一种净味防腐面漆涂料及其制备方法与流程

2021-02-02 15:02:39|

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本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种净味防腐面漆涂料及其制备方法。

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。

空气负离子是存在于大气层中一类带浮点的离子或离子团，具有净化空气、抗氧化、防衰老、清除体内自由基等功能，被称作“空气维生素”。负离子涂料通过在涂料中添加具有负离子电场的粉体，从而具有产生负离子的作用。负离子涂料具有环保、健康的功能，主要是由于添加的负离子材料具有永久电场作用，能产生负离子，从而增大负离子的浓度，还可以与空气里的甲醛、油烟、细菌病毒等反应，从而消除污染，同时，负离子材料还能释放远红外线，能净化呼吸的空气并提高免疫力，预防疾病。

添加到涂料中的负离子材料，往往是粉末状，由于负离子粉体的表面强极性，使其在涂料中的分散性较差，且与高分子材料的界面浸润性很差，因此要求负离子粉末的粒径越细越好，其分散效果越好，性能越均匀。但是粒径越小，越容易团聚，存在分散不稳定性引起沉降的问题。现有技术中通常对负离子材料表面进行改性修饰，以改变负离子粉体表面性能，提高其分散性和浸润能力，解决两相界面结合力和负离子粉体易团聚、不分散的问题。但是现有技术中，通过表面改性虽然提高了负离子粉体的分散性，但是存在包覆的表面改性物使得负离子材料热释电性和压电性性能下降的问题，从而使其负离子诱生能力下降，净味及除甲醛能力不高，且改性后的负离子粉体放置一段时间后，仍存在沉降的问题，其稳定性需进一步提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种净味防腐面漆涂料及其制备方法。

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：一种净味防腐面漆涂料，包括按质量份数计组分：水30～35份、分散剂0.8～1份、消泡剂0.3～0.6份、润湿剂0.2～0.5份、防腐剂0.2～0.5份、防霉剂0.5～0.8份、净味成膜助剂1～2.5份、环保防冻剂1.8～2.5份、r706钛白粉20～25份、高岭土4～8份、滑石粉3～5份、重质碳酸钙8～15份、净味乳液27～40份、附载tio2复合光催化材料2～3份、改性负离子粉体3～5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，所述纳米tio2催化活性组分的附载量为30％～37％。

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，所述改性负离子粉体由聚丙烯酸钠、多聚磷酸钠、白炭黑、mg电气石粉按质量份数比为2:1:6:16配制后经球磨悬浮包浆复合合成改性负离子粉体。

其中，所述将2份所述聚丙烯酸钠与1份所述多聚磷酸钠搅拌混合制成备用液a，将16份所述mg电气石粉与150份去离子水搅拌混合制成备用液b，将备用液a与备用液b混合均匀后调ph为9.5±0.5，然后加入6份白炭黑混合均匀制成负离子混合液，将负离子混合液在80℃～90℃进行低速搅拌球磨，循环球磨4～6小时，然后再进行高速搅拌球磨，循环球磨1～2小时后，得改性负离子桨料，将改性负离子浆料干燥、研磨得改性负离子粉体。

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，所述净味乳液为巴斯夫eco338。

一净味防腐面漆涂料的制备方法，所述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、改性负离子粉体，高速搅拌50～80min，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40～60min，混合均匀，调节粘度，得到涂料，得到净味防腐面漆涂料。

其中，所述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。

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；添加改性负离子粉体，不但具有较好的分散效果及稳定性，且负离子诱生能力强，具有较好的净味及除甲醛能力；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。

一种净味防腐面漆涂料，包括按质量份数计组分：水30～35份、分散剂0.8～1份、消泡剂0.3～0.6份、润湿剂0.2～0.5份、防腐剂0.2～0.5份、防霉剂0.5～0.8份、净味成膜助剂1～2.5份、环保防冻剂1.8～2.5份、r706钛白粉20～25份、高岭土4～8份、滑石粉3～5份、重质碳酸钙8～15份、净味乳液27～40份、附载tio2复合光催化材料2～3份、改性负离子粉体3～5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，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。

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。

改性负离子粉体由聚丙烯酸钠、多聚磷酸钠、白炭黑、mg电气石粉按质量份数比为2:1:6:16配制后经球磨悬浮包浆复合合成改性负离子粉体。

将2份聚丙烯酸钠与1份所述多聚磷酸钠搅拌混合制成备用液a，将16份mg电气石粉与150份去离子水搅拌混合制成备用液b，将备用液a与备用液b混合均匀后调ph为9.5±0.5，然后加入6份白炭黑混合均匀制成负离子混合液，将负离子混合液在80℃～90℃进行低速搅拌球磨，循环球磨4～6小时，然后再进行高速搅拌球磨，循环球磨1～2小时后，得改性负离子桨料，将改性负离子浆料干燥、研磨得改性负离子粉体。

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。

一净味防腐面漆涂料的制备方法，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、改性负离子粉体，高速搅拌50～80min，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40～60min，混合均匀，调节粘度，得到涂料，得到净味防腐面漆涂料。

