CN111286227B - 一种用于涂料的祛甲醛添加剂及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于涂料的祛甲醛添加剂及其应用方法，涂料用祛甲醛添加剂由按重量份计的以下成分组成：分子筛活化粉25‑35份，氧化锌复合粉剂30‑40份，甲醛清除剂10‑25份，防沉降剂2‑3份，粘结剂2‑5份。该添加剂的应用方法是添加至水性涂料中，添加量为水性涂料质量的1.5％‑2.5％。本发明的用于涂料的祛甲醛添加剂可直接添加到涂料中，添加量小，原料成本低，粉末无需制备纳米粒径，工艺简单、设备成本小；在无光照条件下持续分解甲醛等有害物质，作用条件要求低，甲醛净化率高，甲醛净化效果持久性好。

Description

一种用于涂料的祛甲醛添加剂及其应用方法

技术领域

本发明涉及一种建筑涂料用添加剂，尤其涉及一种祛除甲醛用涂料添加剂 及其应用方法。

背景技术

在我国经济社会快速发展，人民生活水平不断提高的同时，来自各类装饰 材料和日用化学品的可挥发性室内环境污染物越来越多地进入住宅和公共建筑 物，导致人居环境污染急剧增加。由于大多数人一生中80％以上时间在室内渡 过，所以室内环境污染对人们健康和人口质量所造成的危害是不言而喻的。世 界卫生组织的一项统计显示，室内环境污染造成的疾病负担超过室外同级别污 染造成负担的5倍。

由于受治理措施及相关技术和产品功能的限制，建筑和装修材料释放的甲醛 等有害物质对室内环境造成了严重污染并有进一步扩大和加剧的趋势。专家调 查发现，居室装饰使用含有甲醛等有害物质的材料对儿童、妇女、老人等抵抗 力较差人群的危害更大。甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体。各种人造 板材含有甲醛。新式家具的制作，墙面、地面的装饰铺设，都要使用粘合剂。 凡是大量使用粘合剂的地方，总会有甲醛释放。此外，某些化纤地毯、油漆涂 料也含有一定量的甲醛。

甲醛是无色、具有强烈气味的刺激性气体。各种人造板材含有甲醛。新式家 具的制作，墙面、地面的装饰铺设，都要使用粘合剂。凡是大量使用粘合剂的 地方，总会有甲醛释放。此外，某些化纤地毯、油漆涂料也含有一定量的甲醛。

甲醛对健康危害主要有以下几个方面：

a、刺激作用：甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用，甲醛能与 蛋白质结合，高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛。

b、致敏作用：皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死，吸入 高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。

c、致突变作用：高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室 高浓度吸入的情况下，可引起鼻咽肿瘤。

d、突出表现：头痛、头晕、乏力、恶心、呕吐、胸闷、眼痛、嗓子痛、 胃纳差、心悸、失眠、体重减轻、记忆力减退以及植物神经紊乱等；孕妇长期 吸入可能导致胎儿畸形，甚至死亡，男子长期吸入可导致男子精子畸形、死亡 等。

目前，有关室内涂料除甲醛已有相关专利文献：CN201610079825.6公开 了粉状无光触媒纳米清洁空气的涂料添加剂及其制备方法，记载了适用于涂料 的清洁空气用的添加剂，该材料使用量大，达到5％-10％；CN201210509400.6 公开了消除甲醛用涂料添加剂及其制备方法，记载了适用于涂料的消除甲醛用 的添加剂，该材料制备设备要求精度高(需要将物料粉碎至纳米级)，而且原料 (北投石)中含有放射性元素；CN200810230388.9公开了一种有效分解甲醛的 纳米级涂料添加剂及其应用，记载了适用于涂料的分解甲醛用的涂料添加剂， 该添加剂主要是纳米二氧化钛水溶胶，该产品制备过程较复杂，而且分解甲醛 过程中必须要光照条件。

上述几种技术在添加剂用量减小或者不满足原料、设备要求，或者不提供 光照条件的情形下，难以达到其所述的甲醛去除率，并且，按照JC/T 1074-2008 标准要求，净化材料应同时具有净化性能和净化效果持久性，上述产品虽具有 良好的净化性能，但净化效果持久性还有待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可在无光照条件下亦可持续分解甲醛，同时具 有工艺操作简单、添加量低、安全可靠等特点的涂料用祛甲醛添加剂。

为达到上述目的，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

一种用于涂料的祛甲醛添加剂，由按重量份计的以下成分组成：

分子筛活化粉25-35份，氧化锌复合粉剂30-40份，甲醛清除剂10-25份， 防沉降剂2-3份，粘结剂2-5份。

上述用于涂料的祛甲醛添加剂中优选采用的分子筛活化粉为5A分子筛活化 粉。5A分子筛活化粉具有高效吸附甲醛的作用(5A分子筛对甲醛吸附量可达到 104mg/g，且具有重现性)。

