CN111423747B - 一种释放负离子和远红外线的多孔粉及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种释放负离子和远红外线的多孔粉，其制备方法为：(1)混合硅酸盐粉的制备：以重量份计，依次将去离子水、盐酸、稀土元素氯化物、第四周期过渡金属氯化物加入到反应釜中，搅拌溶解均匀，加热至80‑90℃，向其中逐滴滴加硅酸钠溶液，此时有沉淀析出，滴加完毕后，搅拌自然降至常温，离心分离固体；然后加入至球磨机中球磨2‑3h，800目筛过滤得混合硅酸盐粉；(2)煅烧处理：将混合硅酸盐粉加入到煅烧炉中，800‑900℃煅烧8‑12h，然后冷却至室温，得自制煅烧粉；(3)多孔粉的制备：以重量份计，取自制煅烧粉、水、氢氧化钠溶液加入到反应釜中，搅拌下加热至60‑70℃反应18‑24h，最后经冷却、离心并过滤沉淀、去离子水水洗沉淀3‑5次、真空干燥，得自制的释放负离子和远红外线的多孔粉。

Description

一种释放负离子和远红外线的多孔粉及应用
本发明是中国专利“一种释放负离子和远红外线的乳胶漆及其制备方法”的分案申请，申请日为2018年2月28日，申请号为201810168600.7。
技术领域
本发明涉及一种多孔粉，尤其涉及到一种释放负离子和远红外线的多孔粉，属于人造建筑石材技术领域。
技术背景
负离子，即负氧离子，被称为“空气维生素”，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响。医学研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。
现有技术普遍存在将天然负离子粉(电石粉等)加入到乳胶漆之中，以增加负离子释放功能，但是现有技术存在杂质较多，且可能存在对人体有害的放射性物质。
例如，中国专利CN201210093555.6涉及一种含天然玉石粉的抗菌乳胶漆及其制备方法，所述抗菌乳胶漆含有以下重量份的成分：天然玉石粉50-150份，纳米无机负离子助剂5-15份，其中天然玉石粉的粒径为3000-6000目。该发明提供的乳胶漆可以涂装在墙面和木材上，漆膜具有气味清淡、VOC低、遮盖力好、附着力良好、耐洗擦等特点，同时能有效杀灭房间涂刷墙面接触的有害病菌，且成本低，施工性好，环保性能佳，主要应用于墙体，木材等表面的装饰和保护。该乳胶漆存在负离子释放量低、功能单一等缺点。
远红外线由于其振动频率与人体内细胞分子的振动频率最接近而被称为生命之光。远红外线本身具显著的温控效应、共振效应和热效应，它可促使皮肤内层温度升高，血管的扩张从而促进血液的循环，加快体内代谢毒素的外排，改善身体内部细胞的微环境，强化各组织之间的新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，调节精神的异常兴奋状态，从而达到医疗及预防保健的目的。现存的负离子粉存在远红外波的释放速率低的缺点。
发明内容
为克服现有技术的缺点和不足，本发明旨在提供一种释放负离子和远红外线的乳胶漆。
一种释放负离子和远红外线的乳胶漆，以重量份计，组成如下：乳液250-300份、多孔粉8-10份、供电子型催化剂0.5-1份、聚己二胺己二酸酰酐粉3-6份、去离子水400-450份、填料80-120份、成膜助剂10-15份、润湿分散剂2-4份、流平剂1-2份、增稠剂3-5份、消泡剂0.5-1份。
所述的供电子型催化剂为二苯基三甲氧基磷-3-磺酸钠、1,1’-双(二苯基膦甲基)联苯二磺酸钠、三苯基膦三间磺酸钠盐中的一种或多种。
所述的乳液为硅丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液中的一种或多种。
所述的成膜助剂为醇酯-12、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚中的一种或多种。
