一种长效除甲醛涂料的制备方法与流程

本发明涉及甲醛处理技术领域，具体涉及一种长效除甲醛涂料的制备方法及应用。

背景技术：

甲醛为较高毒性的物质，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。研究表明：甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。大量文献记载，甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，dna单链内交连和dna与蛋白质交连及抑制dna损伤的修复、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大，是因为装修和家具的污染所致，其释放期长达3-15年，遇热遇潮就会从材料深层挥发出来，严重污染环境，已成为难以解决的世界性难题。

涂料是家庭装修的必备材料，目前随着人们环保意识的增强，对装修用的涂料的要求越来越高，甲醛释放比较高的聚乙烯醇缩甲醛类涂料已经逐渐被淘汰，各种释放负离子、低voc的环保型内墙涂料使用的越来越多，在健康性和环保方面进了一大步，如何发展环保型绿色涂料成为人们日益关注的问题。特别是近年来，随着人们生活水平的提高，居住条件不断改善，开始逐渐重视装修污染引发的环境污染问题。

目前，市面上的除甲醛涂料主要硅藻泥涂料和活性炭涂料，利用硅藻泥涂料中的硅藻土复合纳米氧化锌、托玛琳来进行光催化反应，以达到除甲醛的效果。此外，活性炭涂料能长时间对室内中的有毒气体进行吸附，消除异味清新空气。但是通过对上述除甲醛涂料进行除甲醛能力测试，发现硅藻泥涂料和活性炭涂料的除甲醛性能都存在不足，分析原因是因为硅藻泥涂料光接触面积有限，限制其光分解甲醛的能力；而活性炭对甲醛只有吸附能力，吸附达到饱和后就无法再进行除甲醛。于是，研发一种低成本除甲醛涂料极具场前景。

为此，本申请提出了一种长效除甲醛涂料的制备方法及应用。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种长效除甲醛涂料的制备方法，具有去除率高且长效去甲醛的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明第一方面提出了一种长效除甲醛涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤s01，取改性二氧化硅5-8份、改性氢氧化镁2-5份、硼酸锌3-6份、磷酸氢二铵5-10份加入研磨器，研磨10-15min，过80-100目筛，得辅料a备用；

步骤s02，取薰衣草20-25份、艾草25-30份、柠檬15-20份、薄荷10-15份，杏仁5-10份放入容器中，再加入800-1000份的水，进行熬煮、过滤得辅料b备用；

步骤s03，取低聚物多元醇10-20份在120℃真空烘箱内脱水处理1.5-2h，加入改性纳米二氧化钛2-8份，超声震荡0.5h后进行冷却处理，再将混料置于烧瓶中，搅拌加入二元羟酸1-3份与异氰酸酯3-5份，将烧瓶置于85℃油浴中反应，得聚氨酯聚体；

步骤so4,将步骤s03中的烧瓶取出并冷却0.5h后，向烧瓶中加入适量丙酮，加入封端剂1-3份于25℃条件下反应2h，加入三乙胺0.3-0.6份进行中和反应10min，加入水分散剂并将丙酮蒸馏去除；

步骤s05，在步骤s04中去除丙酮后用光源波长范围为360-400nm的紫外光催化0.5h后，加入辅料a，搅拌10-15min，得混合液备用；

步骤s06，取成膜剂0.5-1份、防冻剂1-1.5份、防霉剂0.2-0.5份、防腐剂1-3份、流平剂1-3份、紫外线吸收剂0.5-1份、分散剂0.5-1.5份、消泡剂0.5-1份、增稠剂0.5-1份和适量水加入到搅拌器中搅拌10min后加入辅料b；

步骤s07，将步骤so5中的混合液加入到步骤s06中的搅拌器中混合并搅拌0.5h后，即得长效除甲醛涂料。

优选的，所述步骤s01中改性氢氧化镁的制备：在在氢氧化镁中加入明矾和钛酸酯偶联剂，放入捏合釜中，温度控制在50-55℃，充分搅拌均匀1.5h，干燥后，粉碎即得。

优选的，所述步骤s01中改性二氧化硅的制备:采用stober溶胶-凝胶法合成纳米二氧化硅，经kh-550硅烷偶联剂改性后即得。

优选的，所述步骤s02中薰衣草、艾草、柠檬、薄荷、杏仁在置入容器前，进行晾干、粉碎至20-30目，熬煮温度为90-95℃。

优选的，所述步骤s03中改性纳米二氧化钛的制备：取纳米二氧化钛10-15份加入含有丙酮40-60份的烧瓶中，超声震荡的同时紫外光照射0.5h，1000r/min搅拌0.5h，搅拌下加入异氰酸酯三聚体1-5份，70-85℃回流反应1-3h，滤掉溶剂，再用丙酮清洗，70℃真空干燥24，即得。

