CN110975596B

CN110975596B - 一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料及其制备方法

Info

Publication number: CN110975596B
Application number: CN201910908071.4A
Authority: CN
Inventors: 赵冰; 徐健康; 胡帅; 郑浙衡
Original assignee: Nanjing Bingfeng Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Bingfeng Environmental Protection Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2039-09-25
Also published as: CN110975596A

Abstract

本发明公开了一种具有催化降解甲醛吸收功能的批灰材料及其制备方法。按重量份数计，具有催化降解甲醛吸收功能的批灰材料包括以下组分：无机粉料30~40份、石膏5~10份、锐钛矿形二氧化钛粉末1~5份、聚乙烯醇20~40份、水40~60份和交联剂10~20份，所述酸碱调节剂为盐酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种，所述所述交联剂选自硼酸、硼酸盐、戊二醛、柠檬酸中的至少一种。包括如下步骤：步骤一，按重量分数比，称取聚乙烯醇和水，将水加热至90℃使聚乙烯醇充分溶解；步骤二，调节步骤一得到的聚乙烯醇水溶液的pH值至2‑3后，与交联剂混合均匀，静置24‑48小时，得到交联聚乙烯醇水溶液；步骤三，调节步骤二得到的交联聚乙烯醇水溶液pH值至7‑8;步骤四，将步骤三得到的交联聚乙烯醇水溶液与无机粉料、石膏、锐钛矿形二氧化钛粉末混合均匀，得到具有催化降解甲醛功能的批灰材料。

Description

一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及批灰材料领域，具体为一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料。

背景技术

甲醛是室内挥发的主要有机污染物之一，对人的身体健康有严重影响，有致癌的危险，因此它的去除对改善空气品质和人类健康具至关重要。现有技术中，批灰材料一般将石灰等无机填料与建筑胶水混合而成，其中，传统建筑胶水中含有未反应完的甲醛，一些改进建筑胶水配方中，增加了尿素用以吸收未反应的甲醛，但无法实现吸收室内家具、窗帘等物件释放出来的空气中的游离甲醛。市场上，采用锐钛矿型锐钛矿形二氧化钛粉末催化降解甲醛，但由于采用了透气性和吸水性不好的氟碳乳液，使锐钛矿形二氧化钛粉末不能与空气充分接触，而且，导致催化降解的效率不高（专利申请号：201520061816.1）。

发明内容

基于此，本发明公开了一种具有催化降解甲醛吸收功能的批灰材料。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有催化降解甲醛吸收功能的批灰材料，按重量份数计，具有催化降解甲醛吸收功能的批灰材料包括以下组分：无机粉料30~40份、石膏5~10份、锐钛矿形二氧化钛粉末1~5份、聚乙烯醇20~40份、水40~60份和交联剂10~20份，所述酸碱调节剂为盐酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种，所述所述交联剂选自硼酸、硼酸盐、戊二醛、柠檬酸中的至少一种。

进一步的，还包括质量为所述无机粉料质量的2~10%的纤维，所述纤维选自聚酯纤维、玻璃纤维、木纤维中的至少一种。

进一步的，还包括各种无机或有机颜料，所述无机颜料为铝粉、铜粉、碳黑、锌白、铁红、铁黄或钛白中的一种或几种，所述有机颜料为酞菁蓝、酞菁红、酞菁紫。

进一步的，还包括酸碱调节剂，所述酸碱调节剂为盐酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种。

进一步的，所述无机粉料选自天然黏土、高岭土、二氧化硅、膨润土、石墨粉、竹炭粉中的至少一种。

进一步的，利用亚乙基脲能捕获空气中的甲醛能跟其反应的能力，添加所述聚乙烯醇质量30~60%的亚乙基脲。

一种具有催化降解甲醛吸收功能的批灰材料，包括如下步骤：

步骤一，按重量分数比，称取聚乙烯醇、亚乙基脲和水，将水加热至90℃使聚乙烯醇充分溶解；

步骤二，调节步骤一得到的聚乙烯醇水溶液的pH值至2-3后，与交联剂混合均匀，静置24-48小时，

得到交联聚乙烯醇水溶液；

步骤三，调节步骤二得到的交联聚乙烯醇水溶液pH值至7-8;

