CN110003789A - 一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料及其制造方法，该水性涂料由以下重量份的成份组成：水性消泡剂2份‑3份、第一纤维质20份‑25份、第二纤维质30份‑40份、1200目的砂姜黑土粉末70份‑80份、明胶粉20份‑25份、二氧化硅粉末400份‑420份、不饱合基团聚醚多元醇水溶液75份‑80份、不饱合基团聚酯多元醇水溶液10份‑12份、二乙烯三胺交联剂0.5份‑1份、水溶性封闭剂2份‑3份、氢氧化镁粉末3份‑5份、刚毛藻游孢子1份‑1.2份、水溶性糖基粉末20份‑25份。本发明是水性的、表面张力小、蒸发潜热低、无毒无公害、高自结合力、具有除甲醛功能。

Description

一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料及其制造方法

技术领域

本发明涉及装饰涂料技术领域，尤其涉及一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料及其制造方法。

背景技术

水性漆就是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。可使用在：木器、金属、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质上。

现有技术中水性涂料的固有缺陷是：1、水性涂料的颜料分散性差；2、表面张力大；3、蒸发潜热大，即其受温度及湿度影响大；4、分散安定性不好，抗剪切力性能差；导电性好，腐蚀性高。

现有技术中，甚至还没有专门用于外墙的光触媒水性涂料，即使是传统内墙水性涂料，也只有单一的装饰功能。

因此，市面上需要一种水性的、表面张力小、蒸发潜热低、无毒无公害、高自结合力、具有除甲醛功能的水性涂料及其制造方法。

发明内容

本发明旨在提供一种水性的、表面张力小、蒸发潜热低、无毒无公害、高自结合力、具有除甲醛功能的水性涂料及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料，该水性涂料由以下重量份的成份组成：水性消泡剂2份-3份、第一纤维质20份-25份、第二纤维质30份-40份、1600目的砂姜黑土粉末70份-80份、明胶粉20份-25份、二氧化硅粉末400份-420份、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75份-80份、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10份-12份、二乙烯三胺交联剂0.5份-1份、水溶性封闭剂2份-3份、氢氧化镁粉末3份-5份、刚毛藻游孢子1份-1.2份、水溶性糖基粉末20份-25份；其中，第一纤维质为撑绿竹纤维，第二纤维质为麦麸纤维，水溶性糖基粉末为撑绿竹和麦麸果胶水解后释放的以多糖为主的植物细胞内含的水溶性混合物。

一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料的制造方法，包括以下步骤：

1)预准备

①原材料准备：水性消泡剂2份-3份、砂姜黑土70份-80份、明胶粉20份-25份、二氧化硅粉末400份-420份、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75份-80份、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10份-12份、二乙烯三胺交联剂0.5份-1份、水溶性封闭剂2份-3份、氢氧化镁粉末3份-5份、刚毛藻游孢子1份-1.2份、足量撑绿竹、足量麦麸、足量聚半乳糖醛酸酶水剂；

2)纤维准备

①将阶段1)步骤①准备的撑绿竹机械切剔为长20mm-30mm、宽0.5mm-1mm、厚0.5mm-1mm的长条；将阶段1)步骤①准备的麦麸准备好，分别获得撑绿竹茎条和麦麸；

②将步骤①获得的撑绿竹茎条和麦麸分别完全浸入阶段1)步骤①准备的聚半乳糖醛酸酶水剂中，酶解充分后80目的筛网对酶解产物进行过筛和清滤，获得源自撑绿竹茎条的第一纤维质和源自麦麸的第二纤维质；将其余部分滤除固含物后的水溶液烘干成粉，该干粉为水溶性糖基粉末；

