CN112876993A - 一种负离子涂层材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用涂层材料技术领域，提供了一种负离子涂层材料及其制备方法，负离子涂层材料，包括基体及负离子涂层，所述负离子涂层覆盖在所述基体的表面；所述基底包括以下原料：微粉料、石英粉、钛酸酯偶联剂、不饱和聚酯树脂、固化剂；所述负离子涂层包括以下原料：纳米电气石粉、盐晶石、聚碳酸酯、聚合树脂、改性氧化铈和添加剂；本发明实施例提供的负离子涂层材料，加入微粉料的基底和加入改性氧化铈的负离子涂层相互协同，产生负离子的数量得到提升，同时冲击韧性、弯曲强度、弹性模量等力学性能也大大提升，也具有良好的抗菌性。

Description

一种负离子涂层材料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂层材料技术领域，尤其涉及一种负离子涂层材料及其制备方法。
背景技术
在自然状态下，空气分子的极性呈中性，即不带电荷。但在宇宙射线、紫外线、微量元素辐射、雷击闪电等作用下，空气分子会失去一部分围绕原子核旋转的最外层电子，使空气发生电离。逃逸原子核束缚的电子称为自由电子，带负电荷。当自由电子与其他中性气体分子结合后，就形成带负电荷的空气负离子。这就是自然现象产生的负离子。
在建筑或家居等领域使用负离子涂层，其与空气接触时，就能够将周围环境中的有害气体吸附到材料表面并固定到材料表面的孔隙中，然后加以中和和化学反应，从而达到净化的效果。因此，用于制备负离子涂层的涂料具有广阔的应用前景，它不仅具有常规涂料的基本性能，还具有释放负离子、发射远红外、抗菌防霉及净化空气的作用，正成为建筑内墙涂料的首选产品
实验表明当负离子浓度<250个/cm3时，环境空气质量较差，会给人不适的感觉；当负离子浓度在250～400个/cm3时，环境空气质量一般；当负离子浓度在400～1000个/cm3时，环境空气质量较好，给人舒适的感觉；当负离子浓度>1000个/cm3时，环境空气质量优良，属于保健浓度范围，可通过神经体液代谢活动起到免疫防御的作用。
但是，现有能释放负氧离子板材，负氧离子释放浓度大约在200-400个/cm3之间，环境空气质量一般，对居室的改善环境不明显，因此提出一种负离子涂层材料及其制备方法。
发明内容
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，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。
本发明实施例提供一种负离子涂层材料，旨在解决现有的负离子涂层材料负离子释放浓度不佳的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种负离子涂层材料，包括基体及负离子涂层，所述负离子涂层覆盖在所述基体的表面；
所述基底包括以下重量份原料：微粉料55-65份、石英粉20-30份、钛酸酯偶联剂0.5-3份、不饱和聚酯树脂8-16份、固化剂0.5-1.5份；
所述负离子涂层包括以下重量份原料：纳米电气石粉6-13份、盐晶石8-16份、聚碳酸酯38-49份、聚合树脂45-61份、改性氧化铈2-5份和添加剂2-6份。
作为本发明的进一步方案：所述不饱和聚酯树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种。
作为本发明的进一步方案：所述固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰中的一种或多种。
作为本发明的进一步方案：所述添加剂包含邻苯二甲酸酯。
作为本发明的进一步方案：所述改性氧化铈由以下方法制备：
1)按照1：(8-15)的比例将米氧化铈粉体放入溶剂中进行稀释，稀释后利用高速分散机充分搅拌，得到混合物A，测定混合物的pH值；
2)将混合物倒入三口烧瓶中，加入纳米氧化铈重量分数的1～5％钛酸酯偶联剂，升温至85℃，混合搅拌回流4～5小时，得混合物B，测试其pH值；
3)去离子水将混合物B的pH值洗涤到与混合物A的pH值一致，将纳米粉体过滤，所得粉体用无水乙醇清洗3次；清洗后的粉体在50℃干燥24h，随后研磨、过筛，得到改性纳米氧化铈粉体。
作为本发明的进一步方案：所述微粉料为0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备而成，所述水滑石/植物纤维素碳化物的制备方法为：将水滑石分散在水中，加入十二烷基苯磺酸钠，恒温水浴搅拌1～2h后，加入所述水滑石质量分数15～30％的植物纤维素得到混合溶液；将所述混合溶液转移至反应釜中，在260～280℃条件下水热碳化1～1.5h，然后经分离、洗涤、干燥。
作为本发明的进一步方案：所述基底包括以下重量份原料：微粉料60份、石英粉25份、钛酸酯偶联剂1.5份、不饱和聚酯树脂11份、固化剂1份。
作为本发明的进一步方案：所述负离子涂层包括以下重量份原料：纳米电气石粉8份、盐晶石12份、聚碳酸酯43份、聚合树脂51份、改性氧化铈4份和添加剂5份。
作为本发明的进一步方案：所述负离子涂层的厚度为0.5mm-2mm。
一种负离子涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按照以下重量份取：微粉料55-65份、石英粉20-30份、钛酸酯偶联剂0.5-3份、不饱和聚酯树脂8-16份、固化剂0.5-1.5份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率20～55Hz，搅拌时间240～600s；
2)混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力100～200t，振动频率30～55Hz，时间60～500s；
3)经振动压制后，进入固化设备，在90～120℃的温度下固化，固化时间为50～120分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；
4)按照以下重量份取：纳米电气石粉6-13份、盐晶石8-16份、聚碳酸酯38-49份、聚合树脂45-61份、改性氧化铈2-5份和添加剂2-6份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚0.5mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
盐晶石和改性氧化铈相互协同，可以不断释放负离子解决了现有的可产生负离子的石英石是在其基体加入负离子粉，导致成本较高的问题；同时纳米电气石粉可吸附涂料所发出的异味，不但可以迅速吸除异味、还能长期吸除烟味；钛酸酯偶联剂加入到微粉料和石英粉体系中，能够填充板材界面上的微空隙，可增强界面间的结合力，提高力学性能。
本发明实施例提供的负离子涂层材料，加入微粉料的基底和加入改性氧化铈的负离子涂层相互协同，产生负离子的数量得到提升，同时冲击韧性、弯曲强度、弹性模量等力学性能也大大提升，也具有良好的抗菌性。
