CN110862711A - 负离子浆料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种负离子浆料及其制备方法和应用。该负离子浆料包括如下质量份数的各原料：负离子诱发源矿物8份～15份；多孔硅胶或分子筛1份～3份；纳米二氧化钛1份～2份；松香1份～5份；分散剂0.1份～1份；膨润土0.8份～2份；二醇类溶剂1份～5份；水50份～100份。本发明采用多孔硅胶或分子筛、纳米二氧化钛和松香作为原料，三者缺一不可，并与产生负离子的负离子诱发源矿物、分散剂等原料进行合理配比制得负离子浆料。该负离子浆料应用于负离子涂料后，在保证初始负离子浓度的情况下，耐候1000小时后负离子浓度下降幅度不超过10％，提高了负离子涂料的耐候性能。

Description

负离子浆料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种负离子浆料及其制备方法和应用。
背景技术
空气中的中性气体分子捕捉电子后形成带负电离子，称为空气负离子，但由于空气中的各种气体分子捕捉电子的能力有强有弱，其中以氧气和二氧化碳的捕捉能力较强，而O2在空气中含量超过20％，CO2空气中含量仅0.03％，空气电离产生的自由电子大部分被O2获得，因此，空气负离子又称空气负氧离子。研究表明，空气负氧离子能有效促进动植物的生长，优化机体微循环，抑制细菌生长，沉降烟雾、粉尘等悬浮粒子，从而净化、清新空气，降解有机污染物等作用，在环境评价中，空气负离子浓度被列为衡量空气质量好坏的一个重要指标，空气负离子含量与空气的洁净程度密切相关。而且医学家研究表明，空气负离子对人体的保健作用和辅助疗效大小与空气负离子浓度有关。当负离子浓度大于或等于正离子浓度时，才能使人感到舒适，空气负离子浓度达到700个/cm3以上时才有益于人体健康，当浓度达到1万个/cm3以上时才能治病，并对多种疾病有辅助治疗作用，被誉为“空气维生素”和“大气中的长寿素”。
随着人类文明的发展，特别是第二次工业革命之后，工业化及城市化进程的加快，人类居住环境污染问题日益突出，尤其是随着工业装修装饰材料的普遍应用，大量化学装修材料、化学建材进入室内，家用电器的使用，门窗的紧闭等问题导致室内空气负离子稀少，人类生存环境中的空气负氧离子日益减少，室内污染影响着人类健康。因此，高效持久净化室内空气，保持清新、健康的环境成为人们追求的目标。
生态负离子涂料的问世，解决了传统涂料中含甲醛、含VOC的问题，改善了人民居住环境，减少了对人体造成的危害。但是，现有的生态负离子涂料存在耐候性不佳的问题。
发明内容
基于此，有必要针对现有的生态负离子涂料存在负离子诱生量较低以及耐候性不佳的问题，提供一种负离子浆料及其制备方法和应用。
一种负离子浆料，包括如下质量份数的各原料：
Figure BDA0002296016720000021
在其中一个实施例中，负离子浆料包括如下质量份数的各原料：
Figure BDA0002296016720000022
Figure BDA0002296016720000031
在其中一个实施例中，负离子浆料包括如下质量份数的各原料：
Figure BDA0002296016720000032
在其中一个实施例中，所述负离子诱发源矿物选自石英、长石、电气石、云母、独居石和锆石中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述负离子诱发源矿物选自石英、长石、电气石、云母、独居石和锆石中的至少两种。
在其中一个实施例中，所述分散剂选自聚磷酸酯、聚丙烯酸钠和十二烷基磺酸钠中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述二醇类溶剂选自二丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇和三丙二醇中的至少一种。
本发明提供一种负离子浆料的制备方法，包括如下步骤：
按照任一项所述的负离子浆料的各原料备料，然后将各原料混合并球磨至平均粒径小于0.6μm。
本发明还提供一种负离子涂料，包括任一项所述的负离子浆料。
在其中一个实施例中，按照质量份数，负离子涂料包括10份～15份所述负离子浆料和85份～90份纯丙乳液。
