一种具有消除甲醛功能的内墙涂料的制备方法与流程

2021-02-02 17:02:41|

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本发明涉及建筑材料制备领域，尤其是一种具有消除甲醛功能的内墙涂料的制备方法。

背景技术：

作为目前最主要的室内空气污染物之一，甲醛刺激性强，高毒性以及挥发性的特点，在与人体接触时，不仅会刺激皮肤黏膜和呼吸道，甚至会产生遗传性基因毒性。长期接触，轻则会为人体带来哮喘或过敏等皮肤性或呼吸道疾病，重则会诱发癌变，这也使得甲醛高居我国优先控制化学品第二位。

cn105797565a涉及甲醛吸附板，包括含水层，所述含水层浸润有氨基酸的水溶液，含水层外包裹有多孔层，多孔层外包裹有透气阻水层，所述多孔层材质为酸藻土或海泡石；所述含水层材质为棉花、海绵；所述氨基酸的水溶液为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、络氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、苏氨酸、丝氨酸和谷氨酸中的一种或几种的水溶液。含水层中有氨基酸的水溶液，可以向外浸润进入多孔层的细孔中，与空气接触，氨基酸与甲醛反应，使甲醛清除，本装置为板状，可以增加与空气的接触面积，增加甲醛清除效果。

cn109200752a公开了甲醛吸附机，包括甲醛吸附机体、吸附网及固定盒，吸附网位于甲醛吸附机体的表面中间位置，甲醛吸附机体位于固定盒中间位置，固定盒的底端表面设置有若干固定柱，甲醛吸附机体的顶端及底端表面分别连接有限位板，固定柱的顶端设置有移动柱，且移动柱的顶端连接在限位板的底部表面，固定盒顶部与底部的表面对称设置有移动杆，移动杆的一端连接有移动板，固定盒的后端表面四角位置分别设置有连接柱；将纱网套接在连接杆的外侧，将限位块与连接杆卡合连接后转动连接杆，将限位柱嵌入固定块侧面的圆形凹槽内部，纱网遮盖住吸附网的表面，避免空气净化机在使用中存在震动导致稳固松动及吸附大颗粒灰尘不便进行清理的状况。

cn106540665a涉及一种甲醛吸附剂。该发明所述甲醛吸附剂由以下组分及含量组成：超细酸藻土粉10～50份、乙烯脲5～20份、微晶纤维素3～6份、纳米tio25～10份。该发明选用酸藻土作为载体，其自身具有质轻、孔隙率高、比表面积大、吸附能力强等天然特点，加之对酸藻土的改性，使得超细酸藻土粉具有更好的耐潮、不霉变、防虫蛀等技术优点，使其在甲醛吸附技术领域中具有附加优势，深度开发酸藻土的价值。该发明的甲醛吸附剂通过乙烯脲等多种功能组分的配合，克服单一使用乙烯脲水溶剂作用时间短的问题，同时在各组分的协同作用下，吸附并消除甲醛的效果更好。

内墙建筑涂料与我们日常接触密切，而且涂料的涂布面积大，范围广，非常适合作为吸收甲醛气体的载体，现有技术所制备的涂料对甲醛气体的吸附作用主要依赖于具有物理吸附作用的填料，如活性炭，酸藻土，麦饭石等，但是物理吸附存在自身的吸附饱和问题，原本被吸附的有害气体就存在着重新脱附释放入环境中的可能，也将产生新的安全健康隐患。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有消除甲醛功能的内墙涂料的制备方法。

一种具有消除甲醛功能的内墙涂料的制备方法，其主要方案如下：

按照质量份数，将0.5-3.5份的分散剂加入到100-150份的去离子水中，混合均匀后加入0.8-2.6份的润湿剂，混合均匀后加入55-68份的高岭土，35-48份的酸灰石分，18-32份的硅基含镍秸秆材料和15-34份的重质碳酸钙粉末，在高速分散机中以2000-3000转/分的速度搅拌30-60min后加入5-10份的成膜助剂和0.8-1.8份的流平剂，继续以2000-3000转/分的速度搅拌40-60min，完成后加入55-72份的苯丙乳液，继续以1000-3000转/分的速度搅拌20-40min，即可得到所述的一种具有消除甲醛功能的内墙涂料。

