CN112210255A - 一种具有净味功能的环保墙面涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有净味功能的环保墙面涂料，包括按以下重量份数计的组分：水30～35份、分散剂0.8～1份、消泡剂0.3～0.6份、润湿剂0.1～0.3份、防腐剂0.2～0.4份、防霉剂0.5～0.8份、净味成膜助剂1～2份、环保防冻剂1.5～2.5份、R706钛白粉18～25份、高岭土5～8份、滑石粉3～5份、重质碳酸钙10～18份、净味乳液25～40份、附载TiO2复合光催化材料2～3份。本发明的有益效果是：采用水溶性净味乳液作为成膜材料，不含有机溶剂，不释放任何挥发性有机物，绿色环保；添加附载TiO2复合光催化材料，使得制备的涂料具有光催化效果，还能降解附着在涂料表面的有机污染物，使涂层具有自洁功能；同时以天然硅藻土作为载体，具有多孔结构，能够吸附空气中的甲醛和挥发性有机物，从而提高光催化效果。

Description

一种具有净味功能的环保墙面涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种具有净味功能的环保墙面涂料及其制备方法。
背景技术
当今涂料市场，环保健康的净味产品已经成为消费者的主要需求。目前市场上的“净味”原理主要有两种：第一种技术，即用香精覆盖乳液气味，顾名思义，只是用香精的气味来遮蔽涂料自身刺鼻的味道，香精虽然可以把涂料的刺鼻气味遮蔽，并不代表气味就被消除，所以使用者除了闻到香精的气味，不知不觉中也在受到涂料气味的伤害。故而它是一种“伪净味”技术，甚至不能称为一种技术，而是一种假象。由于其价格较低，为大多数消费者所选择，这就不但达不到健康的目的，反而对消费者的健康增大了危害。
第二种技术，即乳液技术直接消除气味，这种概念发源于日本，是指可以净化空气中的气味和毒性的的特效功能性涂料，而且这种涂料本身就几乎没有气味，或者气味超低又能快速散发，即几乎零毒性，这是真正的净味技术。由于工艺复杂，成本较高，因此目前只有少数高端品牌能够生产这种涂料且，价格也相对较高。对于一般的消费者，经济上较难承受。
而TiO2具有光催化作用，在特定光照下，能分解有机物污染物，因此常用做自洁材料。当添加有纳米TiO2的涂料，具有光催化效果，能净化空气。但是纳米TiO2粒子容易团聚失去光催化活性，因此当作为光催化材料时，通常采用载体负载以提高其分散性，从而提高其催化活性。对于光催化载体，要求其与TiO2具有较好的结合性，且比表面积大，透光性好。现有技术中，通常直接将纳米二氧化钛添加到涂料中，因此其光催化效果并不佳，无法使二氧化钛得到充分的利用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种具有净味功能的环保墙面涂料及其制备方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种具有净味功能的环保墙面涂料，包括按以下重量份数计的组分：水30～35份、分散剂0.8～1份、消泡剂0.3～0.6份、润湿剂0.1～0.3份、防腐剂0.2～0.4份、防霉剂0.5～0.8份、净味成膜助剂1～2份、环保防冻剂1.5～2.5份、R706钛白粉18～25份、高岭土5～8份、滑石粉3～5份、重质碳酸钙10～18份、净味乳液25～40份、附载TiO2复合光催化材料2～3份。
其中，所述附载TiO2复合光催化材料包括天然硅藻土载体和纳米TiO2催化活性组分。
其中，所述附载TiO2复合光催化材料制备，将天然硅藻精土与水以1：15搅拌混合均匀，边搅拌边缓慢加入浓盐酸和3.mol/L的TiCl4，加完后继续搅拌，使其充分混合，然后缓慢加入硫酸铵和浓盐酸混合液，于室温继续搅拌1h，然后加入2mol/L的碳酸铵溶液，调节pH值至4.5～5，继续反应1～2h，然后过滤，并用去离子水洗涤沉淀，直至滤液中无Cl-，收集沉淀，于105℃下干燥3h，然后在650℃煅烧2h，得附载TiO2复合光催化材料。
其中，所述纳米TiO2催化活性组分的附载量为30％～37％。
其中，所述净味乳液为巴斯夫ECO338。
其中，所述净味成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚中的一种。
