CN114163891A - 一种可净化甲醛的装修材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可净化甲醛的装修材料，由下述重量份的原料组成：光能可再分散乳胶粉25‑35份、光触媒材料3‑6份、无机添加剂50‑70份、填料或功能填料10‑20份、分散剂0.2‑0.4份、消泡剂0.5‑0.8份。本发明制备的可净化甲醛的装修材料对甲醛、苯等气体污染物的净化效果好，环保无污染。

Description

一种可净化甲醛的装修材料
技术领域
本发明属于装修材料技术领域，具体涉及一种可净化甲醛的装修材料。
背景技术
在房屋装修过程中，从内部墙面、顶棚到地面都要用到装修材料。装修材料不仅能够美化室内环境，还具有隔音、保温绝热、防潮、防护的作用。目前市面上的装修材料大多为化学制剂，或多或少含有醛、苯等有害物质，释放到室内空气中危害人体健康。乳胶漆作为常用的墙面装修材料，其中包含可净化甲醛等有害物质的材料，如光触媒材料，能在光催化下发挥降解净化作用。
中国专利CN108911584A公开了一种除甲醛的装修材料及其制备工艺，包括如下步骤：先将三聚氰胺甲醛树脂、异氰酸酯加入容器中，加入占总水量一半的水，充分搅拌制成稠胶状的胶，备用；称取硅藻土与剩余的水混合，再倒入制好的胶，接着依次加入石英砂、325目滑石粉、325目轻钙、贝壳粉搅拌出成品；该发明的装修材料节省涂料用量，适用于水泥砂浆墙面，在光照下可吸附捕捉、降解室内甲醛、甲苯等污染物，但是对气体污染物的去除效果不彻底，且易受潮、变质影响使用性。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种可净化甲醛的装修材料。
本发明采用的技术方案如下：
一种可净化甲醛的装修材料，由下述重量份的原料组成：
光能可再分散乳胶粉25-35份、光触媒材料3-6份、无机添加剂50-70份、填料或功能填料10-20份、分散剂0.2-0.4份、消泡剂0.5-0.8份。
所述光触媒材料为对可见光响应的光触媒。
所述无机添加剂为重钙粉、轻钙粉、滑石粉、石膏粉中的至少一种；优选的，所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比(8-12):(1-3):(1-4)组成。
所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比(10-15):(4-6)组成。
凹凸棒土具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附性能。硅藻土具有净化空气、隔音、防水和隔热的优点。同时采用凹凸棒土、硅藻土作为填料可以吸附空气中的有害物质，使之固定，降低在空气中的危害，进而与环保材料中的光触媒更多更好的接触，便于光触媒发挥净化效果，使之分解，丧失危害性。
优选的，所述功能填料的制备方法为：
Y1.将凹凸棒土、硅藻土按照重量比(10-15):(4-6)混合均匀，然后加入2-5倍重量的6-10wt％盐酸浸泡1-2h，过滤、水洗后烘干，再置于500-700℃煅烧2-3h，得到预处理填料；
Y2.按重量份计，取30-50份预处理填料、0.5-2份三聚磷酸钠加入80-120份水中超声处理0.5-1h；然后加入0.5-1份3-巯丙基三甲氧基硅烷、0.2-0.5份丙烯酰胺，在65-75℃、200-300rpm转速搅拌2-3h；离心、取沉淀烘干，研磨至500-100目，得到所述功能填料。
所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比(1-2):(3-5)组成。
所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中，得到混合液，再加入单体混合物Ⅰ进行预乳化，得到预乳化液；
S2.将预乳化液搅拌并加热回流反应，得到聚合物核乳液；
S3.将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N-羟甲基丙烯酰胺分别溶解于水中，得到A液、B液，将光能颗粒分散于水中，得到C液；
S4.保持温度和搅拌速度不变，在上述聚合物核乳液中依次滴加C液、B液、单体混合物Ⅱ和A液，然后继续搅拌并加热回流反应，过滤，得到乳胶液；
S5.调节乳胶液pH至弱碱性，静置溶胀，然后添加聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到可再分散乳胶液；
S6.将可再分散乳胶液经喷雾干燥，所得颗粒过筛，得到光能可再分散乳胶粉。
优选的，所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照料液比(1-1.2)g:(1.5-2.5)g:(3-4)g:(200-250)mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中，得到混合液，再加入与混合液重量比为1:(1-1.5)的单体混合物Ⅰ进行预乳化，得到预乳化液；
S2.将预乳化液在200-300rpm转速搅拌，并加热至80-85℃回流反应3-6h，得到聚合物核乳液；
S3.按重量份计，将12-16份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于10-20份水中，得到A液，将3-5份N-羟甲基丙烯酰胺溶解于10-20份水中，得到B液，将2-3份光能颗粒分散于20-30份水中，得到C液；
S4.保持温度和搅拌速度不变，按重量份计，在60-80份上述聚合物核乳液中依次滴加22-33份C液、13-25份B液、20-25份单体混合物Ⅱ和22-36份A液，30-40min内滴完，然后继续搅拌并在80-85℃回流反应3-6h，过滤，得到乳胶液；