步骤四，将步骤三得到的交联聚乙烯醇水溶液与无机粉料、无机或有机颜料、石膏、锐钛矿形二氧化钛粉末混合均匀，得到具有催化降解甲醛功能的批灰材料。

由于上述批灰材料的有机固化成分，采用了透气性和吸水性较好的聚乙烯醇交联系列，其中交联剂选自硼酸、硼酸盐、戊二醛、柠檬酸中的至少一种，不存在甲醛成分，无毒环保，即使交联剂选用戊二醛时，增加的尿素也能与游离未反应的戊二醛反应，从而除去戊二醛。无机粉料采用天然黏土等廉价环保粉料，而且如果选用竹炭粉，能更好的吸收空气中的甲醛。利用锐钛矿形二氧化钛粉末的光催化降解甲醛的性能，能长期较好的净化空气，采用该具有甲醛催化降解功能的批灰材料后，即可达到美观、不粘手、净化甲醛等功能，从而无需另外喷涂一层内墙涂料。综上所述，该批灰材料具有环保、廉价、吸收、降解甲醛的功能，应用广泛，市场前景较好。

附图说明

图1为测试催化降解甲醛试验效果的流程图

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明较佳的实施方式。但是本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本发明所述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使本领域技术人员对本发明的公开内容理解更加透彻全面。

实施例1：一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料，原料各组分如表1所示。

一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料的制备方法如下：

步骤一，称取聚乙烯醇和水，将水加热至90℃使聚乙烯醇充分溶解；

步骤二，向步骤一得到的聚乙烯醇水溶液中添加柠檬酸，搅拌均匀，使柠檬酸充分溶解，常温静置48小时；

步骤三，向交联聚乙烯醇水溶液中添加锐钛矿形二氧化钛粉末、石膏、竹炭粉、二氧化硅，搅拌均匀，得到具有催化降解甲醛功能的批灰材料。

实施例2：一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料，原料各组分如表1所示。

一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料的制备方法如下：

步骤二，向步骤一得到的聚乙烯醇水溶液中滴加盐酸，使pH值为3-4；

步骤三，向步骤二得到的酸性聚乙烯醇水溶液中添加四硼酸钠、戊二醛，搅拌均匀，使柠檬和四硼酸钠酸充分溶解，常温静置12小时；

步骤四，向步骤三得到的交联聚乙烯醇水溶液中滴加碳酸氢钠，使pH值为7-8；

步骤五，向步骤四得到的中性交联聚乙烯醇水溶液添加锐钛矿形二氧化钛粉末、石膏、竹炭粉、二氧化硅、天然黏土、高岭土，搅拌均匀，得到具有催化降解甲醛功能的批灰材料。

实施例3：一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料，原料各组分如表1所示。

一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料的制备方法如下：

步骤三，向步骤二得到的酸性聚乙烯醇水溶液中添加柠檬酸、四硼酸钠、戊二醛，搅拌均匀，使柠檬和四硼酸钠酸充分溶解，常温静置12小时；

实施例4：一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料，原料各组分如表1所示。

一种具有催化降解甲醛功能的批灰材料的制备方法如下：

步骤三，向步骤二得到的酸性聚乙烯醇水溶液中添加柠檬酸、四硼酸钠、硼酸、戊二醛，搅拌均匀，使柠檬和四硼酸钠酸充分溶解，常温静置12小时；

步骤五，向步骤四得到的中性交联聚乙烯醇水溶液添加尿素和木纤维

步骤六，向步骤五得到的中性交联聚乙烯醇水溶液依次添加锐钛矿形二氧化钛粉末、石膏、竹炭粉、二氧化硅、天然黏土、高岭土，搅拌均匀，得到具有催化降解甲醛功能的批灰材料。

对比例1：采用现有技术中，较常用的内墙施工方法：

步骤一：将滑石粉、熟石灰、水、108建筑胶水按比例混合，制成腻子粉，均匀涂敷于混凝土表面；

步骤二：将水性氟碳涂料为基体、二氧化钛为主要成分的具有空气净化功能的内墙涂料，待步骤一腻子粉干后，喷涂于表面。

表2表示的是实施例1~4和对比例1催化降解甲醛功能的比较

表1 单位：Kg

	聚乙烯醇	四硼酸钠	硼酸	戊二醛	柠檬酸	盐酸	碳酸氢钠	锐钛矿形二氧化钛粉末	木纤维	无机粉料	尿素	水
													实施例1	10	0	0	0	5	0	0	3	0	30	0	60
实施例2	10	0.3	0.5	1	0	0.5	1	3	0	30	0	60
													实施例3	10	0.3	0.5	1	5	0.5	1	3	0	30	0	60
实施例4	10	0.3	0.5	1	5	0.5	1	3	20	30	0.5	60