其中，所述水为去离子水。
具有净味功能的环保墙面涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量份数称取各组分，先将分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、净味成膜助剂、环保防冻剂在中速搅拌的条件下均匀分散于水中，然后加入R706钛白粉、高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、附载TiO2复合光催化材料，高速搅拌30～60min，然后研磨分散，使浆料细度低于40μm，接着加入净味乳液高速搅拌30～50min，得到混合均匀的环保墙面涂料。
本发明的有益效果是：采用水溶性净味乳液作为成膜材料，不含有机溶剂，不释放任何挥发性有机物，绿色环保；添加附载TiO2复合光催化材料，使得制备的涂料具有光催化效果，还能降解附着在涂料表面的有机污染物，使涂层具有自洁功能；同时以天然硅藻土作为载体，具有多孔结构，能够吸附空气中的甲醛和挥发性有机物，从而提高光催化效果。
具体实施方式
下面将结合实施例，来详细说明本发明。
一种具有净味功能的环保墙面涂料，包括按以下重量份数计的组分：水30～35份、分散剂0.8～1份、消泡剂0.3～0.6份、润湿剂0.1～0.3份、防腐剂0.2～0.4份、防霉剂0.5～0.8份、净味成膜助剂1～2份、环保防冻剂1.5～2.5份、R706钛白粉18～25份、高岭土5～8份、滑石粉3～5份、重质碳酸钙10～18份、净味乳液25～40份、附载TiO2复合光催化材料2～3份。
附载TiO2复合光催化材料包括天然硅藻土载体和纳米TiO2催化活性组分。
附载TiO2复合光催化材料制备，将天然硅藻精土与水以1：15搅拌混合均匀，边搅拌边缓慢加入浓盐酸和3.mol/L的TiCl4，加完后继续搅拌，使其充分混合，然后缓慢加入硫酸铵和浓盐酸混合液，于室温继续搅拌1h，然后加入2mol/L的碳酸铵溶液，调节pH值至4.5～5，继续反应1～2h，然后过滤，并用去离子水洗涤沉淀，直至滤液中无Cl-，收集沉淀，于105℃下干燥3h，然后在650℃煅烧2h，得附载TiO2复合光催化材料。
纳米TiO2催化活性组分的附载量为30％～37％。TiO2的负载量越高，则其光催化效果越好，但是负载量越高越容易发生团聚，影响材料的比表面积和孔径分布，从而降低光催化性能。当TiO2的负载量为30％～37％时，具有较佳的光催化性能。
净味成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚中的一种。
净味乳液为巴斯夫ECO338；水为去离子水；分散剂为适合水性涂料的陶氏731A分散剂，能让净味乳液均匀稳定的分散在水相中；消泡剂为陶氏的AMP95，具有较好的消除和抑制泡沫的作用；润湿剂为陶氏提供的烷芳基聚醚醇，具有使颜填料更好更稳定的分散到乳液中的作用；防腐剂为陶氏rocima520S；防霉剂为陶氏LX150，防腐剂与防霉剂配合使用，能有效防止细菌和真菌的生长，使涂料的应用范围更广。
具有净味功能的环保墙面涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量份数称取各组分，先将分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、净味成膜助剂、环保防冻剂在中速搅拌的条件下均匀分散于水中，然后加入R706钛白粉、高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、附载TiO2复合光催化材料，高速搅拌30～60min，然后研磨分散，使浆料细度低于40μm，接着加入净味乳液高速搅拌30～50min，得到混合均匀的环保墙面涂料。
中速搅拌的搅拌速度为400～550r/min，所述高速搅拌的搅拌速度为1550～1700r/min。
采用水溶性净味乳液作为成膜材料，不含有机溶剂，不释放任何挥发性有机物，绿色环保；添加附载TiO2复合光催化材料，使得制备的涂料具有光催化效果，还能降解附着在涂料表面的有机污染物，使涂层具有自洁功能；同时以天然硅藻土作为载体，具有多孔结构，能够吸附空气中的甲醛和挥发性有机物，从而提高光催化效果。