上述用于涂料的祛甲醛添加剂所采用的氧化锌复合粉剂是由四针状氧化锌 晶须与采用水热法合成的氧化锌组成的复合物。氧化锌复合粉剂能够使得涂料 具有长效除甲醛的性能。所述四针状氧化锌晶须与采用水热法合成的氧化锌的 质量比为1:8-10。该比例使得祛甲醛添加剂在保持好的净化效果持久性的基础 上降低成本。

氧化锌复合粉剂的成分有四针状氧化锌晶须、水热法合成氧化锌，优选以 质量比1:9的比例复合而成。水热法合成的氧化锌是以锌盐(氯化锌、硝酸锌 等)为反应物、以碱为沉淀剂(如氢氧化钠)，在大于或等于25℃条件下反应获 得前驱体碱性氢氧化锌，利用溶液中离子的扩散，前驱体通过脱水反应形成氧 化锌。

上述用于涂料的祛甲醛添加剂所采用的甲醛清除剂可以是2-咪唑烷酮。

上述用于涂料的祛甲醛添加剂所采用的甲醛清除剂还可以是尿素。

上述用于涂料的祛甲醛添加剂所采用的甲醛清除剂也可以是铵盐，比如乙 酸铵、磷酸铵、过硫酸铵等无机铵盐。

上述祛甲醛添加剂可用于硅藻泥涂料中，但不仅限于此。

上述几种甲醛清除剂均为白色，它们不影响硅藻泥涂料本身的颜色，并且 具有高效、稳定、价格相对低廉的优点。

甲醛清除剂配合氧化锌复合粉剂使用可达到快速、持久去除甲醛等有害气 体的效果。

上述用于涂料的祛甲醛添加剂所采用的防沉降剂为海藻酸钠、无机凝胶、 纤维素中的一种或几种。无机凝胶的主要成分是膨润土。

这几种防沉降剂具有价格低廉的优势并且具有较高的安全性，可应用于食 品、医药、水处理、化妆品等领域；外观均为白色，不影响基底材料的颜色。 可与氧化锌晶须复配使用，不影响氧化锌的稳定性，并且还有助于将氧化锌复 合粉剂均匀分散于硅藻泥涂料中且不沉降。

上述用于涂料的祛甲醛添加剂所采用的粘结剂优选为乳胶粉。乳胶粉与硅 藻泥具有较好的分散性。

上述用于涂料的祛甲醛添加剂的应用方法是，将用于涂料的祛甲醛添加剂 添加至水性涂料中，添加量为水性涂料质量的1.5％-2.5％。

用于涂料的祛甲醛添加剂在水性涂料中的添加量优选为水性涂料质量的 2％。提高添加剂的添加量虽然能够进一步提高甲醛净化效率，但是成本增加， 保持2％的用量，已经可以获得较高的甲醛净化效率，同时由于本产品甲醛净化 效果持久性较好，因此长时间的甲醛清除效果更佳。

上述原材料中5A分子活化粉为325目(约45μm)、氧化锌晶须10-50μm， 与市售硅藻泥涂料粒径相似；其余涉及的原料比如甲醛清除剂、沉降剂、粘结 剂，或溶于水或可在水溶液中均匀分散，因此本发明不需要将原料制备成纳米 级原料。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明的用于涂料的祛 甲醛添加剂可添加到涂料中，添加量小，原料成本低，粉末无需制备纳米粒径， 工艺简单、设备成本小；在无光照条件下持续分解甲醛等有害物质，作用条件 要求低，甲醛净化效率高。该添加剂集吸附与分解为一体，快速、有效祛除甲 醛等有害气体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

以生产100Kg涂料添加剂为例，根据以下各组分的质量取样：5A分子筛活 化粉35Kg，氧化锌复合粉剂40Kg(四针状氧化锌晶须和采用水热法合成的氧化 锌的质量比为1:9，下同)，2-咪唑烷酮20Kg，膨润土2Kg，乳胶粉3Kg。将各原 料组分机械搅拌、混合均匀，过筛得成品。将成品按2％的重量比添加至水性涂 料中，制板、按照非光催化材料检测标准进行甲醛净化效率检测，结果见表1。

实施例2

以生产100Kg涂料添加剂为例，根据以下各组分的质量取样：5A分子筛活 化粉35Kg，氧化锌复合粉剂35Kg，2-咪唑烷酮23Kg，膨润土2Kg，乳胶粉5Kg。 将各原料组分混合均匀，过筛即得成品。将成品按2％的重量比添加至水性涂料 中，制板、按照非光催化材料检测标准进行甲醛净化效率检测，结果见表1。