S5.调节S4所得乳胶液的pH至8-9，静置溶胀24-36h，然后添加6-7重量份的4-8wt％的聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到可再分散乳胶液；
S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥，设置进口温度110-130℃，出口温度50-65℃，所得颗粒过400-600目筛，得到光能可再分散乳胶粉。
所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照重量比(2-4):(5-8):(1-2)组成。
所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比(3-6):(1-1.5)组成。
以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为主要核单体原料，以甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯为主要壳单体原料，通过两步聚合，生成核壳结构的可再分散乳胶粉。添加2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为亲水性单体，可提高乳胶粉的可再分散性，却容易造成乳胶粉耐水性降低。，壳结构甲基丙烯酸甲酯含量较高，具有一定透明度，便于夜光材料发挥光致发光作用；苯乙烯吸湿性低，提高产品耐水性。壳结构中还添加的N-羟甲基丙烯酰胺是一种常用的室温交联单体，可以将线性聚合物链通过化学键联结，形成交联网状结构，改善乳胶粉成膜后的耐水性、硬度、黏结强度等性能。
2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸做亲水单体，可以改善S5步骤碱化时羧基与碱反应增稠的情况。但由于2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸是一种强酸，反应液酸性强容易导致加热反应时夜光材料变质失效。因此，在步骤S4中，将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸配制为A液，在C液光能颗粒、B液交联单体和单体混合物Ⅱ之后加入，提高对夜光材料稳定性的保护。
所述光能颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比(2-3)g:1g:(0.6-0.8)g:(200-300)mL混合，得到盐溶液；
2)按照料液比1g:(1-1.2)mL将ZnS与盐溶液中拌匀，然后烘干、研磨，在1100-1200℃煅烧80-120min，自然冷却至室温，得到光能颗粒粗粉；
3)光能颗粒粗粉经选粉，除去发光不好的部分，然后用水浸泡洗涤，磨浆并过800-1000目筛，抽滤抽干水分，得到光能颗粒湿粉；
4)按重量份计，将1-2份光能颗粒湿粉分散于10-30份水中，以100-200rpm转速搅拌，同时滴加10-15份浓度为3-5wt％的包膜物溶液，滴加完毕静置2-4h，抽滤，所得滤饼烘干、研磨，过800-1000目筛，得到光能颗粒。
所述包膜物为硅酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种；优选的，所述包膜物由硅酸钠、甲基纤维素按照重量比(2-3):(1-2)组成。
ZnS作为常用夜光材料。它的余辉时间只有1-3小时，而且在强光、紫外光和潮湿空气中容易变质发黑，影响发光效果。添加Cu2+作为激发剂，可显著延长其发光时间。在可再分散乳胶粉的制备过程中添加夜光材料，利用壳结构对夜光材料进行包裹和保护，提高其稳定性。但在壳结构形成的过程中，在水溶液中长时间的加热反应，容易引起夜光材料变质。
进一步采用透明包膜物溶液对夜光材料进行包膜，不影响夜光材料的光致发光效果，且能在后续反应过程中缓解ZnS夜光材料与水过度接触导致水解的情况。包膜物硅酸钠本身是一种粘合剂，尤其是对无机基材具有很强的黏附性。将光能颗粒添加到可再分散乳胶粉的制备过程中，硅酸钠与交联聚合三维结构形成有机凝胶-无机凝胶复合体系，扩大核壳之间的空间体积，光能颗粒穿插固定于核壳结构中间，提高夜光材料在光能可再分散乳胶粉中的储量。并且，夜光材料受到壳的保护，改善了受光照和潮湿空气的影响而变质的情况，提高光致发光功能的长效性。同时，壳结构对发光亮度也进行了一定程度的遮挡，降低光污染，但不影响光能颗粒光照时储能，以及黑暗条件下对光触媒的催化作用。由于硅酸钠遇水溶解速度快，其包裹的ZnS夜光材料暴露在酸性条件下，容易反应失效。且存在对有机聚合物颗粒不润湿，相容性差的缺点，影响凝胶复合体系的均匀度。甲基纤维素在热水中较难溶解，但分散和溶胀性能好，在可再分散乳胶粉的制备过程中，同样生成凝胶，起到提高夜光材料在光能可再分散乳胶粉中的储量的作用，能对夜光材料起到更好的保护作用。且甲基纤维素具有优良的润湿性，与有机聚合物相容性更好。单独使用时，由于分子量大，黏度较高，对核壳结构交联聚合反应的进行产生不利影响。且易被微生物破坏而腐败，使用过程中光能可再分散乳胶粉核壳结构容易被破坏。将硅酸钠和甲基纤维素混合使用，无机与有机包膜物结合，与交联聚合三维结构形成均匀的凝胶复合体系，得到核壳结构更优的光能可再分散乳胶粉，进一步提高夜光材料的储量，且核壳结构中夜光材料的分布更加均匀，对光触媒催化效果更好，核壳结构对夜光材料也起到更加稳定的保护作用。也能有效降低单独使用光能颗粒造成的光污染，扩大产品的使用范围。
上述装修环保材料的制备方法，包括以下步骤：
将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料或功能填料、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