中速搅拌的搅拌速度为400～550r/min，高速搅拌的搅拌速度为
1550～1700r/min。
实施例1、一种具有净味功能的环保墙面涂料，包括按以下重量份数计的组分：水30份、分散剂0.8份、消泡剂0.3份、润湿剂0.1份、防腐剂0.2份、防霉剂0.5份、净味成膜助剂1份、环保防冻剂1.5份、R706钛白粉18份、高岭土5份、滑石粉3份、重质碳酸钙10份、净味乳液25份、附载TiO2复合光催化材料2份。
附载TiO2复合光催化材料制备，将天然硅藻精土与水以1：15搅拌混合均匀，边搅拌边缓慢加入浓盐酸和3.mol/L的TiCl4，加完后继续搅拌，使其充分混合，然后缓慢加入硫酸铵和浓盐酸混合液，于室温继续搅拌1h，然后加入2mol/L的碳酸铵溶液，调节pH值至4.5～5，继续反应1～2h，然后过滤，并用去离子水洗涤沉淀，直至滤液中无Cl-，收集沉淀，于105℃下干燥3h，然后在650℃煅烧2h，得附载TiO2复合光催化材料。
纳米TiO2催化活性组分的附载量为30％。
净味成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
具有净味功能的环保墙面涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量份数称取各组分，先将分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、净味成膜助剂、环保防冻剂在中速搅拌的条件下均匀分散于水中，然后加入R706钛白粉、高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、附载TiO2复合光催化材料，高速搅拌30min，然后研磨分散，使浆料细度低于40μm，接着加入净味乳液高速搅拌30min，得到混合均匀的环保墙面涂料。
中速搅拌的搅拌速度为400r/min，高速搅拌的搅拌速度为1550r/min。
实施例2、一种具有净味功能的环保墙面涂料，包括按以下重量份数计的组分：水32份、分散剂0.9份、消泡剂0.4份、润湿剂0.2份、防腐剂0.3份、防霉剂0.6份、净味成膜助剂1.5份、环保防冻剂2.2份、R706钛白粉22份、高岭土7份、滑石粉4份、重质碳酸钙14份、净味乳液30份、附载TiO2复合光催化材料2.5份。
附载TiO2复合光催化材料制备，将天然硅藻精土与水以1：15搅拌混合均匀，边搅拌边缓慢加入浓盐酸和3.mol/L的TiCl4，加完后继续搅拌，使其充分混合，然后缓慢加入硫酸铵和浓盐酸混合液，于室温继续搅拌1h，然后加入2mol/L的碳酸铵溶液，调节pH值至4.5～5，继续反应1～2h，然后过滤，并用去离子水洗涤沉淀，直至滤液中无Cl-，收集沉淀，于105℃下干燥3h，然后在650℃煅烧2h，得附载TiO2复合光催化材料。
纳米TiO2催化活性组分的附载量为34％。
净味成膜助剂为丙二醇丁醚。
具有净味功能的环保墙面涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量份数称取各组分，先将分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、净味成膜助剂、环保防冻剂在中速搅拌的条件下均匀分散于水中，然后加入R706钛白粉、高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、附载TiO2复合光催化材料，高速搅拌450min，然后研磨分散，使浆料细度低于40μm，接着加入净味乳液高速搅拌40min，得到混合均匀的环保墙面涂料。
中速搅拌的搅拌速度为500r/min，高速搅拌的搅拌速度为1600r/min。
实施例3、一种具有净味功能的环保墙面涂料，包括按以下重量份数计的组分：水32份、分散剂0.9份、消泡剂0.4份、润湿剂0.2份、防腐剂0.3份、防霉剂0.6份、净味成膜助剂1.5份、环保防冻剂2份、R706钛白粉20份、高岭土6份、滑石粉4份、重质碳酸钙12份、净味乳液35份、附载TiO2复合光催化材料2.7份。