所述的聚己二胺己二酸酰酐粉的相对分子量为10000-50000；所述的填料为重钙、轻钙、硫酸钡、钛白粉、滑石粉、云母粉中的一种或多种，填料的粒径为600目-1250目。
所述的润湿分散剂为聚羧酸型阴离子分散剂、有机硅水性分散剂中的一种或多种；所述的流平剂为有机硅流平剂；所述的消泡剂优选为聚氨酯类消泡剂、磷酸酯类消泡剂、硅烷聚醚类消泡剂中的一种或多种；所述的增稠剂优选为改性纤维素类增稠剂、疏水改性碱溶胀丙烯酸增稠剂、缔合型聚氨酯增稠剂中的一种或多种。
所述的聚己二胺己二酸酰酐粉可以直接在市面购得。
所述的多孔粉为自制的释放负离子和远红外线的多孔粉，其制备方法为：
(1)混合硅酸盐粉的制备：依次将30-50重量份的去离子水、1-2重量份的1-2mol/L的盐酸、5-10重量份的稀土元素氯化物、5-10重量份的第四周期过渡金属氯化物加入到反应釜中，搅拌溶解均匀，加热至80-90℃，向其中逐滴滴加10-20重量份20％-30％质量分数的硅酸钠溶液，此时有沉淀析出，滴加完毕后，搅拌自然降至常温，离心分离固体；然后加入至球磨机中球磨2-3h，800目筛过滤得混合硅酸盐粉。
(2)煅烧处理：将混合硅酸盐粉加入到煅烧炉中，800-900℃煅烧8-12h，然后冷却至室温，得自制煅烧粉。
(3)自制释放负离子和远红外线的多孔粉的制备：取20重量份的自制煅烧粉、20重量份水、10-20重量份20-30％氢氧化钠溶液加入到反应釜中，搅拌下加热至60-70℃反应18-24h，最后经冷却、离心并过滤沉淀、去离子水水洗沉淀3-5次、真空干燥，得自制释放负离子和远红外线的多孔粉。
所述的稀土元素氯化物为氯化钇(Ⅲ)、氯化铕(Ⅲ)、氯化钐(Ⅱ)、氯化钐(Ⅲ)、氯化铕(Ⅱ)、氯化铕(Ⅲ)、氯化铈(Ⅲ)、氯化铈(Ⅳ)中的一种或多种。
所述的第四周期过渡金属氯化物为氯化铁(Ⅲ)、氯化锰(Ⅱ)、氯化铬(Ⅲ)中的一种或多种。
所述的释放负离子和远红外线的乳胶漆，由以下方法制备：
在分散缸中依次加入去离子水、润湿分散剂、流平剂、成膜助剂，分散均匀，然后将分散缸中的分散盘中心靠近反应釜底部，提高转速至≥1200r/min，将自制的释放负离子和远红外线的多孔粉、填料、聚己二胺己二酸酰酐粉依次加入分散缸中充分分散均匀；降低转速至≤1000r/min，依次加入乳液、供电子型催化剂、增稠剂、消泡剂，充分分散均匀后用400-800目的过滤网过滤，即得本发明所述的释放负离子和远红外线的乳胶漆。
相对于现有技术，本发明具以下优点：(1)制备了具有多孔结构的负离子粉，其比表面积更大，过渡金属和稀土金属更容易接触空气，更容易释放负离子和远红外线；(2)所述的自制负离子和远红外线释放的多孔粉经高温煅烧工艺，煅烧可显著提高过渡金属与稀土金属氧化物的低温和远红外发射性能，本发明具有较高的远红外线释放效果；(3)空气中，本发明中供电子型催化剂存在共轭的供电子基团和络合阴离子基团，能够催化负离子粉中的过渡金属与稀土金属在不同氧化态之间转变，从而将氧气氧化为氧负离子，加速了负离子释放速率，在此过程中释放的能量为远红外线；(4)聚己二胺己二酸酰酐成膜后能够增加乳胶漆抗划伤和耐磨性能；(5)基于本发明的负离子与远红外线释放性能，本发明具有较高的抗菌性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的一种释放负离子和远红外线的乳胶漆做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
实施例1
一种释放负离子和远红外线的乳胶漆，以重量份计，组成如下：硅丙乳液300份、自制释放负离子和远红外线的多孔粉10份、1,1’-双(二苯基膦甲基)联苯二磺酸钠1份、聚己二胺己二酸酰酐粉3份、去离子水450份、滑石粉120份、醇酯-12 15份、聚羧酸型阴离子分散剂2份、有机硅流平剂2份、疏水改性碱溶胀丙烯酸增稠剂5份、硅烷聚醚类消泡剂1份。
本实施例所述的自制释放负离子和远红外线的多孔粉的制备方法为：
