CN114213931A - 装修用环保材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装修用环保材料及制备方法。本发明的装修用环保材料包含光能可再分散乳胶粉和光触媒材料。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，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。在生成核壳结构的反应过程中，添加了用硅酸钠和甲基纤维素包膜的光能颗粒。利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，得到光能可再分散乳胶粉。其中光致发光的夜光材料可以黑暗条件下发挥对光触媒催化作用，实现24小时有效净化空气，且不造成光污染。
Description
技术领域
本发明属于装修材料技术领域，具体涉及一种装修用环保材料及制备方法。
背景技术
随着人们生活水平和环保意识的不断提高，对建筑装修材料品质的要求也越来越高。许多装修材料或多或少都含有醇、醛等小分子有害物质，并会长期缓慢释放于空气中，即使经过除甲醛等净化处理，也无法被完全消除。现有技术发现，使用能够减少空气中有害物质含量的、具有净化功能的内墙涂料，将有助于改善这一情况。乳胶漆是目前市面上最常用内墙涂料之一，在乳胶漆中添加能够吸收或分解有害物质的成分，如光触媒材料，可以获得良好的效果。但光触媒材料需要光催化才能发挥净化作用，在夜间难以持续，具有局限性。而乳胶漆大多呈液态，体系中含有大量有机溶剂，本身易造成空气污染；且包装、储存、运输不方便。
中国专利CN 105255263 B公开了一种全天候净化室内空气的内墙粉状涂料，包括可再分散乳胶粉、光触媒材料、光致储能材料、奈纳白竹炭粉、羟乙基纤维素、重钙、钛白粉、分散剂、消泡剂和润湿剂。粉状涂料的包装、储存、运输更加方便。选用光触媒材料的光响应范围由紫外区拓展到可见光区，再利用光致储能夜光粉在白天吸收光能，晚上具有夜间发光效果，在夜间为光触媒材料提供光能，达到持续高效的净化效果。但是，光致储能材料——光致储能夜光粉的夜光效果易造成光污染，不适宜在建筑内墙使用。如：在卧室内墙使用，容易影响睡眠。且易受潮湿空气和强光的影响而变质失效。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种装修用环保材料及制备方法。
第一方面，提供一种装修用环保材料，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。
所述填料为凹凸棒土、膨润土、硅藻土、高岭土、海泡石中的至少一种。
优选的，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。
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。
第二方面，提供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、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
本发明的有益效果：本发明的装修用环保材料包含光能可再分散乳胶粉和光触媒材料。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，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。在生成核壳结构的反应过程中，添加了用硅酸钠和甲基纤维素包膜的光能颗粒。利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，得到光能可再分散乳胶粉。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
装修用环保材料，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。
上述装修用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、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
实施例2
装修用环保材料，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。
上述装修用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、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
实施例3
装修用环保材料，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。
上述装修用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、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
实施例4
装修用环保材料，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。
上述装修用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、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
对比例1
装修用环保材料，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。
上述装修用环保材料的制备方法，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。
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，测试装修用环保材料的性能，测试结果见表1。
表1：装修用环保材料的性能测试结果
对比例1将未经包膜的夜光材料单独添加到装修用环保材料中，容易出现变质，导致洗刷过程脱落，影响装修用环保材料耐洗刷性。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》，测试装修用环保材料净化空气的效果，测试结果见表2。
试验步骤如下：
(1)将实施例和对比例制备的装修用环保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：装修用环保材料净化空气的效果测试结果
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装修用环保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。测试结果见表3。
表3：装修用环保材料余辉亮度测试结果
对比例1将未经包膜的夜光材料单独添加到装修用环保材料中，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，但对装修用环保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)
1.一种装修用环保材料，其特征在于，由下述原料组成：
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。
2.如权利要求1所述装修用环保材料，其特征在于，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10-20份、分散剂0.2-0.4份、消泡剂0.5-0.8份。
3.如权利要求1或2所述装修用环保材料，其特征在于，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。
4.如权利要求3所述装修用环保材料，其特征在于，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。
5.如权利要求3或4所述装修用环保材料，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。
6.如权利要求3或4所述装修用环保材料，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。
7.如权利要求6所述装修用环保材料，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。
8.如权利要求1所述装修用环保材料，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1所述装修用环保材料，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；所述填料为凹凸棒土、膨润土、硅藻土、高岭土、海泡石中的至少一种；所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体；所述消泡剂为二甲基硅油和聚乙二醇粉体的混合物。
10.如权利要求1-9任一项所述的装修用环保材料的制备方法，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、分散剂、消泡剂混合，搅拌均匀即得。
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