优选的，所述异氰酸酯三聚体为mdi三聚体、hdi三聚体、ipdi三聚体中的任一种或多种组合；所述异氰酸酯为mdi、hdi、ipdi、tdi中的任一种。

优选的，所述封端剂为乙二醇胺。

优选的，所述低聚物多元醇为聚酯基二元醇、聚醚二元醇、聚己内酯基二元醇、聚碳酸酯基二元醇、甘油或蓖麻油中的一种或两种以上，其数均分子量为500-2000；所述二元羟酸为己二酸、戊二酸、草酸、丙二酸、丁二酸、二羧基半酯、马来酸酐中的任一种。

优选的，所述成膜剂为十二醇脂；

防腐剂为道维希尔-75；

防霉剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮；

防冻剂为乙二醇或丙二醇中任一种或两种组合。

本发明第二方面提供一种长效除甲醛涂料的制备方法制备的长效除甲醛涂料的应用。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明制备的除甲醛涂料的甲醛净化率和甲醛净化持久性均明显提高，甲醛去除率高达90％以上，且加入了的中药草成分，除甲醛净化空气的同时，具有安神效果。

附图说明

图1为本发明制备流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

参照图1，本发明提出的一种长效除甲醛涂料的制备方法的方案如下：

实施例1

一种长效除甲醛涂料的制备方法，步骤如下：

步骤s01，取改性二氧化硅5份、改性氢氧化镁2份、硼酸锌3份、磷酸氢二铵5份加入研磨器，研磨10min，过90目筛，得辅料a备用；

步骤s02，取薰衣草20份、艾草25份、柠檬15份、薄荷10份，杏仁5份放入容器中，再加入800份的水，进行熬煮、过滤得辅料b备用；

步骤s03，取低聚物多元醇10份在120℃真空烘箱内脱水处理1.5h，加入改性纳米二氧化钛2份，超声震荡0.5h后进行冷却处理，再将混料置于烧瓶中，搅拌加入二元羟酸1份与异氰酸酯3份，将烧瓶置于85℃油浴中反应，得聚氨酯聚体；

步骤so4,将步骤s03中的烧瓶取出并冷却0.5h后，向烧瓶中加入适量丙酮，加入封端剂1份于25℃条件下反应2h，加入三乙胺0.3份进行中和反应10min，加入水分散剂并将丙酮蒸馏去除；

步骤s05，在步骤s04中去除丙酮后用光源波长范围为360-400nm的紫外光催化0.5h后，加入辅料a，搅拌10min，得混合液备用；

步骤s06，取成膜剂0.5份、防冻剂1份、防霉剂0.2份、防腐剂1份、流平剂1份、紫外线吸收剂0.5份、分散剂0.5份、消泡剂0.5份、增稠剂0.5份和适量水加入到搅拌器中搅拌10min后加入辅料b；

步骤s07，将步骤so5中的混合液加入到步骤s06中的搅拌器中混合并搅拌0.5h后，即得长效除甲醛涂料。

实施例2

一种长效除甲醛涂料的制备方法，步骤如下：

步骤s01，取改性二氧化硅6份、改性氢氧化镁4份、硼酸锌5份、磷酸氢二铵7份加入研磨器，研磨12min，过90目筛，得辅料a备用；

步骤s02，取薰衣草22份、艾草28份、柠檬17份、薄荷13份，杏仁7份放入容器中，再加入900份的水，进行熬煮、过滤得辅料b备用；

步骤s03，取低聚物多元醇15份在120℃真空烘箱内脱水处理1.5h，加入改性纳米二氧化钛5份，超声震荡0.5h后进行冷却处理，再将混料置于烧瓶中，搅拌加入二元羟酸2份与异氰酸酯4份，将烧瓶置于85℃油浴中反应，得聚氨酯聚体；

步骤so4,将步骤s03中的烧瓶取出并冷却0.5h后，向烧瓶中加入适量丙酮，加入封端剂2份于25℃条件下反应2h，加入三乙胺0.5份进行中和反应10min，加入水分散剂并将丙酮蒸馏去除；

