CN109504190A - 一种除甲醛涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除甲醛涂料及其制备方法，所述除甲醛涂料按重量份计算，包括：苯丙乳液10‑20份，贝壳粉10‑30份，防沉剂0.05‑0.3份，纤维素2‑6份，分散剂0.1‑0.5份，润湿剂0.1‑0.5份，消泡剂0.1‑0.3份，抗冻剂0.5‑2份，成膜助剂0‑2份，填料5‑30份，水20‑40份；所述制备方法包括将苯丙乳液、贝壳粉、填料、防沉剂、纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、抗冻剂、成膜助剂和水按上述配比加入到反应缸中，搅拌均匀，得成品涂料；该乳液分散和润湿效果好，涂料对甲醛等挥发性有机物具有很好的吸收，耐湿擦性好。

Description

一种除甲醛涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及环保涂料及其制备技术领域，特别涉及一种除甲醛涂料及其制备方法。

背景技术

甲醛对皮肤粘膜有刺激作用，在室内环境达到一定的浓度时，人会感到不适，甚至引起眼红、眼痒、喉咙不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。新装修的房间甲醛含量较高，是众多疾病的主要诱因。

贝壳是软体动物的外套膜，具有一种特殊的腺细胞，其分泌物可形成保护身体柔软部分的钙化物，成为贝壳。我国海域辽阔，是海洋贝壳的生产大国，近年来，贝类的养殖和加工成为沿海和海岛经济发展的重要组成部分，我国贝类的产量和加工量每年已达到数百万吨甚至上千万吨。贝壳资源极其丰富且品种繁多，但同时产生大量的废弃物，每年都有数百万吨的空贝壳被丢弃在海边，对环境产生严重的污染，破坏了海岸边应有的景色，贝壳污染已成为沿海地区亟待解决的环境问题之一，如何回收利用这些贝壳资源成为我们关注的问题。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种除甲醛涂料及其制备方法，旨在解决现有技术中室内环境中家具和装修材料挥发出的甲醛对人体的危害，解决贝壳的污染问题，变废为宝。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种除甲醛涂料，按重量份计算，包括：

苯丙乳液 10-20份，

贝壳粉 10-30份，

防沉剂 0.05-0.3份，

纤维素 2-6份，

分散剂 0.1-0.5份，

润湿剂 0.1-0.5份，

消泡剂 0.1-0.3份，

抗冻剂 0.5-2份，

成膜助剂 0-2份，

填料 5-30份，

水 20-40份。

所述的除甲醛涂料中，所述苯丙乳液按重量份计算，包括：

苯乙烯 20-30份，

丙烯酸丁酯 10-30份，

吸甲醛功能性单体 3-8份，

乳化剂 1-5份，

引发剂 0.1-0.3份，

后处理还原剂 0.03-0.1份，

后处理氧化剂 0.03-0.1份，

消泡剂 0.01-0.03份，

水 40-60份。

所述的除甲醛涂料中，所述填料包括钛白粉、滑石粉、高岭土、重质碳酸钙中的一种或多种。

所述的除甲醛涂料中，所述贝壳粉经过高温煅烧。

所述的除甲醛涂料中，所述引发剂为过硫酸钠。

所述的除甲醛涂料中，所述后处理还原剂为焦亚硫酸钠。

所述的除甲醛涂料中，所述后处理氧化剂为叔丁基过氧化氢。

所述的除甲醛涂料中，所述苯丙乳液的玻璃化转变温度为20-30℃。

一种除甲醛涂料的制备方法，包括以下步骤：将苯丙乳液、贝壳粉、填料、防沉剂、纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、抗冻剂、成膜助剂和水按上述配比加入到反应缸中，搅拌均匀，得成品涂料。

所述的甲醛涂料的制备方法中，所述苯丙乳液的制备方法包括：

S001.用水将引发剂稀释成5%的质量浓度；

S002.取一部分水，乳化剂、苯乙烯、丙烯酸丁酯和吸甲醛功能性单体加入搅拌缸中乳化，搅拌均匀，得乳化后的悬浮液；

S003. 往反应釜中加入剩余的水，升温至85-90℃，加入消泡剂、步骤S002中制备的悬浮液总质量的5%，搅拌均匀，持续搅拌，再加入步骤S001中的质量浓度为5%的引发剂总质量的20%，剩余的引发剂在持续搅拌中滴加到所述反应釜中，保持反应温度为85-88℃；

