TW202122503A

TW202122503A - 一種兼具阻燃與除醛雙重功能之透明塗料及其製造方法

Info

Publication number: TW202122503A
Application number: TW108145894A
Authority: TW
Inventors: 林尚勇; 林若瑋
Original assignee: 林尚勇
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-06-16

Abstract

本發明公開了一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，它包括了下述各原料：矽酸鹽、磷酸矽、碳酸氫鈉、2-咪唑烷酮、非離子界面活性劑、水。本發明塗料可將危害人身安全，健康甚鉅的火災及甲醛適度隔絕及處理，改善家居成為令人安心的健康環境，對強化室內環境安全及人體健康均可作出巨大的貢獻。

Description

一種兼具阻燃與除醛雙重功能之透明塗料及其製造方法

本發明屬於塗料領域，具體涉及一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料及其製造方法。

目前常用的透明阻燃塗料都單一功能且防潮、固化能力較差。且使用在居家建築及裝潢上又占了絕大部分，而室內裝修完成後，對居家最大的影響除了室內裝修建材大多為易燃物，不幸火災發生，易燃、助燃，危及生命財產安全外，這些建材中的膠合劑及塗層隨著時間和環境溫度變化，內含甲醛逐漸以氣體形態逸散至空氣中，最後影響室內環境品質並嚴重威脅居住者的健康。

根據統計人們一生中約有超過90%以上的時間是處於廣義的建築室內空間中因此室內的安全與健康是我們這一代人要維護的首要課題，而火災一向是造成生命財產損失的最大元兇，因此如何在後續加工方面改變其物性，在不破壞外觀的情況下以塗層來彌補其阻燃能力的不足，改變其助燃的特性，是本發明的一個重要項目。

而空氣品質的良莠對人體的健康影響很大而從許多研究報告中也已經證實，建材使用的膠合劑所含的甲醛是室內環境品質的主要汙染源之一，例如，經調查顯示在一般新建成為裝修的住宅以及裝修不久的房屋內，甲醛和其他有害氣體的檢出率為100%，而且是世界衛生組織(WHO)規定的最高容許濃度0.08mg/m³的40倍以上，在裝修5天後室內的甲醛濃度也是標準值的30倍以上，即使6個月以後也超標3倍以上，事實上，這些建材內所含的甲醛之釋放期通常可以長達3~15年，換言之，它對室內環境品質的污染是非常長久的。

此外，醫學研究報告更進一步指出，前述甲醛是以一種在常溫下可以蒸發的形式存在於空氣中，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味性，會影響皮膚和黏膜，對人體產生急性損害，通常濃度達到2~3ppm便會讓眼睛產生刺痛、10~20ppm則會嚴重流淚、危險濃度高達30ppm後便會危害生命；由此可知，潛藏在室內周遭的甲醛對人體健康的嚴重危害實已不容忽視。

因此如何在兼顧安全之餘，能在備用期間，不改變其阻燃性狀的情形下能兼顧健康，有效去除室內絕大部分的甲醛，是本發明的一個訴求重點。

本發明的目的是提供一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料及其製造方法。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案:

一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，它包括了下述各原料: 矽酸鈉、磷酸矽、矽酸鉀、矽酸鋰中的一種或多種組合物。所述矽酸鹽用量為總量的20%~50% 所述磷酸矽用量為總量的2%~12% 所述碳酸氫鈉用量為總量的1%~5% 所述2-咪唑烷酮用量為總量的2%~6% 所述非離子界面活性劑用量為總量的0.5%~2%

一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料的製造方法包括以下步驟: 1、取矽酸鹽，加入到水中，攪拌均勻，得黏稠溶液； 2、取2-咪唑烷酮，加入水中持續攪拌至完全溶解，將2-咪唑烷酮水解液過濾後加入上述矽酸鹽的黏稠溶液中，攪拌20~30分鐘； 3、加入碳酸氫鈉，持續攪拌均勻至完全溶解，得混合溶液； 4、取磷酸矽加入水中持續攪拌10~20分鐘，將得到的磷酸矽水溶液加入上述混合容液中，加入非離子界面活性劑，攪拌均勻，過濾去除雜質，分裝密封即可。

本發明優點: 本發明應用碳酸氫鈉受熱產生二氧化碳氣體的特性來加強阻燃的目的，並添加2-咪唑烷酮來中和空氣中的游離甲醛，如下分子是所示: 2NaHCO3→CO2＋H2O＋Na2CO3 當溫度超過60℃，碳酸氫鈉開始分解出二氧化碳，並將受熱軟化的塗膜撐高，隔絕火源與熱源，270℃時完全分解；而2-咪唑烷酮可將甲醛吸附並中和轉換為無害的物質；其作用機制如下式:

