式中，所述净醛剂的粒径为50～200nm。

在本发明实施方式中，所述除甲醛净化空气的负中性负离子液体喷涂剂，按重量百分比计，包括：负离子原液15％、分散剂0.2％、表面活性剂18％、消泡剂0.1％、中和剂8％、净醛剂10％、第一防腐剂0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

在本发明实施方式中，所述负离子原液，按照重量百分比计，包括：水溶性负离子晶体15％、第一抗氧化剂0.5％、第二防腐剂0.1％、水余量。

第二方面，本发明提供的一种如第一方面所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水溶性负离子晶体放入水中，以200～800r/min的转速搅拌分散5～15min，再加入第一抗氧化剂和第二防腐剂，以500～1000r/min的转速搅拌分散5～15min，得到水溶性负离子原液；

(2)将聚乙烯醇、消泡剂与配方量40～60％的水混合以1200～2000r/min的转速搅拌分散得到胶水状液体，将步骤(1)所得的负离子原液和剩余配方量的水混合后，以200～800r/min的转速搅拌分散5～15min，在搅拌的条件下加入中和剂，继续搅拌1～5min，再依次加入表面活性剂、净醛剂、所述胶水状液体，以500～1000r/min的转速搅拌分散5～15min，最后加入第一防腐剂，以500～1000r/min的转速搅拌分散5～15min，即可出料。

以下对本发明的实施例和对比例作详细说明。

在以下实施例中，所述水溶性负离子晶体为独居石、稀土氧化物经浓盐酸酸化制得，其中，所述独居石和所述稀土氧化物的重量比为100:1～20，所述稀土氧化物中的稀土元素选自镧、铈、镨、钕、钆、铕、铽、钇、钐、镱、铥、铒、钬、镝、镥、钪中的至少一种。

实施例1

本实施例提供的一种除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)取下述按重量百分比计的原料：水溶性负离子晶体15％、茶多酚0.5％、卡松0.1％、水余量；

将水溶性负离子晶体放入水中，以500r/min的转速搅拌分散10min，再加入茶多酚和卡松，以800r/min的转速搅拌分散10min，得到水溶性负离子原液。

(2)取下述按重量百分比计的原料：多功能助剂AMP-95 30％、聚氧乙烯脂肪酸增溶剂7.5％、茶多酚0.2％、缓冲剂0.5％、水余量；

将多功能助剂AMP-95和水混合后，以500r/min的转速搅拌分散5min，再依次加入聚氧乙烯脂肪酸增溶剂、茶多酚以及缓冲剂，以500r/min的转速搅拌分散10min，即可得到中和剂。

(3)取下述按重量百分比计的原料：步骤(1)所得的负离子原液15％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、步骤(2)所得的中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)10％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量；

将聚乙烯醇、消泡剂与配方量59.3％的水混合，以1500r/min的转速搅拌分散得到胶水状液体，将负离子原液和剩余配方量的水混合后，以500r/min的转速搅拌分散10min，在搅拌的条件下加入中和剂，继续搅拌3min，再依次加入聚乙二醇、聚苯二甲酸乙二醇酯、掺杂有银的二氧化钛、胶水状液体，以800r/min的转速搅拌分散10min，最后加入卡松，以800r/min的转速搅拌分散10min，即可出料。

实施例2

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液5％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)10％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

实施例3

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液10％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)10％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

实施例4

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液20％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)10％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

实施例5

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液25％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)10％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

实施例6

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液15％、聚丙烯酸钠0.05％、聚乙二醇5％、聚苯二甲酸乙二醇酯5％、消泡剂0.05％、中和剂2％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为1％)15％、卡松0.05％、聚乙烯醇5％、水余量。

实施例7

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的负中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液15％、聚丙烯酸钠0.5％、聚乙二醇15％、聚苯二甲酸乙二醇酯10％、消泡剂0.5％、中和剂15％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为10％)5％、卡松0.5％、聚乙烯醇1％、水余量。

实施例8

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液15％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)5％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

实施例9

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液15％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)8％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

实施例10

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液15％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)10％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

实施例11

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液15％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)12％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

实施例12

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中所用的原料，按重量百分比计，包括：负离子原液15％、聚丙烯酸钠0.2％、聚乙二醇9％、聚苯二甲酸乙二醇酯9％、消泡剂0.1％、中和剂8％、掺杂有银的二氧化钛(银的掺杂量为8％)15％、卡松0.2％、聚乙烯醇3％、水余量。

对比例1

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本对比例与实施例1的区别仅在于：在本对比例的步骤(1)所用的水溶性负离子晶体为独居石、稀土氧化物经浓盐酸酸化制得，其中，所述独居石和所述稀土氧化物的重量比为100:1～20，所述稀土氧化物为氧化镧。