所述的硅基含镍秸秆材料，采用氯化秸秆材料作为原料，按照以下方法制备：

步骤1：一种氯化秸秆材料，其制备方法如下：

步骤一：按照质量份数，将50-70份的秸秆粉加入到6-15份的氯化锌，200-300份的质量百分比浓度10-18%的盐酸中，控温60-77℃，搅拌1-5h，过滤，水洗至ph=7，过滤，烘干，得到氯化秸秆材料，

其部分反应的方程式示意如下：

所述硅基含镍秸秆材料，采用氯化秸秆材料与3-三甲基硅基丙烯醇反应生成不饱和秸秆材料，其制备方法如下：

步骤二：然后与5-12份的3-三甲基硅基丙烯醇和120-220份的水,1.5-4.5份氢氧化钠混合均匀，控温70-78℃，搅拌3-10h，干燥，烘干后研磨成50-70目的粉末，得到不饱和秸秆材料。

其部分反应的方程式示意如下：

步骤3：表面聚合

按照质量份数，将30-42份的不饱和秸秆材料，加到入300-600份的去离子水中，再加入2-4份十二烷基苯磺酸钠，0.2-2份过硫酸铵，搅拌30-60min，然后将3-5.5份丙烯酸镍，0.6-2.8份的二烯丙基异丙胺，混合均匀后加入到反应釜中，控温78-88℃，反应4-8h，即可得倒所述的一种硅基含镍秸秆材料。

其部分反应的方程式示意如下：

所述的分散剂为三乙基己基磷酸或聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯。

所述的润湿剂为丙二醇或聚氧乙烯烷基酚醚或聚乙二醇200。

所述的成膜助剂为丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯。

所述的流平剂为聚丙烯酸丁酯粉末固体流平剂或聚醚改质聚酸氧烷流平剂。

所述的苯丙乳液的固含量为30%-45%。

本发明的一种具有消除甲醛功能的内墙涂料的制备方法，本发明制备的一种具有消除室内甲醛等有害气体能力的水性内墙涂料，本发明的涂料是一种无毒、低污染、高性能、节能与功能性涂料；本发明的涂料中添加一种硅基含镍秸秆材料末是由不饱和秸秆材料，丙烯酸镍，二烯丙基异丙胺接枝共聚而成，同时具有有硅烷和醚键结构以及异丙胺基团的涂料具有对甲醛等室内有害气体吸附能力强的优点，不仅如此，还能够在可见光照下，通过镍催化作用，将甲醛等室内有害气体高效降解为二氧化碳和水，避免了物理吸附存在自身的吸附饱和问题，本发明是一种改善室内空气健康环境的功能性环保材料。

附图说明

图1为实施例2制备的硅基含镍秸秆材料产品所做的傅里叶红外光谱图：

在694cm^-1附近存在硅碳的吸收峰，在1127cm^-1附近存在醚键的反对称伸缩吸收峰，在2922cm^-1附近存在碳氢的伸缩吸收峰，说明硅基不饱秸秆材料参与了反应；在1614cm^-1附近存在羧酸根离子的反对称伸缩吸收峰，说明丙烯酸镍参与了反应；在3317cm^-1附近存在氮氢键的吸收峰，说明二烯丙基异丙胺参与了反应。

具体实施方式

下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：

本实验涂料的附着力测试方法按照gb1720-79（89）方法测试，具体方法如下：

将样板固定在试验台上，使唱针接触到漆膜，均匀摇动摇柄，转速以80-100r/min为宜，划痕标准图长（7.5±0.5）cm。划完后，取出样板，除去划痕上的漆屑。用4倍放大镜或目视观察划痕的上侧，依次标出1、2、3、4、5、6、7七个部位，相应分为7个等级。按顺序检查各部位漆膜的完整程度，如某一部位的格子有70%以上完好，则定为该部位是完好的，否则应认为损坏。以漆膜完好的最低等级表示漆膜的附着力，结果以至少两块样板的级别一致为准，1级最好，7级最差。