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，以下结合具体实施例，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。
本发明实施例提供的负离子涂层材料，加入微粉料的基底和加入改性氧化铈的负离子涂层相互协同，产生负离子的数量得到提升，同时冲击韧性、弯曲强度、弹性模量等力学性能也大大提升，也具有良好的抗菌性。
下面结合具体实施例对本发明的负离子涂层材料的技术效果做进一步的说明，但这些实施例所提及的具体实施方法只是对本发明的技术方案进行的列举解释，并非限制本发明的实施范围，凡是依据上述原理，在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。
实施例1
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料55份、石英粉20份、钛酸酯偶联剂0.5份、聚氨酯树脂8份、过氧化甲乙酮0.5份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的聚氨酯树脂、过氧化甲乙酮倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率20Hz，搅拌时间240s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力100t，振动频率30Hz，时间60s；经振动压制后，进入固化设备，在90℃的温度下固化，固化时间为50分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉6份、盐晶石8份、聚碳酸酯38份、聚合树脂45份、改性氧化铈2份和添加剂2份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚0.5mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
实施例2
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料55份、石英粉20份、钛酸酯偶联剂0.5份、聚氨酯树脂8份、过氧化苯甲酸叔丁酯0.5份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的聚氨酯树脂、过氧化苯甲酸叔丁酯倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率20Hz，搅拌时间240s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力100t，振动频率30Hz，时间60s；经振动压制后，进入固化设备，在90℃的温度下固化，固化时间为50分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉13份、盐晶石16份、聚碳酸酯49份、聚合树脂61份、改性氧化铈5份和添加剂6份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚0.5mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
实施例3
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料65份、石英粉30份、钛酸酯偶联剂3份、聚氨酯树脂16份、过氧化二苯甲酰1.5份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的聚氨酯树脂、过氧化二苯甲酰倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率55Hz，搅拌时间600s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力200t，振动频率55Hz，时间500s；经振动压制后，进入固化设备，在120℃的温度下固化，固化时间为120分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉6份、盐晶石8份、聚碳酸酯38份、聚合树脂45份、改性氧化铈2份和添加剂2份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
实施例4
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料65份、石英粉30份、钛酸酯偶联剂3份、丙烯酸树脂16份、过氧化甲乙酮1.5份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的丙烯酸树脂、过氧化甲乙酮倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率55Hz，搅拌时间600s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力200t，振动频率55Hz，时间500s；经振动压制后，进入固化设备，在120℃的温度下固化，固化时间为120分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉13份、盐晶石16份、聚碳酸酯49份、聚合树脂61份、改性氧化铈5份和添加剂6份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
实施例5
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料60份、石英粉25份、钛酸酯偶联剂1.5份、环氧树脂11份、过氧化甲乙酮1份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的环氧树脂、过氧化甲乙酮倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率40Hz，搅拌时间500s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力150t，振动频率50Hz，时间400s；经振动压制后，进入固化设备，在100℃的温度下固化，固化时间为80分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉6份、盐晶石8份、聚碳酸酯38份、聚合树脂45份、改性氧化铈2份和添加剂2份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
实施例6