本发明的有益效果：本发明制备的可净化甲醛的装修材料对甲醛、苯等气体污染物的净化效果好，环保无污染、同时防火阻燃。其中，光能可再分散乳胶粉采用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯作为核单体原料，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯作为壳单体原料，添加2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N-羟甲基丙烯酰胺改良性能，通过两步聚合，生成核壳结构的可再分散乳胶粉。对光致发光的夜光材料起到稳定的保护作用，在黑暗条件下发挥对光触媒催化作用，有效净化空气，也能有效降低单独使用未包膜夜光材料造成的光污染。
具体实施方式
实施例所用原料如下：
光触媒材料，二氧化钛光触媒，清河县安迪金属材料有限公司，型号：JR05，平均粒径：5nm。
重钙粉，石家庄亿田矿产品有限公司，粒度：1250目。
轻钙粉，石家庄亿田矿产品有限公司，粒度：1250目。
滑石粉，石家庄亿田矿产品有限公司，粒度：1250目。
凹凸棒土，灵寿县环伦矿产品加工厂，白色，粒度：800目。
硅藻土，灵寿县若嘉矿产品有限公司，粒度：800目。
聚丙烯酸钠粉体，邹平县德林新材料科技有限公司，型号：Derin42N。
二甲基硅油，济南兴隆达化工有限公司，型号：201。
聚乙二醇粉体，济南世纪通达化工有限公司，型号：055。
聚乙烯醇，山东初鑫化工有限公司，型号：cx332。
硅酸钠，济南茂鑫化工有限公司，模数：2.6。
甲基纤维素，江苏润丰合成科技有限公司，工业级，密度：1.15g/cm3。
实施例1
可净化甲醛的装修材料，由下述重量份的原料组成：
光能可再分散乳胶粉30份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中，得到混合液，再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化，得到预乳化液；
S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌，并加热至82℃回流反应5h，得到聚合物核乳液；
S3.按重量份计，将14份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于18份水中，得到A液，将4份N-羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中，得到B液，将2份光能颗粒分散于25份水中，得到C液；
S4.在82℃、200rpm转速搅拌下，按重量份计，在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份C液、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液，35min滴完，然后继续搅拌并在82℃回流反应5h，过滤，得到乳胶液；
S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5，静置溶胀30h，然后添加6.5重量份的5wt％的聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到可再分散乳胶液；
S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥，设置进口温度120℃，出口温度60℃，所得颗粒过500目筛，得到光能可再分散乳胶粉。
所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
所述光能颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合，得到盐溶液；
2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀，然后烘干、研磨，在1100℃煅烧100min，自然冷却至室温，得到光能颗粒粗粉；
3)光能颗粒粗粉经选粉，除去发光不好的部分，然后用水浸泡洗涤，磨浆并过800目筛，抽滤抽干水分，得到光能颗粒湿粉；
4)将光能颗粒湿粉烘干、研磨，过800目筛，得到光能颗粒。
上述可净化甲醛的装修材料的制备方法，包括以下步骤：将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
实施例2
可净化甲醛的装修材料，由下述重量份的原料组成：
光能可再分散乳胶粉30份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中，得到混合液，再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化，得到预乳化液；
S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌，并加热至82℃回流反应5h，得到聚合物核乳液；
S3.按重量份计，将14份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于18份水中，得到A液，将4份N-羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中，得到B液，将2份光能颗粒分散于25份水中，得到C液；
S4.在82℃、200rpm转速搅拌下，按重量份计，在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份C液、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液，35min滴完，然后继续搅拌并在82℃回流反应5h，过滤，得到乳胶液；
S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5，静置溶胀30h，然后添加6.5重量份的5wt％的聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到可再分散乳胶液；