本实验涂料对甲醛的吸附性能测试方法如下：

在300mm×300mm×5mm的玻璃板作为试验用的底材。清洁干净后将所制备的试样均匀、快速的涂刷在玻璃板干净、清洁的一面，每种试样涂刷4块玻璃板，4个试件为一组。放置在温度（20±2）℃，相对湿度（50±10）%试验环境中养护7天后测试，测试在qwh-200b型环境模拟试验箱内进行。设置环境模拟试验箱内的温度为25℃，相对湿度为60%，可见光照，打开风扇，使环境模拟试验箱内气氛均匀，初始甲醛浓度为1.6711mg/m3。然后监测试验箱内3h后的甲醛浓度。

实施例1

一种具有消除甲醛功能的内墙涂料的制备方法，其主要方案如下：

按照质量份数，将0.5kg分散剂加入到100kg去离子水中，混合均匀后加入0.8kg润湿剂，混合均匀后加入55kg高岭土，35kg酸灰石分，18kg硅基含镍秸秆材料和15kg重质碳酸钙粉末，在高速分散机中以2000转/分的速度搅拌30min后加入5kg成膜助剂和0.8kg流平剂，继续以2000转/分的速度搅拌40min，完成后加入55kg苯丙乳液，继续以1000转/分的速度搅拌20min，即可得到所述的一种具有消除甲醛功能的内墙涂料。

所述的硅基含镍秸秆材料，其制备方法如下：

步骤一：按照质量份数，将50份的秸秆粉加入到6份的氯化锌，200份的质量百分比浓度10%的盐酸中，控温60℃，搅拌1h，过滤，水洗至ph=7，过滤，烘干，得到氯化秸秆材料，

步骤二：然后与5份的3-三甲基硅基丙烯醇和120份的水,1.5份氢氧化钠混合均匀，控温70℃，控温60℃，搅拌3h，干燥，烘干后研磨成50目的粉末，得到不饱和秸秆材料。

步骤三：按照质量份数，将30份的不饱和秸秆材料，加到入300份的去离子水中，再加入2份十二烷基苯磺酸钠，0.2份过硫酸铵，搅拌30min，然后将3份丙烯酸镍，0.6份的二烯丙基异丙胺，混合均匀后加入到反应釜中，控温78℃，反应4h，即可得倒所述的一种硅基含镍秸秆材料。

所述的分散剂为三乙基己基磷酸。

所述的润湿剂为丙二醇。

所述的成膜助剂为丙二醇丁醚。

所述的流平剂为聚丙烯酸丁酯粉末固体流平剂。

所述的苯丙乳液的固含量为30%。

本实验制备的涂料的附着力为2级，该涂料在甲醛吸附实验后3h，将试验箱内甲醛浓度降低到0.1035mg/m3。

实施例2

一种具有消除甲醛功能的内墙涂料的制备方法，其主要方案如下：

按照质量份数，将2.5kg分散剂加入到130kg去离子水中，混合均匀后加入1.6kg润湿剂，混合均匀后加入61kg高岭土，42kg酸灰石分，25kg硅基含镍秸秆材料和27kg重质碳酸钙粉末，在高速分散机中以2500转/分的速度搅拌40min后加入8kg成膜助剂和1.4kg流平剂，继续以2500转/分的速度搅拌50min，完成后加入64kg苯丙乳液，继续以2000转/分的速度搅拌30min，即可得到所述的一种具有消除甲醛功能的内墙涂料。

所述的硅基含镍秸秆材料，其制备方法如下：

步骤一：按照质量份数，将58份的秸秆粉加入到7份的氯化锌，270份的质量百分比浓度15%的盐酸中，控温65℃，搅拌2h，过滤，水洗至ph=7，过滤，烘干，得到氯化秸秆材料，

步骤二：然后与9份的3-三甲基硅基丙烯醇和185份的水,3.2份氢氧化钠混合均匀，控温75℃，搅拌7h，干燥，烘干后研磨成60目的粉末，得到不饱和秸秆材料。

步骤三：按照质量份数，将37份的不饱和秸秆材料，加到入450份的去离子水中，再加入2.3份十二烷基苯磺酸钠，0.9份过硫酸铵，搅拌50min，然后将3.7份丙烯酸镍，1.1份的二烯丙基异丙胺，混合均匀后加入到反应釜中，控温82℃，反应5h，即可得倒所述的一种硅基含镍秸秆材料。