S004.降低温度至65-75℃，往反应釜中加入后处理还原剂和后处理氧化剂，然后将步骤S002中制备的余量的悬浮液滴加到反应釜中，滴加1h；

S005.将步骤S004反应后的产物通入净味设备中，进行净味处理后得所述苯丙乳液。

有益效果：

本发明提供了一种除甲醛涂料及其制备方法，所述涂料通过采用特定的苯丙乳液配合各种助剂，对贝壳粉和填料的分散和润湿效果好，而且不容易沉降，耐储存，该涂料能够吸收环境中的甲醛等有害的可挥发性有机物，去除效果明显，可降低环境中甲醛等可挥发性有机物含量的90%以上。

附图说明

图1为本发明提供的所述除甲醛涂料的制备流程图。

具体实施方式

本发明提供一种除甲醛涂料及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种除甲醛涂料，按重量份计算，包括：

苯丙乳液 10-20份，

贝壳粉 10-30份，

防沉剂 0.05-0.3份，

纤维素 2-6份，

分散剂 0.1-0.5份，

润湿剂 0.1-0.5份，

消泡剂 0.1-0.3份，

抗冻剂 0.5-2份，

成膜助剂 0-2份，

填料 5-30份，

水 20-40份。

所述涂料通过采用特定的苯丙乳液配合各种助剂，对贝壳粉和填料的分散和润湿效果好，而且不容易沉降，耐储存，能够吸收环境中的甲醛等有害的可挥发性有机物，去除效果明显，可降低环境中甲醛等可挥发性有机物含量的90%以上，并且具有优异的耐湿擦洗性能，能够承受10⁵次以上的湿擦拭。固含为54%-56%，粘度500-1500cps之间，用于墙面的涂刷流平性能好，遮盖性强。

所述的除甲醛涂料中，所述苯丙乳液按重量份计算，包括：

苯乙烯 20-30份，

丙烯酸丁酯 10-30份，

吸甲醛功能性单体 3-8份，

乳化剂 1-5份，

引发剂 0.1-0.3份，

后处理还原剂 0.03-0.1份，

后处理氧化剂 0.03-0.1份，

消泡剂 0.01-0.03份，

水 40-60份。

所述苯丙乳液中添加吸甲醛功能性单体能够吸收环境中甲醛等有害物

质，净化空气。一种实施方式中，所述吸甲醛功能性单体为酰胺类功能性单体，所述乳化剂为高分子乳化剂。所述一般地，分子量2000以上的乳化剂可以成为高分子乳化剂，高分子乳化剂具有良好的乳化作用、凝聚作用、分散作用和洗涤作用，毒性小，可以提高所述乳液对颜料的分散效果，以及使用该乳液配制的涂料形成的涂层的耐擦洗性；另外乳化剂对乳液的聚合也有重要的影响，乳化剂的种类和添加量影响乳液聚合的凝聚率和聚合反应的稳定性，一般的，乳液聚合的凝聚率随乳化剂用量的增多而降低，但是到一定量时保持不变，上述乳化剂的用量在此配方中，达到了最佳的效果，有效抵制乳液凝聚。

具体地，所述填料包括钛白粉、滑石粉、高岭土、重质碳酸钙中的一种或多种。一种实施方式中个，所述填料包括钛白粉10重量份，滑石粉6重量份，重钙5重量份。

优选地，所述贝壳粉经过高温煅烧。一种实施方式中，所述贝壳粉为贝

壳经过1100-1200℃，煅烧后研磨成的粉末，煅烧后的贝壳粉具有多孔的结构，使用所述乳液能够均匀地分散，对环境中的甲醛等有害物质具有吸附作用，有效地减少环境中的甲醛等有害物质。