(1)混合硅酸盐粉的制备：依次将40重量份的去离子水、1.8重量份的1mol/L的盐酸、7重量份的氯化铕(Ⅲ)、9重量份的氯化铁(Ⅲ)加入到反应釜中，搅拌溶解均匀，加热至85℃，向其中逐滴滴加16重量份24％质量分数的硅酸钠溶液，此时有沉淀析出，滴加完毕后，搅拌自然降至常温，离心分离固体；然后加入至球磨机中球磨2.5h，800目筛过滤得混合硅酸盐粉。
(2)煅烧处理：将混合硅酸盐粉加入到煅烧炉中，850℃煅烧9h，然后冷却至室温，得自制煅烧粉。
(3)自制释放负离子和远红外线的多孔粉的制备：取20重量份的自制煅烧粉、20重量份水、14重量份23％氢氧化钠溶液加入到反应釜中，搅拌下加热至68℃反应20h，最后经冷却、离心并过滤沉淀、去离子水水洗沉淀4次、真空干燥，得自制释放负离子和远红外线的多孔粉。
实施例2
一种释放负离子和远红外线的乳胶漆，以重量份计，组成如下：纯丙乳液250份、自制释放负离子和远红外线的多孔粉8份、三苯基膦三间磺酸钠盐0.5份、聚己二胺己二酸酰酐粉6份、去离子水400份、轻钙80份、乙二醇单甲醚10份、有机硅水性分散剂4份、有机硅流平剂1份、缔合型聚氨酯增稠剂3份、聚氨酯类消泡剂0.5份。
本实施例所述的自制释放负离子和远红外线的多孔粉的制备方法为：
(1)混合硅酸盐粉的制备：依次将30重量份的去离子水、1重量份的2mol/L的盐酸、5重量份的氯化钐(Ⅱ)、5重量份的氯化铬(Ⅲ)加入到反应釜中，搅拌溶解均匀，加热至80℃，向其中逐滴滴加20重量份20％质量分数的硅酸钠溶液，此时有沉淀析出，滴加完毕后，搅拌自然降至常温，离心分离固体；然后加入至球磨机中球磨2h，800目筛过滤得混合硅酸盐粉。
(2)煅烧处理：将混合硅酸盐粉加入到煅烧炉中，800℃煅烧12h，然后冷却至室温，得自制煅烧粉。
(3)自制释放负离子和远红外线的多孔粉的制备：取20重量份的自制煅烧粉、20重量份水、10重量份30％氢氧化钠溶液加入到反应釜中，搅拌下加热至60℃反应24h，最后经冷却、离心并过滤沉淀、去离子水水洗沉淀5次、真空干燥，得自制释放负离子和远红外线的多孔粉。
实施例3
一种释放负离子和远红外线的乳胶漆，以重量份计，组成如下：苯丙乳液290份、自制释放负离子和远红外线的多孔粉9份、二苯基三甲氧基磷-3-磺酸钠0.6份、聚己二胺己二酸酰酐粉5份、去离子水440份、钛白粉90份、乙二醇单丁醚14份、聚羧酸型阴离子分散剂2.5份、有机硅流平剂1.4份、改性纤维素类增稠剂4份、磷酸酯类消泡剂0.6份。
本实施例所述的自制释放负离子和远红外线的多孔粉的制备方法为：
(1)混合硅酸盐粉的制备：依次将50重量份的去离子水、2重量份的1.5mol/L的盐酸、10重量份的氯化铈(Ⅳ)、10重量份的氯化锰(Ⅱ)加入到反应釜中，搅拌溶解均匀，加热至90℃，向其中逐滴滴加10重量份30％质量分数的硅酸钠溶液，此时有沉淀析出，滴加完毕后，搅拌自然降至常温，离心分离固体；然后加入至球磨机中球磨3h，800目筛过滤得混合硅酸盐粉。
(2)煅烧处理：将混合硅酸盐粉加入到煅烧炉中，900℃煅烧8h，然后冷却至室温，得自制煅烧粉。
(3)自制释放负离子和远红外线的多孔粉的制备：取20重量份的自制煅烧粉、20重量份水、20重量份20％氢氧化钠溶液加入到反应釜中，搅拌下加热至70℃反应18h，最后经冷却、离心并过滤沉淀、去离子水水洗沉淀3次、真空干燥，得自制释放负离子和远红外线的多孔粉。
实施例1-3所述的所述的释放负离子和远红外线的乳胶漆，由以下方法制备：
在分散缸中依次加入去离子水、润湿分散剂、流平剂、成膜助剂，分散均匀，然后将分散盘中心靠近反应釜底部，提高转速(大于1200r/min)，将自制负离子和远红外线释放的多孔粉、填料、聚己二胺己二酸酰酐粉依次加入分散缸中充分分散均匀；降低转速(小于1000r/min)，依次加入乳液、供电子型催化剂、增稠剂、消泡剂，充分分散均匀后用400-800目的过滤网过滤即得本发明所述的释放负离子和远红外线的乳胶漆。