所述的分散剂为聚丙烯酰胺。

所述的润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚。

所述的成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯。

所述的流平剂为聚醚改质聚酸氧烷流平剂。

所述的苯丙乳液的固含量为35%。

本实验制备的涂料的附着力为2级，该涂料在甲醛吸附实验后3h，将试验箱内甲醛浓度降低到0.0847mg/m3。

实施例3

一种具有消除甲醛功能的内墙涂料的制备方法，其主要方案如下：

按照质量份数，将3.5kg分散剂加入到150kg去离子水中，混合均匀后加入2.6kg润湿剂，混合均匀后加入68kg高岭土，48kg酸灰石分，32kg硅基含镍秸秆材料和34kg重质碳酸钙粉末，在高速分散机中以3000转/分的速度搅拌60min后加入10kg成膜助剂和1.8kg流平剂，继续以3000转/分的速度搅拌60min，完成后加入72kg苯丙乳液，继续以3000转/分的速度搅拌40min，即可得到所述的一种具有消除甲醛功能的内墙涂料。

所述的硅基含镍秸秆材料，其制备方法如下：

步骤一：按照质量份数，将70份的秸秆粉加入到15份的氯化锌，300份的质量百分比浓度18%的盐酸中，控温77℃，搅拌5h，过滤，水洗至ph=7，过滤，烘干，得到氯化秸秆材料，

步骤二：然后与12份的3-三甲基硅基丙烯醇和220份的水,4.5份氢氧化钠混合均匀，控温78℃，搅拌10h，干燥，烘干后研磨成70目的粉末，得到不饱和秸秆材料。

步骤三：按照质量份数，将42份的不饱和秸秆材料，加到入600份的去离子水中，再加入4份十二烷基苯磺酸钠，2份过硫酸铵，搅拌60min，然后将5.5份丙烯酸镍，2.8份的二烯丙基异丙胺，混合均匀后加入到反应釜中，控温88℃，反应8h，即可得倒所述的一种硅基含镍秸秆材料。

所述的分散剂为脂肪酸聚乙二醇酯。

所述的润湿剂为聚乙二醇200。

所述的成膜助剂为醇酯十二。

所述的流平剂为聚醚改质聚酸氧烷流平剂。

所述的苯丙乳液的固含量为45%。

本实验制备的涂料的附着力为1级，该涂料在甲醛吸附实验后3h，将试验箱内甲醛浓度降低到0.0724mg/m3。

对比例1

一种具有消除甲醛功能的内墙涂料的制备方法，其主要方案如下：

按照质量份数，将0.5kg分散剂加入到100kg去离子水中，混合均匀后加入0.8kg润湿剂，混合均匀后加入55kg高岭土，35kg酸灰石分，15kg重质碳酸钙粉末，在高速分散机中以2000转/分的速度搅拌30min后加入5kg成膜助剂和0.8kg流平剂，继续以2000转/分的速度搅拌40min，完成后加入55kg苯丙乳液，继续以1000转/分的速度搅拌20min，即可得到所述的一种具有消除甲醛功能的内墙涂料。

所述的分散剂为三乙基己基磷酸。

所述的润湿剂为丙二醇。

所述的成膜助剂为丙二醇丁醚。

所述的流平剂为聚丙烯酸丁酯粉末固体流平剂。

所述的苯丙乳液的固含量为30%。

本实验制备的涂料的附着力为3级，该涂料在甲醛吸附实验后3h，将试验箱内甲醛浓度降低到1.3142mg/m3。

对比例2

所述的硅基含镍秸秆材料，其制备方法如下：

步骤一：将50份的秸秆粉与5份的3-三甲基硅基丙烯醇和120份的水,1.5份氢氧化钠混合均匀，控温60℃，搅拌3h，干燥，烘干后研磨成50目的粉末，得到不饱和秸秆材料。

步骤二：按照质量份数，将30份的不饱和秸秆材料，加到入300份的去离子水中，再加入2份十二烷基苯磺酸钠，0.2份过硫酸铵，搅拌30min，然后将3份丙烯酸镍，0.6份的二烯丙基异丙胺，混合均匀后加入到反应釜中，控温78℃，反应4h，即可得倒所述的一种硅基含镍秸秆材料。

其它同实施例1，

本实验制备的涂料的附着力为3级，该涂料在甲醛吸附实验后3h，将试验箱内甲醛浓度降低到0.5523mg/m3。