步骤s05，在步骤s04中去除丙酮后用光源波长范围为360-400nm的紫外光催化0.5h后，加入辅料a，搅拌12min，得混合液备用；

步骤s06，取成膜剂0.8份、防冻剂1.2份、防霉剂0.3份、防腐剂2份、流平剂2份、紫外线吸收剂0.8份、分散剂1份、消泡剂0.8份、增稠剂0.8份和适量水加入到搅拌器中搅拌10min后加入辅料b；

步骤s07，将步骤so5中的混合液加入到步骤s06中的搅拌器中混合并搅拌0.5h后，即得长效除甲醛涂料。

实施例3

一种长效除甲醛涂料的制备方法，步骤如下：

步骤s01，取改性二氧化硅8份、改性氢氧化镁5份、硼酸锌6份、磷酸氢二铵10份加入研磨器，研磨15min，过100目筛，得辅料a备用；

步骤s02，取薰衣草25份、艾草30份、柠檬20份、薄荷15份，杏仁10份放入容器中，再加入1000份的水，进行熬煮、过滤得辅料b备用；

步骤s03，取低聚物多元醇10-20份在120℃真空烘箱内脱水处理2h，加入改性纳米二氧化钛8份，超声震荡0.5h后进行冷却处理，再将混料置于烧瓶中，搅拌加入二元羟酸3份与异氰酸酯5份，将烧瓶置于85℃油浴中反应，得聚氨酯聚体；

步骤so4,将步骤s03中的烧瓶取出并冷却0.5h后，向烧瓶中加入适量丙酮，加入封端剂3份于25℃条件下反应2h，加入三乙胺0.6份进行中和反应10min，加入水分散剂并将丙酮蒸馏去除；

步骤s05，在步骤s04中去除丙酮后用光源波长范围为360-400nm的紫外光催化0.5h后，加入辅料a，搅拌15min，得混合液备用；

步骤s06，取成膜剂1份、防冻剂1.5份、防霉剂0.5份、防腐剂3份、流平剂3份、紫外线吸收剂1份、分散剂1.5份、消泡剂1份、增稠剂1份和适量水加入到搅拌器中搅拌10min后加入辅料b；

步骤s07，将步骤so5中的混合液加入到步骤s06中的搅拌器中混合并搅拌0.5h后，即得长效除甲醛涂料。

对比例1

一种长效除甲醛涂料的制备方法，步骤如下：

步骤s01，取改性二氧化硅8份、改性氢氧化镁5份、硼酸锌6份、磷酸氢二铵10份加入研磨器，研磨15min，过100目筛，得辅料a备用；

步骤s02，取低聚物多元醇10-20份在120℃真空烘箱内脱水处理2h，加入改性纳米二氧化钛8份，超声震荡0.5h后进行冷却处理，再将混料置于烧瓶中，搅拌加入二元羟酸3份与异氰酸酯5份，将烧瓶置于85℃油浴中反应，得聚氨酯聚体；

步骤so3,将步骤s02中的烧瓶取出并冷却0.5h后，向烧瓶中加入适量丙酮，加入封端剂3份于25℃条件下反应2h，加入三乙胺0.6份进行中和反应10min，加入水分散剂并将丙酮蒸馏去除；

步骤s04，在步骤s03中去除丙酮后用光源波长范围为360-400nm的紫外光催化0.5h后，加入辅料a，搅拌15min，得混合液备用；

步骤s05，取成膜剂1份、防冻剂1.5份、防霉剂0.5份、防腐剂3份、流平剂3份、紫外线吸收剂1份、分散剂1.5份、消泡剂1份、增稠剂1份和适量水加入到搅拌器中搅拌10min；

步骤s06，将步骤so4中的混合液加入到步骤s05中的搅拌器中混合并搅拌0.5h后，即得长效除甲醛涂料。

为了更好的理解本发明，下面就相同环境下的5个试验箱体进行实验，得到以下实验数据。

通过上表可以看出，对比例1、实施例1、2、3的甲醛去除率高达90％以上，分别为：92.4％、93.4％、94.2％、97.5％，除甲醛效果较为明显；经过一个月的实验，可以得出的结论是，本发明制备的涂料具备长效除甲醛的特点。

另外，根据对比例1可知，本发明中中药草的加入，进一步促进了对甲醛的去除，且效果显著。

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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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