附载TiO2复合光催化材料制备，将天然硅藻精土与水以1：15搅拌混合均匀，边搅拌边缓慢加入浓盐酸和3.mol/L的TiCl4，加完后继续搅拌，使其充分混合，然后缓慢加入硫酸铵和浓盐酸混合液，于室温继续搅拌1h，然后加入2mol/L的碳酸铵溶液，调节pH值至4.5～5，继续反应1～2h，然后过滤，并用去离子水洗涤沉淀，直至滤液中无Cl-，收集沉淀，于105℃下干燥3h，然后在650℃煅烧2h，得附载TiO2复合光催化材料。
纳米TiO2催化活性组分的附载量为36％。
净味成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
具有净味功能的环保墙面涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量份数称取各组分，先将分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、净味成膜助剂、环保防冻剂在中速搅拌的条件下均匀分散于水中，然后加入R706钛白粉、高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、附载TiO2复合光催化材料，高速搅拌40min，然后研磨分散，使浆料细度低于40μm，接着加入净味乳液高速搅拌40min，得到混合均匀的环保墙面涂料。
中速搅拌的搅拌速度为450r/min，高速搅拌的搅拌速度为1600r/min。
实施例4、一种具有净味功能的环保墙面涂料，包括按以下重量份数计的组分：水33份、分散剂0.9份、消泡剂0.4份、润湿剂0.2份、防腐剂0.3份、防霉剂0.7份、净味成膜助剂1.5份、环保防冻剂2.1份、R706钛白粉22份、高岭土7份、滑石粉4份、重质碳酸钙16份、净味乳液35份、附载TiO2复合光催化材料2.5份。
附载TiO2复合光催化材料制备，将天然硅藻精土与水以1：15搅拌混合均匀，边搅拌边缓慢加入浓盐酸和3.mol/L的TiCl4，加完后继续搅拌，使其充分混合，然后缓慢加入硫酸铵和浓盐酸混合液，于室温继续搅拌1h，然后加入2mol/L的碳酸铵溶液，调节pH值至4.5～5，继续反应1～2h，然后过滤，并用去离子水洗涤沉淀，直至滤液中无Cl-，收集沉淀，于105℃下干燥3h，然后在650℃煅烧2h，得附载TiO2复合光催化材料。
纳米TiO2催化活性组分的附载量为35％。
净味成膜助剂为丙二醇丁醚。
具有净味功能的环保墙面涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量份数称取各组分，先将分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、净味成膜助剂、环保防冻剂在中速搅拌的条件下均匀分散于水中，然后加入R706钛白粉、高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、附载TiO2复合光催化材料，高速搅拌40min，然后研磨分散，使浆料细度低于40μm，接着加入净味乳液高速搅拌45min，得到混合均匀的环保墙面涂料。
中速搅拌的搅拌速度为480r/min，高速搅拌的搅拌速度为1650r/min。
实施例5、一种具有净味功能的环保墙面涂料，包括按以下重量份数计的组分：水35份、分散剂1份、消泡剂0.6份、润湿剂0.3份、防腐剂0.4份、防霉剂0.8份、净味成膜助剂2份、环保防冻剂2.5份、R706钛白粉25份、高岭土8份、滑石粉5份、重质碳酸钙18份、净味乳液40份、附载TiO2复合光催化材料3份。
附载TiO2复合光催化材料制备，将天然硅藻精土与水以1：15搅拌混合均匀，边搅拌边缓慢加入浓盐酸和3.mol/L的TiCl4，加完后继续搅拌，使其充分混合，然后缓慢加入硫酸铵和浓盐酸混合液，于室温继续搅拌1h，然后加入2mol/L的碳酸铵溶液，调节pH值至4.5～5，继续反应1～2h，然后过滤，并用去离子水洗涤沉淀，直至滤液中无Cl-，收集沉淀，于105℃下干燥3h，然后在650℃煅烧2h，得附载TiO2复合光催化材料。
纳米TiO2催化活性组分的附载量为37％。
净味成膜助剂为乙二醇丁醚。