S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥，设置进口温度120℃，出口温度60℃，所得颗粒过500目筛，得到光能可再分散乳胶粉。
所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
所述光能颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合，得到盐溶液；
2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀，然后烘干、研磨，在1100℃煅烧100min，自然冷却至室温，得到光能颗粒粗粉；
3)光能颗粒粗粉经选粉，除去发光不好的部分，然后用水浸泡洗涤，磨浆并过800目筛，抽滤抽干水分，得到光能颗粒湿粉；
4)按重量份计，将2份光能颗粒湿粉分散于20份水中，以100rpm转速搅拌，同时滴加12份浓度为4wt％的包膜物溶液，滴加完毕静置3h，抽滤，所得滤饼烘干、研磨，过800目筛，得到光能颗粒。
所述包膜物为硅酸钠。
上述可净化甲醛的装修材料的制备方法，包括以下步骤：将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
实施例3
可净化甲醛的装修材料，由下述重量份的原料组成：
光能可再分散乳胶粉30份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中，得到混合液，再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化，得到预乳化液；
S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌，并加热至82℃回流反应5h，得到聚合物核乳液；
S3.按重量份计，将14份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于18份水中，得到A液，将4份N-羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中，得到B液，将2份光能颗粒分散于25份水中，得到C液；
S4.在82℃、200rpm转速搅拌下，按重量份计，在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份C液、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液，35min滴完，然后继续搅拌并在82℃回流反应5h，过滤，得到乳胶液；
S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5，静置溶胀30h，然后添加6.5重量份的5wt％的聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到可再分散乳胶液；
S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥，设置进口温度120℃，出口温度60℃，所得颗粒过500目筛，得到光能可再分散乳胶粉。
所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
所述光能颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合，得到盐溶液；
2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀，然后烘干、研磨，在1100℃煅烧100min，自然冷却至室温，得到光能颗粒粗粉；
3)光能颗粒粗粉经选粉，除去发光不好的部分，然后用水浸泡洗涤，磨浆并过800目筛，抽滤抽干水分，得到光能颗粒湿粉；
4)按重量份计，将2份光能颗粒湿粉分散于20份水中，以100rpm转速搅拌，同时滴加12份浓度为4wt％的包膜物溶液，滴加完毕静置3h，抽滤，所得滤饼烘干、研磨，过800目筛，得到光能颗粒。
所述包膜物为甲基纤维素。
上述可净化甲醛的装修材料的制备方法，包括以下步骤：将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
实施例4
可净化甲醛的装修材料，由下述重量份的原料组成：
光能可再分散乳胶粉30份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中，得到混合液，再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化，得到预乳化液；
S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌，并加热至82℃回流反应5h，得到聚合物核乳液；
S3.按重量份计，将14份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于18份水中，得到A液，将4份N-羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中，得到B液，将2份光能颗粒分散于25份水中，得到C液；
S4.在82℃、200rpm转速搅拌下，按重量份计，在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份C液、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液，35min滴完，然后继续搅拌并在82℃回流反应5h，过滤，得到乳胶液；