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、一种净味防腐面漆涂料，包括按质量份数计组分：水30份、分散剂0.8份、消泡剂0.3份、润湿剂0.2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1.8份、r706钛白粉20份、高岭土4份、滑石粉3份、重质碳酸钙8份、净味乳液27份、附载tio2复合光催化材料2份、改性负离子粉体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，纳米tio2催化活性组分的附载量为30％。

改性负离子粉体由聚丙烯酸钠、多聚磷酸钠、白炭黑、mg电气石粉按质量份数比为2:1:6:16配制后经球磨悬浮包浆复合合成改性负离子粉体。

净味成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。

一净味防腐面漆涂料的制备方法，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、改性负离子粉体，高速搅拌80min，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60min，混合均匀，调节粘度，得到涂料，得到净味防腐面漆涂料。

中速搅拌的搅拌速度为400r/min，高速搅拌的搅拌速度为1700r/min。

实施例2、一种净味防腐面漆涂料，包括按质量份数计组分：水32份、分散剂0.9份、消泡剂0.4份、润湿剂0.3份、防腐剂0.4份、防霉剂0.6份、净味成膜助剂2份、环保防冻剂2份、r706钛白粉22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2.5份、改性负离子粉体4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，纳米tio2催化活性组分的附载量为35％。

改性负离子粉体由聚丙烯酸钠、多聚磷酸钠、白炭黑、mg电气石粉按质量份数比为2:1:6:16配制后经球磨悬浮包浆复合合成改性负离子粉体。

将2份聚丙烯酸钠与1份所述多聚磷酸钠搅拌混合制成备用液a，将16份mg电气石粉与150份去离子水搅拌混合制成备用液b，将备用液a与备用液b混合均匀后调ph为9.5±0.5，然后加入6份白炭黑混合均匀制成负离子混合液，将负离子混合液在80℃～90℃进行低速搅拌球磨，循环球磨5小时，然后再进行高速搅拌球磨，循环球磨1.5小时后，得改性负离子桨料，将改性负离子浆料干燥、研磨得改性负离子粉体。

净味成膜助剂为丙二醇丁醚。

一净味防腐面漆涂料的制备方法，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、改性负离子粉体，高速搅拌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50min，混合均匀，调节粘度，得到涂料，得到净味防腐面漆涂料。

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3、一种净味防腐面漆涂料，包括按质量份数计组分：水32份、分散剂1份、消泡剂0.5份、润湿剂0.4份、防腐剂0.4份、防霉剂0.7份、净味成膜助剂2.2份、环保防冻剂2.1份、r706钛白粉22份、高岭土5份、滑石粉4份、重质碳酸钙11份、净味乳液37份、附载tio2复合光催化材料2.5份、改性负离子粉体4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，纳米tio2催化活性组分的附载量为36％。

改性负离子粉体由聚丙烯酸钠、多聚磷酸钠、白炭黑、mg电气石粉按质量份数比为2:1:6:16配制后经球磨悬浮包浆复合合成改性负离子粉体。

净味成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。

中速搅拌的搅拌速度为500r/min，高速搅拌的搅拌速度为1650r/min。

实施例4、一种净味防腐面漆涂料，包括按质量份数计组分：水31份、分散剂0.8份、消泡剂0.3份、润湿剂0.3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21份、高岭土5份、滑石粉3份、重质碳酸钙9份、净味乳液29份、附载tio2复合光催化材料2份、改性负离子粉体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，纳米tio2催化活性组分的附载量为33％。

改性负离子粉体由聚丙烯酸钠、多聚磷酸钠、白炭黑、mg电气石粉按质量份数比为2:1:6:16配制后经球磨悬浮包浆复合合成改性负离子粉体。

净味成膜助剂为丙二醇丁醚。

一净味防腐面漆涂料的制备方法，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、改性负离子粉体，高速搅拌70min，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55min，混合均匀，调节粘度，得到涂料，得到净味防腐面漆涂料。

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5、一种净味防腐面漆涂料，包括按质量份数计组分：水35份、分散剂1份、消泡剂0.6份、润湿剂0.5份、防腐剂0.5份、防霉剂0.8份、净味成膜助剂2.5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15份、净味乳液40份、附载tio2复合光催化材料3份、改性负离子粉体5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，纳米tio2催化活性组分的附载量为37％。

改性负离子粉体由聚丙烯酸钠、多聚磷酸钠、白炭黑、mg电气石粉按质量份数比为2:1:6:16配制后经球磨悬浮包浆复合合成改性负离子粉体。

将2份聚丙烯酸钠与1份所述多聚磷酸钠搅拌混合制成备用液a，将16份mg电气石粉与150份去离子水搅拌混合制成备用液b，将备用液a与备用液b混合均匀后调ph为9.5±0.5，然后加入6份白炭黑混合均匀制成负离子混合液，将负离子混合液在80℃～90℃进行低速搅拌球磨，循环球磨6小时，然后再进行高速搅拌球磨，循环球磨2小时后，得改性负离子桨料，将改性负离子浆料干燥、研磨得改性负离子粉体。

净味成膜助剂为乙二醇丁醚中的一种。

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/t9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》、gb18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》、hg/t4109-2009《负离子功能涂料》、jc/t1074-2008《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

从上表中可知，1-5样品均性能优异，其空气负离子诱生量均大大的超过标准值≧350个/s.cm²，特别是5样品；另外，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。

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