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料60份、石英粉25份、钛酸酯偶联剂1.5份、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂11份、过氧化甲乙酮和过氧化苯甲酸叔丁酯1份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的丙烯酸树脂和聚氨酯树脂、过氧化甲乙酮和过氧化苯甲酸叔丁酯倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率40Hz，搅拌时间500s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力150t，振动频率50Hz，时间400s；经振动压制后，进入固化设备，在100℃的温度下固化，固化时间为80分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉13份、盐晶石16份、聚碳酸酯49份、聚合树脂61份、改性氧化铈5份和添加剂6份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
实施例7
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料55份、石英粉20份、钛酸酯偶联剂0.5份、环氧树脂和丙烯酸树脂8份、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二苯甲酰0.5份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的环氧树脂和丙烯酸树脂、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化二苯甲酰倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率40Hz，搅拌时间500s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力150t，振动频率50Hz，时间400s；经振动压制后，进入固化设备，在100℃的温度下固化，固化时间为80分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉8份、盐晶石12份、聚碳酸酯43份、聚合树脂51份、改性氧化铈4份和添加剂5份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
实施例8
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料65份、石英粉30份、钛酸酯偶联剂3份、环氧树脂和丙烯酸树脂16份、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰1.5份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的环氧树脂和丙烯酸树脂、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率40Hz，搅拌时间500s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力150t，振动频率50Hz，时间400s；经振动压制后，进入固化设备，在100℃的温度下固化，固化时间为80分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉8份、盐晶石12份、聚碳酸酯43份、聚合树脂51份、改性氧化铈4份和添加剂5份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
实施例9
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料60份、石英粉25份、钛酸酯偶联剂1.5份、环氧树脂和聚氨酯树脂11份、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰1份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的环氧树脂和聚氨酯树脂、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率40Hz，搅拌时间500s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力150t，振动频率50Hz，时间400s；经振动压制后，进入固化设备，在100℃的温度下固化，固化时间为80分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉8份、盐晶石12份、聚碳酸酯43份、聚合树脂51份、改性氧化铈4份和添加剂5份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
对比例1
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：分子硅粉60份、石英粉25份、钛酸酯偶联剂1.5份、环氧树脂和聚氨酯树脂11份、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰1份，将分子硅粉、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的环氧树脂和聚氨酯树脂、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率40Hz，搅拌时间500s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力150t，振动频率50Hz，时间400s；经振动压制后，进入固化设备，在100℃的温度下固化，固化时间为80分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉8份、盐晶石12份、聚碳酸酯43份、聚合树脂51份、改性氧化铈4份和添加剂5份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚0.5mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
对比例2
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：微粉料60份、石英粉25份、钛酸酯偶联剂1.5份、环氧树脂和聚氨酯树脂11份、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰1份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的环氧树脂和聚氨酯树脂、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率40Hz，搅拌时间500s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力150t，振动频率50Hz，时间400s；经振动压制后，进入固化设备，在100℃的温度下固化，固化时间为80分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉8份、盐晶石12份、聚碳酸酯43份、聚合树脂51份、氧化铈4份和添加剂5份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