具体地，所述引发剂为过硫酸钠。过硫酸钠无臭、能溶于水，在水中的

溶解速度快，半衰期短，能够提高引发的效率，并且过硫酸钠价廉，降低生产成本。

具体地，所述后处理还原剂为焦亚硫酸钠。焦亚硫酸钠溶于水，比亚硫

酸盐具有更强烈的还原性，能改善使用该乳液制备的涂料的涂层的防水性和耐磨性、丰满度等。

具体地，所述后处理氧化剂为叔丁基过氧化氢，热稳定性好，使用安全，

易于控制，在多方面的性能都优于过硫酸盐、异丙苯过氧化氢和过氧化苯甲酰。其分解产物主要为叔丁醇和少量的丙酮等，无腐蚀性，对设备要求不高。而其它引发剂多数都会形成酸性副产物。本申请所述苯丙乳液的PH为5-7之间，如果使用其它产生酸性副产物的引发剂，则需要提高设备的耐酸腐蚀性，提高生产成本，或者需要添加中和剂，对整个配方都需要进行调整，耗时耗工，不符合企业经济效益最优化。

具体地，所述苯丙乳液的玻璃化转变温度为20-30℃。乳液的耐水性能与玻璃化转变温度有关，在该温度下，所述乳液的耐水性能达到最好。

请参阅图1，一种除甲醛涂料的制备方法，包括以下步骤：将苯丙乳液、贝壳粉、填料、防沉剂、纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、抗冻剂、成膜助剂和水按上述配比加入到反应缸中，搅拌均匀，得成品涂料。

进一步地，所述苯丙乳液的制备方法包括：

用水将引发剂稀释成5%的质量浓度；降低引发剂的浓度，避免反应太激

烈，难以控制。

取一部分水，乳化剂、苯乙烯、丙烯酸丁酯和吸甲醛功能性单体加入搅拌缸中乳化，搅拌均匀，得乳化后的悬浮液；

往反应釜中加入剩余的水，升温至85-90℃，加入消泡剂、上述制备的悬浮液总质量的5%，搅拌均匀，持续搅拌，再加入上述质量浓度为5%的引发剂总质量的20%，剩余的引发剂在持续搅拌中滴加到所述反应釜中，保持反应温度为85-88℃；

降低温度至65-75℃，往反应釜中加入后处理还原剂和后处理氧化剂，然后余量的悬浮液滴加到反应釜中，滴加1h；

将上述反应后的产物通入净味设备中，进行净味处理后得所述苯丙乳液。

乳液聚合内部反应极其复杂，如果反应过程控制不当或选用的工艺、配方不合适等，均可能导致凝聚现象的发生；上述苯丙乳液的乳化采用预乳化滴加单体和引发剂的方法，能够防止反应器内部温度急剧升高，造成自动加速反应，造成内部暴聚，导致凝聚使反应失稳；而预乳化和乳化单体滴加的方法都增加了聚合反应的稳定性，提高转化率，使乳液的粒径分布均匀，贮存稳定性更好。

实施例1

一种除甲醛涂料，按重量份计算，包括：

苯丙乳液 15份，

贝壳粉 20份，

防沉剂 0.1份，

纤维素 2份，

分散剂 0.3份，

润湿剂 0.5份，

消泡剂 0.2份，

抗冻剂 0.5份，

成膜助剂 1份，

填料 16份，

水 30份。

其中，所述苯丙乳液按重量份计算，包括：

苯乙烯 25份，

丙烯酸丁酯 20份，

吸甲醛功能性单体 5份，

乳化剂 1.5份，

引发剂 0.1份，

后处理还原剂 0.05份，

后处理氧化剂 0.05份，

消泡剂 0.01份，

水 45份。

所述填料按重量份计算，包括：

钛白粉 8份，

滑石粉 5份，

重钙 3份。

所述除甲醛涂料的制备方法，包括：

首先，制备所述苯丙乳液：

用水将引发剂稀释成5%的质量浓度； 取一部分水，乳化剂、苯乙烯、

丙烯酸丁酯和吸甲醛功能性单体加入搅拌缸中乳化，搅拌均匀，得乳化后的悬浮液；

往反应釜中加入剩余的水，升温至85-90℃，加入消泡剂、上述预乳化的悬浮液总质量的5%，搅拌均匀，持续搅拌，再加入上述质量浓度为5%的引发剂总质量的20%，剩余的引发剂在持续搅拌中滴加到所述反应釜中，保持反应温度为85-88℃；