本发明的负离子浆料采用多孔硅胶或分子筛、纳米二氧化钛和松香作为原料，三者缺一不可，并与产生负离子的负离子诱发源矿物、分散剂等原料进行合理配比制得到。该负离子浆料应用于负离子涂料后，在保证初始负离子浓度的情况下，耐候1000小时后负离子浓度下降幅度不超过10％，提高了负离子涂料的耐候性能。
进一步地，本发明优化各原料的选择及配比，选择至少两种负离子诱发源矿物，提高了负离子诱发效率，使得负离子的诱生量更多，且更持久的诱发负离子。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一实施例的负离子浆料，包括如下质量份数的各原料：
Figure BDA0002296016720000051
负离子诱发源矿物含有丰富的稀土元素(如Ce、La、Nd等)，同时有适量的天然原生放射性核素，稀土元素在紫外、可见光或者微量天然辐射条件下高效产生自由基并且转化为负离子。分散剂可均一分散难于溶解于液体的无机、有机的固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液。
本发明采用多孔硅胶或分子筛、纳米二氧化钛和松香作为原料，三者缺一不可，并与产生负离子的负离子诱发源矿物、分散剂等原料进行合理配比制得负离子浆料。该负离子浆料应用于负离子涂料后，在保证初始负离子浓度的情况下，耐候1000小时后负离子浓度下降幅度不超过10％，提高了负离子涂料的耐候性能。其次，松香的用量也不宜过高，当超过5份以上时，会破坏浆料稳定性，容易导致浆料分层，制成涂料后将导致负离子诱生量的下降。
进一步地，负离子浆料包括如下质量份数的各原料：
Figure BDA0002296016720000052
Figure BDA0002296016720000061
在一实施例中，负离子浆料包括如下质量份数的各原料：负离子诱发源矿物10份；多孔硅胶或分子筛2份；纳米二氧化钛1.5份；松香2.5份；分散剂0.6份；膨润土1.4份；二醇类溶剂3份；水79份。本实施例的负离子浆料的原料配比表现出优异的负离子诱发量及优异的耐候性能。
在一实施例中，负离子诱发源矿物选自石英、长石、电气石、云母、独居石和锆石中的至少一种。
在一实施例中，负离子诱发源矿物选自石英、长石、电气石、云母、独居石和锆石中的至少两种。当选择两种负离子诱发源矿物时，负离子的诱生量更多，且能够更持久的诱发负离子。
优选地，负离子诱发源矿物为电气石和锆石，电气石为8份，锆石为2份。
在一实施例中，分散剂选自聚磷酸酯、聚丙烯酸钠和十二烷基磺酸钠中的至少一种。
在一实施例中，二醇类溶剂选自二丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇和三丙二醇中的至少一种。选择上述二醇类溶剂更利于松香的溶解，如此与其他各组分的相容性效果更好。
本发明还提供一种负离子浆料的制备方法，包括如下步骤：
按照任一项上述的负离子浆料的各原料备料，然后将各原料混合并球磨至平均粒径小于0.6μm。
通过大量实验证明，将各原料球混合磨至平均粒径小于0.6μm，更利于负离子浆料产生更多的负离子数量。
本发明还提供一实施例的负离子涂料，包括任一项上述的负离子浆料。
在一实施例中，按照质量份数，负离子涂料包括10份～15份负离子浆料和85份～90份纯丙乳液。在本实施例中，负离子涂料一般是将负离子浆料与纯丙乳液进行混合均匀即可。
采用本发明上述的负离子浆料来制备负离子涂料，仅需在纯丙乳液中添加少量的负离子浆料便可达到释放负离子数量的要求，而且能够保证涂料持续释放负离子的耐候性能。
以下为具体实施例
实施例1～8的负离子浆料的各原料如表1所示：
表1
Figure BDA0002296016720000071
Figure BDA0002296016720000081
实施例1～8的负离子浆料的制备方法：按照表1的配方，将各原料混合并球磨，负离子浆料的平均粒径如表1所示。
对比例1
本对比例1的负离子浆料的制备方法基本与实施例8基本相同，区别在于将各原料混合球磨至平均粒径为0.7μm。
对比例2
本对比例2的负离子浆料的制备方法基本与实施例7基本相同，区别在于未加入松香。
对比例3