S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5，静置溶胀30h，然后添加6.5重量份的5wt％的聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到可再分散乳胶液；
S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥，设置进口温度120℃，出口温度60℃，所得颗粒过500目筛，得到光能可再分散乳胶粉。
所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
所述光能颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合，得到盐溶液；
2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀，然后烘干、研磨，在1100℃煅烧100min，自然冷却至室温，得到光能颗粒粗粉；
3)光能颗粒粗粉经选粉，除去发光不好的部分，然后用水浸泡洗涤，磨浆并过800目筛，抽滤抽干水分，得到光能颗粒湿粉；
4)按重量份计，将2份光能颗粒湿粉分散于20份水中，以100rpm转速搅拌，同时滴加12份浓度为4wt％的包膜物溶液，滴加完毕静置3h，抽滤，所得滤饼烘干、研磨，过800目筛，得到光能颗粒。
所述包膜物由硅酸钠、甲基纤维素按照重量比3:2组成。
上述可净化甲醛的装修材料的制备方法，包括以下步骤：将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
对比例1
可净化甲醛的装修材料，由下述重量份的原料组成：
可再分散乳胶粉29份、光能颗粒1份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
所述可再分散乳胶粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中，得到混合液，再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化，得到预乳化液；
S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌，并加热至82℃回流反应5h，得到聚合物核乳液；
S3.按重量份计，将14份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于18份水中，得到A液，将4份N-羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中，得到B液；
S4.在82℃、200rpm转速搅拌下，按重量份计，在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份水、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液，35min滴完，然后继续搅拌并在82℃回流反应5h，过滤，得到乳胶液；
S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5，静置溶胀30h，然后添加6.5重量份的5wt％的聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到可再分散乳胶液；
S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥，设置进口温度120℃，出口温度60℃，所得颗粒过500目筛，得到可再分散乳胶粉。
所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
所述光能颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合，得到盐溶液；
2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀，然后烘干、研磨，在1100℃煅烧100min，自然冷却至室温，得到光能颗粒粗粉；
3)光能颗粒粗粉经选粉，除去发光不好的部分，然后用水浸泡洗涤，磨浆并过800目筛，抽滤抽干水分，得到光能颗粒湿粉；
4)将光能颗粒湿粉烘干、研磨，过800目筛，得到光能颗粒。
上述可净化甲醛的装修材料的制备方法，包括以下步骤：将可再分散乳胶粉、光能颗粒、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
实施例5
可净化甲醛的装修材料，由下述重量份的原料组成：
光能可再分散乳胶粉30份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、功能填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
所述功能填料的制备方法为：
Y1.将凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5混合均匀，然后加入3倍重量的8wt％盐酸浸泡1.5h，过滤、水洗后烘干，再置于550℃煅烧2.5h，得到预处理填料；
Y2.按重量份计，取30份预处理填料、1份三聚磷酸钠加入80份水中超声处理0.5h；然后加入0.7份3-巯丙基三甲氧基硅烷、0.2份丙烯酰胺，在72℃、200rpm转速搅拌2.5h；离心、取沉淀烘干，研磨至800目，得到所述功能填料。
所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中，得到混合液，再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化，得到预乳化液；
S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌，并加热至82℃回流反应5h，得到聚合物核乳液；
