本發(fā)明涉及室內(nèi)裝潢涂料，特別涉及一種內(nèi)墻負(fù)離子除甲醛涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，越來越多的家庭選擇在居住一段時間后對室內(nèi)進(jìn)行裝修，特別是對于新婚人群，房屋裝修更是必不可少的環(huán)節(jié)。房屋裝修是一個漫長的過程，裝修完也不能立即入住，需要將房屋放空3～4個月，就是為了消除裝修產(chǎn)生的甲醛隱患，甲醛是一種無色有刺激性氣味的氣體，如果甲醛超標(biāo)，長期接觸低劑量甲醛會引發(fā)慢性呼吸道疾病，引發(fā)癌癥、月經(jīng)紊亂、基因突變，引起新生兒染色體異常、白血病，導(dǎo)致青少年記憶力和智力下降，在所有接觸者中，兒童和孕婦對甲醛尤為敏感，危害也就更大。
目前，去除甲醛的涂料引起了本領(lǐng)域研究人員的廣泛關(guān)注，傳統(tǒng)的除甲醛的做法通常是添加柿子皮、柑橘皮、活性炭、水/醋/紅茶泡水等功能材料進(jìn)行吸附甲醛，吸附效果并不理想。
隨著研究的深入，逐漸產(chǎn)生了具有除甲醛功能的涂料，將這種涂料粉刷在墻體上，則可達(dá)到預(yù)期效果，申請公布號為CN104046146A的中國專利公開了一種可除甲醛建筑涂料及其制備方法，所制備的涂料具有優(yōu)異的除甲醛效果，實(shí)現(xiàn)了涂料除醛的長效性和穩(wěn)定性。
但是，上述涂料以及市面上大多數(shù)市售除甲醛涂料均是采用氨水類似物進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，眾所周知，氨水的揮發(fā)性較強(qiáng)，對人體產(chǎn)生較大的刺激性；而且，除醛苯丙乳液中還有甲苯、二甲苯等致癌物，同樣能夠釋放毒氣，對人體產(chǎn)生危害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種安全、環(huán)保、除菌、可釋放負(fù)離子的內(nèi)墻負(fù)離子除甲醛涂料。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
一種內(nèi)墻負(fù)離子除甲醛涂料，包括如下重量份的組分：
所述環(huán)保凈味乳液為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及改性負(fù)離子粉共聚合成的高分子乳液。
通過采用上述技術(shù)方案，向去離子水水內(nèi)添加環(huán)保凈味乳液、鈦白粉、分散劑以及各類助劑等，所制得的涂料具有優(yōu)異的除甲醛性能。環(huán)保凈味乳液采用丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯以及改性負(fù)離子粉共聚合成的高分子乳液，具備優(yōu)異的除醛功用，且丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯共聚合成的高分子乳液自身不含苯、甲苯等有毒有害物質(zhì)，具有較強(qiáng)的環(huán)保性能；2-氨基-2-甲基-1-丙醇作為多功能助劑添加到涂料體系內(nèi)，能夠提高其他填料在該涂料體系內(nèi)的分散性能，增強(qiáng)填料之間相互的遮蓋力以及著色力，同時，2-氨基-2-甲基-1-丙醇可作為堿性調(diào)節(jié)劑，能夠調(diào)節(jié)該體系內(nèi)的pH值，使涂料體系保持微堿性，有利于料漿保持穩(wěn)定，減少料漿的再聚集或者沉降析出等，所制備的涂料性質(zhì)穩(wěn)定，且具有優(yōu)異的安全、無毒性能以及能夠除去室內(nèi)裝潢產(chǎn)生的甲醛氣體，并釋放出氧含量高的負(fù)離子。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述增稠劑為丙烯酸酯類共聚物。
通過采用上述技術(shù)方案，丙烯酸酯類共聚物的分子鏈上含有大量的酯基，在堿性環(huán)境中，生成丙烯酸鹽類使同一分子鏈上帶上同一離子，由于靜電斥力的作用，使無規(guī)線團(tuán)變成伸展的分子鏈，其作用范圍增大，在受外力而流動時，使大分子鏈間和乳膠粒間的相互阻礙增大，則能夠提高料漿的穩(wěn)定性和增稠性能。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述殺菌劑為5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和甲醛濃縮液的混合物，所述5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、甲醛濃縮液三者的重量比為5:2:1。
通過采用上述技術(shù)方案，5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮是通過斷開細(xì)菌和藻類蛋白質(zhì)的鍵而起殺生作用的，在與微生物接觸時，能夠迅速地不可逆地抑制其生長，從而導(dǎo)致微生物細(xì)胞的死忙，殺菌效果好，降解性高，具有不殘留、操作安全、穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；甲醛能夠與細(xì)菌本身的蛋白質(zhì)上的氨基發(fā)生反應(yīng)，使細(xì)菌凝結(jié)變性，蛋白活性顯著降低，而甲醛濃縮液的含量不易過高，配制5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、甲醛濃縮液三者的重量比為5:2:1，三種組分能夠產(chǎn)生協(xié)同作用，達(dá)到最優(yōu)的殺菌效果。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述潤濕劑包括十二烷基酚聚氧乙烯醚或者聚氧乙烯脂肪醇醚。