对比例2

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本对比例与实施例1的区别仅在于：在本对比例的步骤(1)所用的水溶性负离子晶体为独居石、稀土氧化物经浓盐酸酸化制得，其中，所述独居石和所述稀土氧化物的重量比为100:1～20，所述稀土氧化物为氧化钇。

对比例3

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本对比例与实施例1的区别仅在于：在本对比例的步骤(1)所用的水溶性负离子晶体为独居石经浓盐酸酸化制得。

对比例4

采用与实施例1类似的制备方法制备除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，本对比例与实施例1的区别仅在于：在本对比例的步骤(3)所用的采用的是单一的二氧化钛，而实施例1采用的是掺杂有银的二氧化钛。

为了进一步说明本发明的有益效果，对上述实施例和对比例所制得的产品(喷涂于内墙涂层上)进行性能测试，测试结果如表1所示。

表1负离子释放量及甲醛去除率的测试结果

序号	产品来源	负离子释放量	甲醛去除率
				1	实施例1	11000个/cm<sup>3</sup>	≥98％
2	实施例2	8000个/cm<sup>3</sup>	≥95％
				3	实施例3	9000个/cm<sup>3</sup>	≥95％
4	实施例4	10500个/cm<sup>3</sup>	≥95％
				5	实施例5	11000个/cm<sup>3</sup>	≥98％
6	实施例6	9000个/cm<sup>3</sup>	≥97％
				7	实施例7	8500个/cm<sup>3</sup>	≥96％
8	实施例8	9000个/cm<sup>3</sup>	≥95％
				9	实施例9	10500个/cm<sup>3</sup>	≥92％
10	实施例10	11000个/cm<sup>3</sup>	≥96％
				11	实施例11	10500个/cm<sup>3</sup>	≥96％
12	实施例12	10000个/cm<sup>3</sup>	≥95
				13	对比例1	8500个/cm<sup>3</sup>	≥93％
14	对比例2	8000个/cm<sup>3</sup>	≥92％
				15	对比例3	7000个/cm<sup>3</sup>	≥88％
16	对比例4	9000个/cm<sup>3</sup>	≥96％

以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，其特征在于，按重量百分比计，包括：负离子原液5～25％、分散剂0.05～0.5％、表面活性剂10～25％、消泡剂0.05～0.5％、中和剂2～15％、净醛剂5～15％、第一防腐剂0.05～0.5％、聚乙烯醇1～5％、水余量；其中，所述负离子原液，按重量百分比计，包括：水溶性负离子晶体5～25％、第一抗氧化剂0.1～1％、第二防腐剂0.05～0.5％、水余量，

所述水溶性负离子晶体为独居石、稀土氧化物经浓盐酸酸化制得。

2.根据权利要求1所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，其特征在于，所述独居石和所述稀土氧化物的重量比为100:1～20。

3.根据权利要求2所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，其特征在于，所述稀土氧化物中的稀土元素选自镧、铈、镨、钕、钆、铕、铽、钇、钐、镱、铥、铒、钬、镝、镥、钪中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，其特征在于，所述中和剂，按重量百分比计，包括：pH调节剂20～40％、增溶剂5～15％、第二抗氧化剂0.05～5％、缓冲剂0.1～1％、水余量。

5.根据权利要求4所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，其特征在于，所述表面活性剂选自聚乙二醇、聚苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，其特征在于，所述净醛剂为掺杂有贵金属的无机氧化物；所述无机氧化物选自二氧化钛、二氧化硅、氧化铝中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，其特征在于，所述贵金属选自银、铂、铑中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂，其特征在于，所述贵金属为净醛剂的重量的1～10％。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的除甲醛净化空气的中性负离子液体喷涂剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将水溶性负离子晶体放入水中，以200～800r/min的转速搅拌分散5～15min，再加入第一抗氧化剂和第二防腐剂，以500～1000r/min的转速搅拌分散5～15min，得到水溶性负离子原液；

(2)将聚乙烯醇、消泡剂与配方量40～60％的水混合以1200～2000r/min的转速搅拌分散得到胶水状液体，将步骤(1)所得的负离子原液和剩余配方量的水混合后，以200～800r/min的转速搅拌分散5～15min，在搅拌的条件下加入中和剂，继续搅拌1～5min，再依次加入表面活性剂、净醛剂、所述胶水状液体，以500～1000r/min的转速搅拌分散5～15min，最后加入第一防腐剂，以500～1000r/min的转速搅拌分散5～15min，即可出料。