注：无机粉料为竹炭粉、二氧化硅、天然黏土、高岭土、石膏的混合物，按质量比，混合比例为1:2:5:3:3。

表2

	甲醛吸收及催化降解率<sup>a</sup>	抗裂性能<sup>b</sup>	与混凝土粘结性能（MPa）<sup>c</sup>
				实施例1	80%	有细裂纹	2
实施例2	80%	有细裂纹	9
				实施例3	80%	有细裂纹	12
实施例4	85%	无开裂	15
				对比例1	70%	无开裂	10

注：

a：采用图1所述的测试催化降解甲醛性能的流程图，在25℃，光照48小时后的的甲醛吸收及催化降解率；

b：具有甲醛催化降解功能的批灰材料或涂料刮涂于墙体后，采用目测方式判定抗裂性能；

C：混凝土测试块表面刮涂具有甲醛催化降解功能的批灰材料或涂料后，采用拉拔试验，测试与混凝土的粘结性能。

从表2中可以看出，透气性和吸水性较好的聚乙烯醇结合二氧化钛制成的空气净化材料，更能发挥二氧化钛的光催化降解甲醛性能，硼酸、硼酸盐、戊二醛、柠檬酸等作为交联剂，不存在甲醛成分，无毒环保，即使交联剂选用戊二醛时，增加的尿素也能与游离未反应的戊二醛反应，从而除去戊二醛。无机粉料采用天然黏土等廉价环保粉料，而且如果选用竹炭粉，能更好的吸收空气中的甲醛。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的知识说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.一种具有催化降解甲醛功能的内墙涂料，其特征在于，按重量份数计，包括无机粉料30~40份、石膏5~10份、锐钛矿型二氧化钛1~5份、聚乙烯醇20~40份、水40~60份、酸碱调节剂和交联剂10~20份，具有催化降解甲醛功能的内墙涂料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，按重量分数比，称取聚乙烯醇和水，将水加热至90℃使聚乙烯醇充分溶解；

步骤二，调节步骤一得到的聚乙烯醇水溶液的pH值至2-3后，与交联剂混合均匀，静置24-48小时，得到交联聚乙烯醇水溶液；

步骤三，调节步骤二得到的交联聚乙烯醇水溶液pH值至7-8;

步骤四，将步骤三得到的交联聚乙烯醇水溶液与无机粉料、颜料、纤维、石膏、锐钛矿型二氧化钛混合均匀，得到具有催化降解甲醛功能的内墙涂料。

2.根据权利要求1所述的具有催化降解甲醛功能的内墙涂料，其特征在于：还包括质量为所述无机粉料质量的2~10%的纤维，所述纤维选自聚酯纤维、玻璃纤维、木纤维中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的具有催化降解甲醛功能的内墙涂料，其特征在于：还包括各种无机颜料或有机颜料。

4.根据权利要求3所述的具有催化降解甲醛功能的内墙涂料，其特征在于：所述无机颜料为铝粉、铜粉、碳黑、锌白、铁红、铁黄或钛白中的一种或几种，所述有机颜料为酞菁蓝、酞菁红、酞菁紫。

5.根据权利要求1所述的具有催化降解甲醛功能的内墙涂料，其特征在于：所述酸碱调节剂为盐酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的具有催化降解甲醛功能的内墙涂料，其特征在于：所述无机粉料选自天然黏土、高岭土、二氧化硅、膨润土、石墨粉、竹炭粉中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的具有催化降解甲醛功能的内墙涂料，其特征在于：所述交联剂选自硼酸、硼酸盐、戊二醛、柠檬酸中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的具有催化降解甲醛功能的内墙涂料，其特征在于：所述交联剂为戊二醛，同时添加所述戊二醛质量50~60%的尿素。