降低温度至65-75℃，往反应釜中加入后处理还原剂和后处理氧化剂，然后将余量的预乳化的悬浮液滴加到反应釜中，滴加1h；反应后的产物通入净味设备中，进行净味处理后得所述苯丙乳液；

然后，将苯丙乳液、贝壳粉、填料、防沉剂、纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、抗冻剂、成膜助剂和水按上述配比加入到反应缸中，搅拌均匀，得成品涂料。

实施例2

一种除甲醛涂料，按重量份计算，包括：

苯丙乳液 10份，

贝壳粉 10份，

防沉剂 0.05份，

纤维素 2份，

分散剂 0.1份，

润湿剂 0.1份，

消泡剂 0.1份，

抗冻剂 1份，

填料 28份，

水 20份。

其中，所述苯丙乳液按重量份计算，包括：

苯乙烯 20份，

丙烯酸丁酯 30份，

吸甲醛功能性单体 8份，

乳化剂 3份，

引发剂 0.3份，

后处理还原剂 0.03份，

后处理氧化剂 0.03份，

消泡剂 0.03份，

水 50份。

所述填料按重量份计算，包括：

钛白粉 10份，

高岭土 8份，

重钙 10份。

所述除甲醛涂料的制备方法，包括：

首先，制备所述苯丙乳液：

用水将引发剂稀释成5%的质量浓度； 取一部分水，乳化剂、苯乙烯、

丙烯酸丁酯和吸甲醛功能性单体加入搅拌缸中乳化，搅拌均匀，得乳化后的悬浮液；

往反应釜中加入剩余的水，升温至85-90℃，加入消泡剂、上述预乳化的悬浮液总质量的5%，搅拌均匀，持续搅拌，再加入上述质量浓度为5%的引发剂总质量的20%，剩余的引发剂在持续搅拌中滴加到所述反应釜中，保持反应温度为85-88℃；

降低温度至65-75℃，往反应釜中加入后处理还原剂和后处理氧化剂，然后将余量的预乳化的悬浮液滴加到反应釜中，滴加1h；反应后的产物通入净味设备中，进行净味处理后得所述苯丙乳液；

然后，将苯丙乳液、贝壳粉、填料、防沉剂、纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、抗冻剂、成膜助剂和水按上述配比加入到反应缸中，搅拌均匀，得成品涂料。

实施例3

一种除甲醛涂料，按重量份计算，包括：

苯丙乳液 20份，

贝壳粉 30份，

防沉剂 0.3份，

纤维素 6份，

分散剂 0.5份，

润湿剂 0.3份，

消泡剂 0.3份，

抗冻剂 2份，

成膜助剂 2份，

填料 7份，

水 40份。

其中，所述苯丙乳液按重量份计算，包括：

苯乙烯 30份，

丙烯酸丁酯 10份，

吸甲醛功能性单体 4份，

乳化剂 5份，

引发剂 0.2份，

后处理还原剂 0.1份，

后处理氧化剂 0.1份，

消泡剂 0.02份，

水 60份。

所述填料按重量份计算，包括：

钛白粉 5份，

滑石粉 2份，

所述除甲醛涂料的制备方法，包括：

首先，制备所述苯丙乳液：

用水将引发剂稀释成5%的质量浓度； 取一部分水，乳化剂、苯乙烯、

丙烯酸丁酯和吸甲醛功能性单体加入搅拌缸中乳化，搅拌均匀，得乳化后的悬浮液；

往反应釜中加入剩余的水，升温至85-90℃，加入消泡剂、上述预乳化的悬浮液总质量的5%，搅拌均匀，持续搅拌，再加入上述质量浓度为5%的引发剂总质量的20%，剩余的引发剂在持续搅拌中滴加到所述反应釜中，保持反应温度为85-88℃；