3)涂料制备

①将阶段1)步骤①准备的砂姜黑土机械研磨至1600目，获得1600目的砂姜黑土粉末；然后将砂姜黑土粉末与阶段1)中步骤①获得的含不饱合基团聚醚多元醇的水溶液、含不饱合基团聚酯多元醇的水溶液、二乙烯三胺交联剂、消泡剂、氢氧化镁粉末、封闭剂混合并搅拌均匀，即获得涂料主体原液；将涂料主体原液升温至75℃-85℃，保温1h-1.5h，然后在其中添加砂姜黑土粉末，再在其中按重量份加入阶段2)步骤②获得的第一纤维质20份-25份、第二纤维质30份-40份、水溶性糖基粉末20份-25份，再次搅拌均匀，获得预制备涂料；

②在使用前，即时在步骤①获得的预制备涂料中加入阶段1)步骤①准备的刚毛藻游孢子并搅拌均匀，此时获得完整的所需植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：(1)本发明采用的工艺没有高温、也没有具有污染属性的化工原料和生产工艺，相反多使用来源广泛、无污染属性的废弃物或低价格材料，因此本发明是本技术领域的环保创新技术，工艺过程绿色环保且成本低廉。(2)本发明的光触固化主体材料是以聚醚型聚氨酯为主，聚酯型聚氨酯为辅，根据现有技术数据，聚醚型聚氨酯拉伸比大、柔韧性好，但强度不足，聚酯型聚氨酯拉伸比小、韧性差，但强度很高，加之以消泡剂和氢氧化镁，使初步获得的聚氨酯原液内的聚氨酯具有非常好的拉伸比和柔韧性，同时有一定的聚酯型聚氨酯作为支撑，强度也能基本满足使用要求，结合本发明的高含量多层次纤维纠缠和多糖增粘，本发的成膜性和附着力良好。(3)常规技术中，水性涂料与水泥基体的结合力一直是本技术领域的难点，通常为解决这项技术问题，面临使用时常常要使用大量的胶粘剂和结合力促进剂，而众所周知的是，市面上的胶粘剂大部分本身就含有甲醛或受热后会释放分解的甲醛，对人体和环境均有害，本发明通过添加大量仍保留基本形状的网格态植物粗细纤维结合经果胶酶水解并经解旋酶活化的植物基水溶性多糖增加本发明在与水混合后对水泥基体的渗入性、自身内结合力和胶粘强度(多糖是粘性物质)，另一方面还能为后续的刚毛藻生长提供初始的营养支撑。(4)本发明采用砂姜黑土替代常规技术中的方解石粉，并增加了土壤的占有比，同时替加了两种特制的植物纤维，就是为了能让土壤质能在涂料干结后保证充足的内结合力，不会脱出和粉化，最终的技术目的是为刚毛藻的长期生长生存提供基础，而刚毛藻的长期存在是本发明一项重要的技术创新点。(5)本发明相对现有技术，由于采用的是活体可繁殖的绿植(刚毛藻虽然为藻，但其叶绿体与高等植特的叶绿体基本一样，具有很好的光合作用)，能长久地吸附空气中的二氧化氮、二氧化硫等有害物质和微量减少该涂料所处区域的二氧化碳浓度，同时还能在晴天吸附飘向建筑的固体颗粒(灰尘、PM2.5等)物，结合纳米二氧化钛的作用，更能消除建筑附近的毒素、固体颗粒等，这些吸附物又在雨天时被清理而下，具有除污和自洁性能。(6)众所周知，植物的光合作用是消耗能量的，因此若将本发明刷遍整个外墙，可以明显减少晴天室内燥热的程度并轻微增加湿度，本发明实测在外界30℃时能降低室内温度3℃-5℃，明显降低夕照带来的不适，提升房屋宜居的程度。(7)根据研究证明，绿色是最适宜人眼的颜色，采用本发明后漆表面自然增殖错落有致的绿色刚毛藻，装饰效果很强且有利于人体健康。(8)相较于常规技术中建筑外墙贴墙砖的做法，本发明即使部分区域因年久脱落也不会造成严重的人身伤害，更兼之本发明的绿植自身生命活动就会消耗部分水，延伸出的藻叶又增大了蒸发面积，综合起来明显降低了雨水冲刷对墙面的危害，因此本发明的持久性和安全性均高于现有技术。因而本发明具有水性的、表面张力小、蒸发潜热低、无毒无公害、高自结合力、具有除甲醛功能的特性。