对比例3
将0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备成微粉料，备用；按照以下重量份取：分子硅粉60份、石英粉25份、钛酸酯偶联剂1.5份、环氧树脂和聚氨酯树脂11份、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰1份，将分子硅粉、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的环氧树脂和聚氨酯树脂、过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率40Hz，搅拌时间500s；混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力150t，振动频率50Hz，时间400s；经振动压制后，进入固化设备，在100℃的温度下固化，固化时间为80分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；按照以下重量份取：纳米电气石粉8份、盐晶石12份、聚碳酸酯43份、聚合树脂51份、氧化铈4份和添加剂5份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚0.5mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70℃的烘箱中固化2h。
实验例
对实施例1-9以及对比例1-3制备好的负离子涂层进行性能测试，测试结果见表1。
负离子量：据GB/T28628-2018《材料诱生空气离子量测试方法》静态测定法及进行动态测定法测定出其产生负离子的量。
抗菌性：在培养24h接种后得到的活菌数减去在“0”接触洗脱后得到的活菌数，再除以“0”接触洗脱后得到的活菌数。
表1
Figure BDA0002931544340000121
结果表明，本发明实施例1-9所制得的负离子涂层使板材产生负离子的数量得到提升，同时冲击韧性、弯曲强度、弹性模量等力学性能也大大提升，也具有良好的抗菌性，通过与对比例1-3的负离子涂层对比，可以看出，通过在基底中加入微粉料、以及在负离子涂层成分中对氧化铈进行改性处理，均可提高负离子涂层材料的整体性能，加入微粉料的基底和加入改性氧化铈的负离子涂层相互协同，提高整体材料性能。
综上，本发明实施例提供的负离子涂层材料，加入微粉料的基底和加入改性氧化铈的负离子涂层相互协同，产生负离子的数量得到提升，同时冲击韧性、弯曲强度、弹性模量等力学性能也大大提升，也具有良好的抗菌性。
以上所述仅为本发明的较佳对照例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种负离子涂层材料，其特征在于，包括基体及负离子涂层，所述负离子涂层覆盖在所述基体的表面；
所述基底包括以下重量份原料：微粉料55-65份、石英粉20-30份、钛酸酯偶联剂0.5-3份、不饱和聚酯树脂8-16份、固化剂0.5-1.5份；
所述负离子涂层包括以下重量份原料：纳米电气石粉6-13份、盐晶石8-16份、聚碳酸酯38-49份、聚合树脂45-61份、改性氧化铈2-5份和添加剂2-6份。
2.如权利要求1所述的负离子涂层材料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的负离子涂层材料，其特征在于，所述固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的负离子涂层材料，其特征在于，所述添加剂包含邻苯二甲酸酯。
5.如权利要求1所述的负离子涂层材料，其特征在于，所述改性氧化铈由以下方法制备：
1）按照1：（8-15）的比例将米氧化铈粉体放入溶剂中进行稀释，稀释后利用高速分散机充分搅拌，得到混合物A，测定混合物的pH值；
2）将混合物倒入三口烧瓶中，加入纳米氧化铈重量分数的1～5％钛酸酯偶联剂，升温至85°C，混合搅拌回流4～5小时，得混合物B，测试其pH值；
3）去离子水将混合物B的pH值洗涤到与混合物A的pH值一致，将纳米粉体过滤，所得粉体用无水乙醇清洗3次；清洗后的粉体在50°C干燥24h，随后研磨、过筛，得到改性纳米氧化铈粉体。
6.如权利要求1所述的负离子涂层材料，其特征在于，所述微粉料为0.2μm的分子硅粉和水滑石/植物纤维素碳化物按照1:1.5制备而成，所述水滑石/植物纤维素碳化物的制备方法为：将水滑石分散在水中，加入十二烷基苯磺酸钠，恒温水浴搅拌1～2h后，加入所述水滑石质量分数15～30％的植物纤维素得到混合溶液；将所述混合溶液转移至反应釜中，在260～280°C条件下水热碳化1～1.5h，然后经分离、洗涤、干燥。
7.如权利要求1所述的负离子涂层材料，其特征在于，所述基底包括以下重量份原料：微粉料60份、石英粉25份、钛酸酯偶联剂1.5份、不饱和聚酯树脂11份、固化剂1份。
8.如权利要求1所述的负离子涂层材料，其特征在于，所述负离子涂层包括以下重量份原料：纳米电气石粉8份、盐晶石12份、聚碳酸酯43份、聚合树脂51份、改性氧化铈4份和添加剂5份。
9.如权利要求1所述的负离子涂层材料，其特征在于，所述负离子涂层的厚度为0.5mm-2mm。
10.如权利要求1-9任一项所述的负离子涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按照以下重量份取：微粉料55-65份、石英粉20-30份、钛酸酯偶联剂0.5-3份、不饱和聚酯树脂8-16份、固化剂0.5-1.5份，将微粉料、钛酸酯偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率20～55Hz，搅拌时间240～600s；
2）混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力100～200t，振动频率30～55Hz，时间60～500s；
3）经振动压制后，进入固化设备，在90～120°C的温度下固化，固化时间为50～120分钟；固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；
4）按照以下重量份取：纳米电气石粉6-13份、盐晶石8-16份、聚碳酸酯38-49份、聚合树脂45-61份、改性氧化铈2-5份和添加剂2-6份进行混合，搅拌后避光静置后，形成具有产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在基底板材表面，涂装的时候注意控制膜厚0.5mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置70°C的烘箱中固化2h。
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