本对比例3的负离子浆料的制备方法基本与实施例6基本相同，区别在于未加入多孔硅胶和纳米二氧化钛。
对比例4
本对比例4的负离子浆料的制备方法基本与实施例6基本相同，区别在于松香为5.5g。
负离子诱生量检测
取实施例1～8和对比例1～4的负离子浆料各10g，分别与90g纯丙乳液混合均匀，即得负离子涂料，记为实施例9～16和对比例5～8。
取相同量负离子涂料涂布在样板上，样板干燥后，分别放入同样的密闭空箱(依据JC/T 1074自制)中，3天后测试空箱中的空气负离子浓度，测试采样箱体中间位置，测试时间15min，取测试平均值为箱内空气负离子浓度，负离子诱生量以试验箱中负离子浓度减去对空白箱中负离子浓度表示，测试结果如表2所示。
耐候性检测
按照GB/T 1865-2009《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露滤过的氙弧辐射》执行，使用日光滤光器的氙灯[方法1(人工气候老化)]，样板润湿循环采用A模式，连续暴露时间为1000h。(耐候1000小时后负离子浓度下降幅度不超过10％为合格，否则为不合格)
表2
Figure BDA0002296016720000091
(其中，---代表没有检测)
从表2的数据可以看出，本发明实施例9～16的负离子涂料的初始负离子诱生量在3000个/cm3以上，耐侯1000小时后的负离子浓度在2850个/cm3以上，下降幅度均不超过10％。而对比例5的负离子涂料的平均粒径为0.7μm，则初始负离子诱生量低于2500个/cm3，负离子诱生量较少，不满足实际应用要求，则没有必要再进行后续的耐候性检测。对比例6的负离子涂料中未添加松香，虽然初始负离子诱生量大于3000个/cm3，但是耐候1000小时后负离子诱生量明显降低，不符合要求。同样的，对比例7的负离子涂料中未添加多孔硅胶和纳米二氧化钛，初始负离子诱生量明显降低，耐候性能不合格。对比例8的负离子涂料中含有的松香较多时，则由于破坏稳定性，而导致负离子诱生量急剧下降，负离子诱生量较少，不满足实际应用要求，没有必要再进行后续的耐候性检测。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种负离子浆料，其特征在于，包括如下质量份数的各原料：
Figure FDA0002296016710000011
2.根据权利要求1所述的负离子浆料，其特征在于，包括如下质量份数的各原料：
Figure FDA0002296016710000012
3.根据权利要求1所述的负离子浆料，其特征在于，包括如下质量份数的各原料：
Figure FDA0002296016710000013
Figure FDA0002296016710000021
4.根据权利要求1所述的负离子浆料，其特征在于，所述负离子诱发源矿物选自石英、长石、电气石、云母、独居石和锆石中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的负离子浆料，其特征在于，所述负离子诱发源矿物选自石英、长石、电气石、云母、独居石和锆石中的至少两种。
6.根据权利要求1所述的负离子浆料，其特征在于，所述分散剂选自聚磷酸酯、聚丙烯酸钠和十二烷基磺酸钠中的至少一种。
7.根据权利要求1～6任一项所述的负离子浆料，其特征在于，所述二醇类溶剂选自二丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇和三丙二醇中的至少一种。
8.一种负离子浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照权利要求1～7任一项所述的负离子浆料的各原料备料，然后将各原料混合并球磨至平均粒径小于0.6μm。
9.一种负离子涂料，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的负离子浆料。
10.根据权利要求9所述的负离子涂料，其特征在于，按照质量份数，所述负离子涂料包括10份～15份所述负离子浆料和85份～90份纯丙乳液。
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