降低温度至65-75℃，往反应釜中加入后处理还原剂和后处理氧化剂，然后将余量的预乳化的悬浮液滴加到反应釜中，滴加1h；反应后的产物通入净味设备中，进行净味处理后得所述苯丙乳液；

然后，将苯丙乳液、贝壳粉、填料、防沉剂、纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、抗冻剂、成膜助剂和水按上述配比加入到反应缸中，搅拌均匀，得成品涂料。

对上述实施例1-3中制备的除甲醛涂料的冻融后粘度记忆冻融后粘度变化按照GB/T 20623-2006中4.7进行测定，对其湿擦洗性按照GB/T 9756-2009中5.11进行测定，对其耐水耐碱性能按照GB/T9756-2009中5.8及5.9进行测定，对其热储存粘度变化按照GB/T9269-2009法进行测定，并对其常温厚度和低温厚涂的情况等进行测定，测定结果如表1所示。

表1 实施例1-3所述除甲醛涂料的粘度及稳定性等性能

由表1中可知，所述除甲醛涂料具有良好的耐候性和储藏稳定性、耐水耐碱性、耐湿洗性，申请人将实施例1-3所制备涂料进行除甲醛测试，7天后发现甲醛的含量降低了90%以上，证明所述涂料能够有效地除去甲醛，提高环境的质量。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种除甲醛涂料，其特征在于，按重量份计算，包括：

苯丙乳液 10-20份，

贝壳粉 10-30份，

防沉剂 0.05-0.3份，

纤维素 2-6份，

分散剂 0.1-0.5份，

润湿剂 0.1-0.5份，

消泡剂 0.1-0.3份，

抗冻剂 0.5-2份，

成膜助剂 0-2份，

填料 5-30份，

水 20-40份。

2.根据权利要求1所述的除甲醛涂料，其特征在于，所述苯丙乳液按重量份计算，包括：

苯乙烯 20-30份，

丙烯酸丁酯 10-30份，

吸甲醛功能性单体 3-8份，

乳化剂 1-5份，

引发剂 0.1-0.3份，

后处理还原剂 0.03-0.1份，

后处理氧化剂 0.03-0.1份，

消泡剂 0.01-0.03份，

水 40-60份。

3.根据权利要求1所述的除甲醛涂料，其特征在于，所述填料包括钛白粉、滑石粉、高岭土、重质碳酸钙中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的除甲醛涂料，其特征在于，所述贝壳粉经过高温煅烧。

5.根据权利要求2所述的除甲醛涂料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钠。

6.根据权利要求2所述的除甲醛涂料，其特征在于，所述后处理还原剂为焦亚硫酸钠。

7.根据权利要求2所述的除甲醛涂料，其特征在于，所述后处理氧化剂为叔丁基过氧化氢。

8.根据权利要求2所述的除甲醛涂料，其特征在于，所述苯丙乳液的玻璃化转变温度为20-30℃。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的甲醛涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将苯丙乳液、贝壳粉、填料、防沉剂、纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、抗冻剂、成膜助剂和水按上述配比加入到反应缸中，搅拌均匀，得成品涂料。

10.根据权利要求9所述的甲醛涂料的制备方法，其特征在于，所述苯丙乳液的制备方法包括：

S001.用水将引发剂稀释成5%的质量浓度；

S002.取一部分水，乳化剂、苯乙烯、丙烯酸丁酯和吸甲醛功能性单体加入搅拌缸中乳化，搅拌均匀，得乳化后的悬浮液；

S003. 往反应釜中加入剩余的水，升温至85-90℃，加入消泡剂、步骤S002中制备的悬浮液总质量的5%，搅拌均匀，持续搅拌，再加入步骤S001中的质量浓度为5%的引发剂总质量的20%，剩余的引发剂在持续搅拌中滴加到所述反应釜中，保持反应温度为85-88℃；

S004.降低温度至65-75℃，往反应釜中加入后处理还原剂和后处理氧化剂，然后将步骤S002中制备的余量的悬浮液滴加到反应釜中，滴加1h；

S005.将步骤S004反应后的产物通入净味设备中，进行净味处理后得所述苯丙乳液。