具有净味功能的环保墙面涂料的制备方法，包括以下步骤：按重量份数称取各组分，先将分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、净味成膜助剂、环保防冻剂在中速搅拌的条件下均匀分散于水中，然后加入R706钛白粉、高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、附载TiO2复合光催化材料，高速搅拌30min，然后研磨分散，使浆料细度低于40μm，接着加入净味乳液高速搅拌30min，得到混合均匀的环保墙面涂料。
中速搅拌的搅拌速度为550r/min，高速搅拌的搅拌速度为1700r/min。
将实施例1-5制备得到的涂料按顺序编号为1、2、3、4、5，分别取样进行涂料性能检测，检测标准依据GB/T 9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》、GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》、HG/T 4109-2009《负离子功能涂料》、JC/T 1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》进行，具体检测结果如表1所述示。
表1.涂料性能指标检测结果
Figure BDA0002718225260000091
Figure BDA0002718225260000101
从上表中可知，1-5样品的甲醛净化性能均大于标准值75％，对甲醛的净化效果好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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只是说明本发明的原理，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 (8)

1.一种具有净味功能的环保墙面涂料，其特征在于，包括按以下重量份数计的组分：水30～35份、分散剂0.8～1份、消泡剂0.3～0.6份、润湿剂0.1～0.3份、防腐剂0.2～0.4份、防霉剂0.5～0.8份、净味成膜助剂1～2份、环保防冻剂1.5～2.5份、R706钛白粉18～25份、高岭土5～8份、滑石粉3～5份、重质碳酸钙10～18份、净味乳液25～40份、附载TiO2复合光催化材料2～3份。
2.根据权利要求1所述的具有净味功能的环保墙面涂料，其特征在于：所述附载TiO2复合光催化材料包括天然硅藻土载体和纳米TiO2催化活性组分。
3.根据权利要求2所述的具有净味功能的环保墙面涂料，其特征在于：所述附载TiO2复合光催化材料制备，将天然硅藻精土与水以1：15搅拌混合均匀，边搅拌边缓慢加入浓盐酸和3.mol/L的TiCl4，加完后继续搅拌，使其充分混合，然后缓慢加入硫酸铵和浓盐酸混合液，于室温继续搅拌1h，然后加入2mol/L的碳酸铵溶液，调节pH值至4.5～5，继续反应1～2h，然后过滤，并用去离子水洗涤沉淀，直至滤液中无Cl-，收集沉淀，于105℃下干燥3h，然后在650℃煅烧2h，得附载TiO2复合光催化材料。
4.根据权利要求2所述的具有净味功能的环保墙面涂料，其特征在于：所述纳米TiO2催化活性组分的附载量为30％～37％。
5.根据权利要求1所述的具有净味功能的环保墙面涂料，其特征在于：所述净味乳液为巴斯夫ECO338。
6.根据权利要求1所述的具有净味功能的环保墙面涂料，其特征在于：所述净味成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚中的一种。
7.根据权利要求1所述的具有净味功能的环保墙面涂料，其特征在于：所述水为去离子水。
8.根据权利要求1～7任一所述的具有净味功能的环保墙面涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份数称取各组分，先将分散剂、消泡剂、润湿剂、防腐剂、防霉剂、净味成膜助剂、环保防冻剂在中速搅拌的条件下均匀分散于水中，然后加入R706钛白粉、高岭土、滑石粉、重质碳酸钙、附载TiO2复合光催化材料，高速搅拌30～60min，然后研磨分散，使浆料细度低于40μm，接着加入净味乳液高速搅拌30～50min，得到混合均匀的环保墙面涂料。
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