S3.按重量份计，将14份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于18份水中，得到A液，将4份N-羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中，得到B液，将2份光能颗粒分散于25份水中，得到C液；
S4.在82℃、200rpm转速搅拌下，按重量份计，在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份C液、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液，35min滴完，然后继续搅拌并在82℃回流反应5h，过滤，得到乳胶液；
S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5，静置溶胀30h，然后添加6.5重量份的5wt％的聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到可再分散乳胶液；
S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥，设置进口温度120℃，出口温度60℃，所得颗粒过500目筛，得到光能可再分散乳胶粉。
所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
所述光能颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合，得到盐溶液；
2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀，然后烘干、研磨，在1100℃煅烧100min，自然冷却至室温，得到光能颗粒粗粉；
3)光能颗粒粗粉经选粉，除去发光不好的部分，然后用水浸泡洗涤，磨浆并过800目筛，抽滤抽干水分，得到光能颗粒湿粉；
4)按重量份计，将2份光能颗粒湿粉分散于20份水中，以100rpm转速搅拌，同时滴加12份浓度为4wt％的包膜物溶液，滴加完毕静置3h，抽滤，所得滤饼烘干、研磨，过800目筛，得到光能颗粒。
所述包膜物由硅酸钠、甲基纤维素按照重量比3:2组成。
上述可净化甲醛的装修材料的制备方法，包括以下步骤：将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、功能填料、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。测定实施例5的可净化甲醛的装修材料防火性能(GB 8624-2012)，燃烧性能等级为A。
测试例1
参照标准GB/T 9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》面漆的要求，测试可净化甲醛的装修材料的性能。
表1：基本性能测试
Figure BDA0003493308660000171
对比例1将未经包膜的夜光材料单独添加到可净化甲醛的装修材料中，容易出现变质，导致洗刷过程脱落，影响可净化甲醛的装修材料耐洗刷性。实施例1在可再分散乳胶粉的制备过程中添加未经包膜的夜光材料，得到光能可再分散乳胶粉；可再分散乳胶粉形成核壳结构的过程中，对夜光材料有一定的包裹和保护作用，提高了稳定性。实施例2和实施例3先将夜光材料用包膜物包膜，在后续核壳结构形成的反应过程中缓解ZnS夜光材料与水过度接触导致水解的情况，扩大核壳之间的空间体积，提高光能可再分散乳胶粉中夜光材料储量，且包裹效果更好。将硅酸钠和甲基纤维素混合使用作为包膜物时，以甲基纤维素热水中溶胀、溶解性低，相容性好的优点，改善硅酸钠溶解过快，相溶性差的问题；以硅酸钠小分子结构的优点，改善甲基纤维素黏度过大，影响核壳结构的形成的缺点，得到更稳定的光能可再分散乳胶粉。
测试例2
1.参照标准JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》，测试可净化甲醛的装修材料净化空气的效果。试验步骤如下：
(1)将实施例和对比例制备的可净化甲醛的装修材料与水按照料液比1g:1mL调匀，均匀涂刷于500mm×500mm的5mm厚的玻璃板，涂刷厚度为1mm，放置于温度20℃、湿度50％的试验环境中自然干燥7d，得到试验样板，以不涂任何东西的玻璃板为空白样板；
(2)按照上述标准要求将试验样板和空白样板分别放入样品舱和对比舱，注入甲醛或甲苯溶液；
(3)打开舱内日光灯，密闭24h后关闭舱内日光灯，再过24h采集舱内气体，测试其浓度，此浓度为终止浓度(n1)；
(4)计算净化效率：
r＝(n1-n1-1)/n1×100％
式中：r—净化效率，％。
n1—对比舱气体终止浓度，mg/m3。
n1-1—样品舱气体终止浓度，mg/m3。
表2：净化空气的效果测试
Figure BDA0003493308660000181
Figure BDA0003493308660000191
测试例3
参考标准GB/T 24981.2-2020《稀土长余辉荧光粉试验方法第2部分：余辉亮度的测定》，进行余辉亮度测定。试验步骤如下：
(1)温度25℃、湿度50％的试验环境中，将实施例和对比例制备的可净化甲醛的装修材料装入黑色样品盘，压实并使表面平整，黑色样品盘内径为50mm，深度为5mm；
(2)用色温6000K的日光灯，对样品进行6h照射；
(3)关闭日光灯，立即用余辉亮度测试装置测试各试样余辉亮度，记录30min，5h的余辉亮度值。平行测试3次，取平均值。
表3：余辉亮度测试
Figure BDA0003493308660000192