具体实施方式

实施例1：

一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料，该水性涂料由以下重量份的成份组成：水性消泡剂2Kg、第一纤维质25Kg、第二纤维质40Kg、1600目的砂姜黑土粉末80Kg、明胶粉20Kg、二氧化硅粉末400Kg、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75Kg、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10Kg、二乙烯三胺交联剂0.5Kg、水溶性封闭剂2Kg、氢氧化镁粉末3Kg、刚毛藻游孢子1.2Kg、水溶性糖基粉末25Kg；其中，第一纤维质为撑绿竹纤维，第二纤维质为麦麸纤维，水溶性糖基粉末为撑绿竹和麦麸果胶水解后释放的以多糖为主的植物细胞内含的水溶性混合物。

上述水性涂料的制造方法，包括以下步骤：

1)预准备

①原材料准备：水性消泡剂2Kg、砂姜黑土80Kg、明胶粉20Kg、二氧化硅粉末400Kg、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75Kg、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10Kg、二乙烯三胺交联剂0.5Kg、水溶性封闭剂2Kg、氢氧化镁粉末3Kg、刚毛藻游孢子1.2Kg、足量撑绿竹、足量麦麸此同时、足量聚半乳糖醛酸酶水剂、解旋酶水剂；

2)纤维准备

①将阶段1)步骤①准备的撑绿竹机械切剔为长20mm-30mm、宽0.5mm-1mm、厚0.5mm-1mm的长条；将阶段1)步骤①准备的麦麸准备好，分别获得撑绿竹茎条和麦麸；

②将步骤①获得的撑绿竹茎条和麦麸分别完全浸入阶段1)步骤①准备的聚半乳糖醛酸酶水剂中，酶解充分后80目的筛网对酶解产物进行过筛和清滤，获得源自撑绿竹茎条的第一纤维质和源自麦麸的第二纤维质；将其余部分滤除固含物后的水溶液烘干成粉，该干粉为水溶性糖基粉末；

3)涂料制备

①将阶段1)步骤①准备的砂姜黑土机械研磨至1600目，获得1600目的砂姜黑土粉末；然后将砂姜黑土粉末与阶段1)中步骤①获得的含不饱合基团聚醚多元醇的水溶液、含不饱合基团聚酯多元醇的水溶液、二乙烯三胺交联剂、消泡剂、氢氧化镁粉末、封闭剂混合并搅拌均匀，即获得涂料主体原液；将涂料主体原液升温至75℃-85℃，保温1h-1.5h，然后在其中添加砂姜黑土粉末，再在其中按重量份加入阶段2)步骤②获得的第一纤维质20份-25份、第二纤维质30份-40份、水溶性糖基粉末20份-25份，再次搅拌均匀，获得预制备涂料；

②在使用前，即时在步骤①获得的预制备涂料中加入阶段1)步骤①准备的刚毛藻游孢子并搅拌均匀，此时获得完整的所需植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料。

实施例2：

整体与实施例1一致，差异之处在于：

一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料，该水性涂料由以下重量份的成份组成：水性消泡剂3Kg、第一纤维质20Kg、第二纤维质30Kg、1600目的砂姜黑土粉末70Kg、明胶粉25Kg、二氧化硅粉末420Kg、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液80Kg、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液12Kg、二乙烯三胺交联剂1Kg、水溶性封闭剂3Kg、氢氧化镁粉末5Kg、刚毛藻游孢子1Kg、水溶性糖基粉末20Kg；其中，第一纤维质为撑绿竹纤维，第二纤维质为麦麸纤维，水溶性糖基粉末为撑绿竹和麦麸果胶水解后释放的以多糖为主的植物细胞内含的水溶性混合物。