实施例3

以生产100Kg涂料添加剂为例，根据以下各组分的质量取样：5A分子筛活化 粉30Kg，氧化锌复合粉剂40Kg，2-咪唑烷酮25Kg，膨润土3Kg，乳胶粉2Kg。将 各原料组分机械搅拌、混合均匀，过筛得成品。将成品按2％的重量比添加至水 性涂料中，制板、按照非光催化材料检测标准进行甲醛净化效率检测，结果见 表1。

实施例4

以生产100Kg涂料添加剂为例，根据以下各组分的质量取样：5A分子筛活化 粉30Kg，氧化锌复合粉剂40Kg，尿素25Kg，膨润土2Kg，乳胶粉3Kg。将各原料 组分机械搅拌、混合均匀，过筛得成品。将成品按2％的重量比添加至水性涂料 中，制板、按照非光催化材料检测标准进行甲醛净化效率检测，结果见表1。

实施例5

以生产100Kg涂料添加剂为例，根据以下各组分的质量取样：5A分子筛活化 粉33Kg，氧化锌复合粉剂35Kg，乙酸铵25Kg，膨润土2Kg，乳胶粉5Kg。将各原 料组分机械搅拌、混合均匀，过筛得成品。将成品按2％的重量比添加至水性涂 料中，制板、按照非光催化材料检测标准进行甲醛净化效率检测，结果见表1。

对比例1不使用氧化锌复合粉剂

以生产100Kg涂料添加剂为例，根据以下各组分的质量取样：5A分子筛活化 粉50Kg，2-咪唑烷酮45Kg，膨润土3Kg，乳胶粉2Kg。将各原料组分机械搅拌、 混合均匀，过筛得成品。将成品按2％的重量比添加至水性涂料中，制板、按照 非光催化材料检测标准进行甲醛净化效率检测，结果见表1。

对比例2不使用甲醛清除剂

以生产100Kg涂料添加剂为例，根据以下各组分的质量取样：5A分子筛活化 粉40Kg，氧化锌复合粉剂55Kg，膨润土3Kg，乳胶粉2Kg。将各原料组分机械搅 拌、混合均匀，过筛得成品。将成品按2％的重量比添加至水性涂料中，制板、 按照非光催化材料检测标准进行甲醛净化效率检测，结果见表1。

各实施例与对比例样品甲醛净化性能、甲醛净化效果持久性检测标准是 JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》。按照标准要求，将 粉体涂料用水稀释分散后涂刷于玻璃板上放置7天后进行检测。检测条件：温度 (20±2)℃，相对湿度(50±10)％；净化时间24h。净化性能检测是甲醛初始 浓度选择GB/T18883中规定的浓度限值的(10±2)倍；净化效果持久性检测每 天按时加入甲醛分析纯溶液，持续4天。检测结果如表1所示。

表1甲醛净化性能甲醛净化效果持久性检测结果

由以上检测结果可见，实施例1至实施例5具有较好的甲醛净化性能， 而且具有较好的甲醛净化效果持久性，对比例1因未使用氧化锌复合粉 剂而导致甲醛净化性能和净化效果持久性降低，并且净化效果持久性 明显变差，对比例2由于未使用甲醛清除剂，所以甲醛净化性能和净化 效果持久性变差，但由于使用了氧化锌复合粉剂，其净化效果持久性比对比例1明显更高。本发明使用的各成分虽然单独均具有一定祛甲醛的作 用，但本发明的组合具有优异的净化性能的同时具备净化效果持久性，而净化 效果持久性是现有技术中少有提及的。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理 解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施 方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的 范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了 对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的 用途也将是明显的。

Claims (4)

1.一种用于涂料的祛甲醛添加剂，其特征在于包括按重量份计的以下成分：分子筛活化粉25-35份，氧化锌复合粉剂30-40份，甲醛清除剂10-25份，防沉降剂2-3份，粘结剂2-5份；所述氧化锌复合粉剂是由四针状氧化锌晶须与采用水热法合成的氧化锌按照质量比1:8-10组成的复合物；所述的甲醛清除剂为2-咪唑烷酮、尿素或者铵盐。

2.根据权利要求1所述的用于涂料的祛甲醛添加剂，其特征在于所述分子筛活化粉为5A分子筛活化粉。

3.根据权利要求1所述的用于涂料的祛甲醛添加剂，其特征在于所述防沉降剂为海藻酸钠、无机凝胶、纤维素中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的用于涂料的祛甲醛添加剂，其特征在于所述粘结剂为乳胶粉。