对比例1将未经包膜的夜光材料单独添加到可净化甲醛的装修材料中，强光容易造成夜光材料变质，降低光致发光效果，影响光源关闭时对光触媒的催化作用，导致整体净化效率偏低；且前期余辉亮度太强，造成光污染。实施例1夜光材料与可再分散乳胶粉结合生成光能可再分散乳胶粉，部分夜光材料被包裹在核壳结构中，同时，由于反应过程中夜光材料易变质，影响了光致发光效果，余辉亮度明显下降，光污染情况有所改善，但对光触媒的催化效果降低，导致净化作用也不高。实施例4对夜光材料进行包膜，缓解反应过程中夜光材料的变质问题，并提高夜光材料在光能可再分散乳胶粉中的储量；且受到壳的保护，降低光污染，但对可净化甲醛的装修材料内部的光触媒的催化效果更强。在硅酸钠和甲基纤维素混合使用作为包膜物时，得到核壳结构更优的光能可再分散乳胶粉，进一步提高夜光材料的储量，且核壳结构中夜光材料的分布更加均匀，对光触媒催化效果更好，核壳结构对夜光材料也起到更加稳定的保护作用，各项性能提高。

Claims (10)

1.光能可再分散乳胶粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.按照料液比(1-1.2)g:(1.5-2.5)g:(3-4)g:(200-250)mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中，得到混合液，再加入与混合液重量比为1:(1-1.5)的单体混合物Ⅰ进行预乳化，得到预乳化液；
S2.将预乳化液在200-300rpm转速搅拌，并加热至80-85℃回流反应3-6h，得到聚合物核乳液；
S3.按重量份计，将12-16份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶解于10-20份水中，得到A液，将3-5份N-羟甲基丙烯酰胺溶解于10-20份水中，得到B液，将2-3份光能颗粒分散于20-30份水中，得到C液；
S4.保持温度和搅拌速度不变，按重量份计，在60-80份上述聚合物核乳液中依次滴加22-33份C液、13-25份B液、20-25份单体混合物Ⅱ和22-36份A液，30-40min内滴完，然后继续搅拌并在80-85℃回流反应3-6h，过滤，得到乳胶液；
S5.调节S4所得乳胶液的pH至8-9，静置溶胀24-36h，然后添加6-7重量份的4-8wt％的聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到可再分散乳胶液；
S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥，设置进口温度110-130℃，出口温度50-65℃，所得颗粒过400-600目筛，得到光能可再分散乳胶粉。
2.如权利要求1所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，其特征在于，所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按照重量比(2-4):(5-8):(1-2)组成；所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比(3-6):(1-1.5)组成。
3.如权利要求1所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，其特征在于，所述光能颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比(2-3)g:1g:(0.6-0.8)g:(200-300)mL混合，得到盐溶液；
2)按照料液比1g:(1-1.2)mL将ZnS与盐溶液中拌匀，然后烘干、研磨，在1100-1200℃煅烧80-120min，自然冷却至室温，得到光能颗粒粗粉；
3)光能颗粒粗粉经选粉，除去发光不好的部分，然后用水浸泡洗涤，磨浆并过800-1000目筛，抽滤抽干水分，得到光能颗粒湿粉；
4)按重量份计，将1-2份光能颗粒湿粉分散于10-30份水中，以100-200rpm转速搅拌，同时滴加10-15份浓度为3-5wt％的包膜物溶液，滴加完毕静置2-4h，抽滤，所得滤饼烘干、研磨，过800-1000目筛，得到光能颗粒。
4.如权利要求1所述光能可再分散乳胶粉的制备方法，其特征在于，所述包膜物为硅酸钠、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
5.一种光能可再分散乳胶粉，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述方法制备而成。
6.一种可净化甲醛的装修材料，其特征在于，由下述重量份的原料组成：权利要求5所述光能可再分散乳胶粉25-35份、光触媒材料3-6份、无机添加剂50-70份、填料或功能填料10-20份、分散剂0.2-0.4份、消泡剂0.5-0.8份。
7.如权利要求6所述可净化甲醛的装修材料，其特征在于，所述功能填料的制备方法为：
Y1.将凹凸棒土、硅藻土按照重量比(10-15):(4-6)混合均匀，然后加入6-10wt％盐酸浸泡1-2h，过滤、水洗后烘干，再置于500-700℃煅烧2-3h，得到预处理填料；
Y2.按重量份计，取30-50份预处理填料、0.5-2份三聚磷酸钠加入80-120份水中超声处理0.5-1h；然后加入0.5-1份3-巯丙基三甲氧基硅烷、0.2-0.5份丙烯酰胺，在65-75℃、200-300rpm转速搅拌2-3h；离心、取沉淀烘干，研磨，得到所述功能填料。
8.如权利要求6所述可净化甲醛的装修材料，其特征在于，所述光触媒材料为对可见光响应的光触媒。
9.如权利要求6所述可净化甲醛的装修材料，其特征在于，所述无机添加剂为重钙粉、轻钙粉、滑石粉、石膏粉中的至少一种。
10.如权利要求6-9任一项所述的可净化甲醛的装修材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料或功能填料、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
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