上述水性涂料的制造方法，包括以下步骤：

1)预准备

①原材料准备：水性消泡剂3Kg、砂姜黑土粉末70Kg、明胶粉25Kg、二氧化硅粉末420Kg、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液80Kg、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液12Kg、二乙烯三胺交联剂1Kg、水溶性封闭剂3Kg、氢氧化镁粉末5Kg、刚毛藻游孢子1Kg、足量撑绿竹、足量麦麸；

3)涂料制备

③再在其中按重量份加入阶段2)步骤②获得的第一纤维质25Kg、第二纤维质40Kg、水溶性糖基粉末25Kg，再次搅拌均匀，获得预制备涂料；

对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料，其特征在于：该水性涂料由以下重量份的成份组成：水性消泡剂2份-3份、第一纤维质20份-25份、第二纤维质30份-40份、1600目的砂姜黑土粉末70份-80份、明胶粉20份-25份、二氧化硅粉末400份-420份、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75份-80份、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10份-12份、二乙烯三胺交联剂0.5份-1份、水溶性封闭剂2份-3份、氢氧化镁粉末3份-5份、刚毛藻游孢子1份-1.2份、水溶性糖基粉末20份-25份；其中，第一纤维质为撑绿竹纤维，第二纤维质为麦麸纤维，水溶性糖基粉末为撑绿竹和麦麸果胶水解后释放的以多糖为主的植物细胞内含的水溶性混合物。

2.一种植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)预准备

①原材料准备：水性消泡剂2份-3份、砂姜黑土70份-80份、明胶粉20份-25份、二氧化硅粉末400份-420份、含有质量分数为15％-20％不饱合基团聚醚多元醇的水溶液75份-80份、含有质量分数为25％-30％的不饱合基团聚酯多元醇的水溶液10份-12份、二乙烯三胺交联剂0.5份-1份、水溶性封闭剂2份-3份、氢氧化镁粉末3份-5份、刚毛藻游孢子1份-1.2份、足量撑绿竹、足量麦麸、足量聚半乳糖醛酸酶水剂；

2)纤维准备

①将阶段1)步骤①准备的撑绿竹机械切剔为长20mm-30mm、宽0.5mm-1mm、厚0.5mm-1mm的长条；将阶段1)步骤①准备的麦麸准备好，分别获得撑绿竹茎条和麦麸；

②将步骤①获得的撑绿竹茎条和麦麸分别完全浸入阶段1)步骤①准备的聚半乳糖醛酸酶水剂中，酶解充分后80目的筛网对酶解产物进行过筛和清滤，获得源自撑绿竹茎条的第一纤维质和源自麦麸的第二纤维质；将其余部分滤除固含物后的水溶液烘干成粉，该干粉为水溶性糖基粉末；

3)涂料制备

①将阶段1)步骤①准备的砂姜黑土机械研磨至1600目，获得1600目的砂姜黑土粉末；然后将砂姜黑土粉末与阶段1)中步骤①获得的含不饱合基团聚醚多元醇的水溶液、含不饱合基团聚酯多元醇的水溶液、二乙烯三胺交联剂、消泡剂、氢氧化镁粉末、封闭剂混合并搅拌均匀，即获得涂料主体原液；将涂料主体原液升温至75℃-85℃，保温1h-1.5h，然后在其中添加砂姜黑土粉末，再在其中按重量份加入阶段2)步骤②获得的第一纤维质20份-25份、第二纤维质30份-40份、水溶性糖基粉末20份-25份，再次搅拌均匀，获得预制备涂料；

②在使用前，即时在步骤①获得的预制备涂料中加入阶段1)步骤①准备的刚毛藻游孢子并搅拌均匀，此时获得完整的所需植物纤维基高结合力除甲醛水性涂料。