将本发明的实施例的释放负离子和远红外线的乳胶漆与广东江门某品牌释放负离子的杀菌白色内墙乳胶面漆(对比例)在相同条件下施于内墙墙面上，在相同条件下检测乳胶漆的常规性能，检测结果如下表：
Figure BDA0002488722080000071
尽管本发明已作了详细说明并引用了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (9)

1.一种释放负离子和远红外线的多孔粉，其特征在于，所述的多孔粉的制备方法为：
(1)混合硅酸盐粉的制备：以重量份计，依次将30-50份的去离子水、1-2份的1-2mol/L的盐酸、5-10份的稀土元素氯化物、5-10份的第四周期过渡金属氯化物加入到反应釜中，搅拌溶解均匀，加热至80-90℃，向其中逐滴滴加10-20份20％-30％质量分数的硅酸钠溶液，此时有沉淀析出，滴加完毕后，搅拌自然降至常温，离心分离固体；然后加入至球磨机中球磨2-3h，800目筛过滤得混合硅酸盐粉；
(2)煅烧处理：将混合硅酸盐粉加入到煅烧炉中，800-900℃煅烧8-12h，然后冷却至室温，得自制煅烧粉；
(3)多孔粉的制备：以重量份计，取20份的自制煅烧粉、20份水、10-20份20-30％氢氧化钠溶液加入到反应釜中，搅拌下加热至60-70℃反应18-24h，最后经冷却、离心并过滤沉淀、去离子水水洗沉淀3-5次、真空干燥，得自制的释放负离子和远红外线的多孔粉。
2.根据权利要求1所述的一种释放负离子和远红外线的多孔粉，其特征在于，所述的稀土元素氯化物为氯化钇、氯化铕、氯化钐、氯化铈中的一种或多种；所述的第四周期过渡金属氯化物为氯化铁、氯化锰、氯化铬中的一种或多种。
3.一种如权利要求1所述的一种释放负离子和远红外线的多孔粉的应用方法，其特征在于，所述的释放负离子和远红外线的多孔粉应用于一种释放负离子和远红外线的乳胶漆。
4.一种如权利要求3所述的一种释放负离子和远红外线的多孔粉的应用方法，其特征在于，所述释放负离子和远红外线的乳胶漆，以重量份计，其组成如下：乳液250-300份、多孔粉8-10份、供电子型催化剂0.5-1份、聚己二胺己二酸粉3-6份、去离子水400-450份、填料80-120份、成膜助剂10-15份、润湿分散剂2-4份、流平剂1-2份、增稠剂3-5份、消泡剂0.5-1份。
5.一种如权利要求4所述的一种释放负离子和远红外线的多孔粉的应用方法，其特征在于，所述的乳液为硅丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液中的一种或多种。
6.一种如权利要求4所述的一种释放负离子和远红外线的多孔粉的应用方法，其特征在于，所述的供电子型催化剂为二苯基三甲氧基磷-3-磺酸钠、1,1’-双(二苯基膦甲基)联苯二磺酸钠、三苯基膦三间磺酸钠盐中的一种或多种；成膜助剂为醇酯-12、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚中的一种或多种。
7.一种如权利要求4所述的一种释放负离子和远红外线的多孔粉的应用方法，其特征在于，所述的填料为重钙、轻钙、硫酸钡、钛白粉、滑石粉、云母粉中的一种或多种，填料的粒径为600目-1250目；所述的聚己二胺己二酸粉的相对分子量为10000-50000。
8.一种如权利要求4所述的一种释放负离子和远红外线的多孔粉的应用方法，其特征在于，所述的润湿分散剂为聚羧酸型阴离子分散剂、有机硅水性分散剂中的一种或多种；所述的流平剂为有机硅流平剂。
9.一种如权利要求4所述的一种释放负离子和远红外线的多孔粉的应用方法，其特征在于，所述的消泡剂为聚氨酯类消泡剂、磷酸酯类消泡剂、硅烷聚醚类消泡剂中的一种或多种；所述的增稠剂为改性纤维素类增稠剂、疏水改性碱溶胀丙烯酸增稠剂、缔合型聚氨酯增稠剂中的一种或多种。
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