以2-咪唑烷酮為主體之添加劑去除甲醛之效果說明: 2-咪唑烷酮分子式為C3H6N2O，分子量為86.0932，甲醛分子式為CH2O，分子量為30.03按莫耳比(1：2)比例計算，理論每1克可中和0.7克甲醛；本發明的塗料確可達阻燃目的並適度解決空氣中甲醛逸散的問題，且使用後並不會改變被塗物的外觀性狀；本發明塗料系利用水為主的溶劑將前述矽酸鹽類和其他元素均勻混合而成，塗料本身為完全不含發揮性的有機化合物的水性混合液，因此使用時不會危害人體健康，也不因時間而起變化，是故，此本發明塗料可將危害人身安全，健康甚鉅的火災及甲醛適度隔絕及處理，改善家居成為令人安心的健康環境，對強化室內環境安全及人體健康均可作出巨大的貢獻。

實施例1 一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，它包括了下述各原料：矽酸鹽、磷酸矽、碳酸氫鈉、2-咪唑烷酮、非離子界面活性劑、水。所述矽酸鹽為矽酸鋰。所述矽酸鹽用量為總量的20％。所述磷酸矽用量為總量的2％。所述碳酸氫鈉用量為總量的1％。所述2-咪唑烷酮用量為總量的2％。所述非離子界面活性劑用量為總量的0.5%。一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料的製造方法，包括以下步驟： 1、取矽酸鹽，加入到水中，攪拌均勻，得黏稠溶液； 2、取2-咪唑烷酮，加入水中持續攪拌至完全溶解，將2-咪唑烷酮水解液過濾後加入上述矽酸鹽的黏稠溶液中，攪拌20分鐘； 3、加入碳酸氫鈉，持續攪拌均勻至完全溶解，得混合溶液； 4、取磷酸矽加入水中持續攪拌10分鐘，將得到的磷酸矽水溶液加入上述混合溶液中，加入非離子界面活性劑，攪拌均勻，過濾去除雜質，分裝密封即可。

實施例2 一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，它包括了下述各原料：矽酸鹽、磷酸矽、碳酸氫鈉、2-咪唑烷酮、非離子界面活性劑、水。所述矽酸鹽為矽酸鈉。所述矽酸鹽用量為總量的50％。所述磷酸矽用量為總量的12％。所述碳酸氫鈉用量為總量的5％。所述2-咪唑烷酮用量為總量的6％。所述非離子界面活性劑用量為總量的2%。一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料的製造方法，包括以下步驟： 1、取矽酸鹽，加入到水中，攪拌均勻，得黏稠溶液； 2、取2-咪唑烷酮，加入水中持續攪拌至完全溶解，將2-咪唑烷酮水解液過濾後加入上述矽酸鹽的黏稠溶液中，攪拌30分鐘； 3、加入碳酸氫鈉，持續攪拌均勻至完全溶解，得混合溶液； 4、取磷酸矽加入水中持續攪拌10分鐘，將得到的磷酸矽水溶液加入上述混合溶液中，加入非離子界面活性劑，攪拌均勻，過濾去除雜質，分裝密封即可。

本發明並非局限於以上所述形式，很明顯地就熟習此項技藝人士而言，在參考上述說明後，能有更多的改良與變化，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇，並予陳明。而緊接於後將以一具體實施例繼續說明，以進一步闡明本發明之創新特徵。

Claims

一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，其特徵在於，它包括了下述各原料：矽酸鹽、磷酸矽、碳酸氫鈉、2-咪唑烷酮、非離子界面活性劑、水。
根據權利要求1所述的一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，其特徵在於，所述矽酸鹽為矽酸鈉、矽酸鉀、矽酸鋰中的一種或多種組合物。
根據權利要求1所述的一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，其特徵在於，所述矽酸鹽用量為總量的20％-50％。
根據權利要求1所述的一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，其特徵在於，所述磷酸矽用量為總量的2％-12％。
根據權利要求1所述的一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，其特徵在於，所述碳酸氫鈉用量為總量的1％-5％。
根據權利要求1所述的一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，其特徵在於，所述2-咪唑烷酮用量為總量的2％-6％。
根據權利要求1所述的一種兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料，其特徵在於，所述非離子界面活性劑用量為總量的0.5%-2%。
一種如權利要求1-7任一所述兼具阻燃與除醛雙重功能的無機塗料的製造方法，其特徵在於，包括以下步驟：（1）取矽酸鹽，加入到水中，攪拌均勻，得黏稠溶液；（2）取2-咪唑烷酮，加入水中持續攪拌至完全溶解，將2-咪唑烷酮水解液過濾後加入上述矽酸鹽的黏稠溶液中，攪拌20-30分鐘；（3）加入碳酸氫鈉，持續攪拌均勻至完全溶解，得混合溶液；（4）取磷酸矽加入水中持續攪拌10-20分鐘，將得到的磷酸矽水溶液加入上述混合溶液中，加入非離子界面活性劑，攪拌均勻，過濾去除雜質，分裝密封即可。