通過采用上述技術(shù)方案，十二烷基酚聚氧乙烯醚是非離子表面活性劑，具有潤濕、滲透、乳化、分散和增溶的作用，廣泛應(yīng)用在化工、紡織、涂料印刷、塑料等行業(yè)中；聚氧乙烯脂肪醇醚是發(fā)展最快、用量最大的非離子表面活性劑，由聚乙二醇與脂肪醇縮合而成的醚，分子中的醚鍵不易被酸、堿破壞，所以穩(wěn)定性較高、水溶性較好，易于生物降解，兩種潤濕劑添加到本申請的料漿內(nèi)，能夠顯著降低去離子水的表面張力和界面張力，親油基團(tuán)附著在固體表面，親水基向外伸向液體中，使液體在固體表面形成連續(xù)相，實(shí)現(xiàn)將固體物料潤濕的效果。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述環(huán)保成膜助劑為2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯與干膜防霉劑的混合物，所述2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯與干膜防霉劑的重量比為3:2。
通過采用上述技術(shù)方案，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯能夠促進(jìn)各組分的塑性流動和彈性變形，改善聚結(jié)性能，在與十二烷基酚聚氧乙烯醚或者聚氧乙烯脂肪醇醚潤濕劑復(fù)配使用時，能達(dá)到最優(yōu)的改善性能；當(dāng)2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯與干膜防霉劑的重量比為3:2復(fù)配使用時，產(chǎn)生協(xié)同作用，達(dá)到最佳的復(fù)配比，形成的涂膜連續(xù)性優(yōu)異，改善料漿的聚結(jié)性、耐候性，使涂膜具有良好的儲存穩(wěn)定性。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述分散劑為聚乙烯醇。
通過采用上述技術(shù)方案，隨著分散劑聚乙烯醇的加入，負(fù)離子粉的平均粒徑能夠逐漸減小，特別是在丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯單體的共聚體系中，隨著受到攪拌過程中剪切力的作用，單體在水中形成微小的液滴，聚乙烯醇迅速吸附到單體的液滴表面，降低單體液滴聚合時的收縮力，使聚合體系趨于穩(wěn)定，聚乙烯醇作為分散劑有助于各組分相互的分散作用，同時還有助于負(fù)離子粉在共聚體系內(nèi)的分散。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述消泡劑為有機(jī)硅化合物。
通過采用上述技術(shù)方案，有機(jī)硅化合物能夠消除聚合過程中物料形成的泡沫，破壞和抑制氣泡所具有的雙分子膜，消泡劑進(jìn)入雙分子膜內(nèi)，破壞分子膜的力學(xué)平衡，達(dá)到破泡的作用。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：還包括16～24份的礦物質(zhì)粉與重鈣的混合物，所述礦物質(zhì)粉與重鈣的重量比為1:1。
通過采用上述技術(shù)方案，礦物質(zhì)粉包括蛋殼粉、貝殼粉和骨粉，重鈣是重質(zhì)碳酸鈣的簡稱，將高蛋白的蛋殼粉、貝殼粉、骨粉和重鈣混合在一起，且礦物質(zhì)粉與重鈣的重量比為1:1時，二者形成復(fù)配作用混合效果最佳，對本申請涂料的強(qiáng)度、白度以及抗紫外線及耐老化性具有較優(yōu)異的作用，同時，顯著增加了涂料對于墻體的覆蓋微裂紋能力，防霉、抗黃變以及涂膜的耐磨作用。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：還包括1.2～1.8份的自清潔助劑，所述自清潔助劑為聚二甲基硅氧烷。
通過采用上述技術(shù)方案，添加自清潔助劑能夠改善涂膜的致密性、表面能、親水/親油性、平滑度以及表面硬度等，涂料粉刷在墻壁后，能夠增強(qiáng)墻壁的耐玷污性，聚二甲基硅氧烷為無色液體，透明度較高，防水性較好，表面張力較小，具有良好的自清潔功能。
本發(fā)明還公開了一種內(nèi)墻負(fù)離子除甲醛涂料的制備方法，包括如下步驟：
(1)準(zhǔn)確稱取20～30份去離子水、0.3～0.9份分散劑、0.8～1.2份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.4～0.6份潤濕劑、0.4～0.8份殺菌劑以及0.2～0.4份消泡劑，在分散機(jī)的作用下，以150～180r/min速度攪拌，待攪拌均勻；
(2)向(1)中加入8～12份鈦白粉、16～24份礦物質(zhì)粉與重鈣的混合物以及1.2～1.8份自清潔助劑，并提高轉(zhuǎn)速至800～900r/min，繼續(xù)分散18～20min；
(3)繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速至1200～1300r/min，進(jìn)行高速分散10～12min；
(4)降低轉(zhuǎn)速至200～300r/min，加入25～35份環(huán)保凈味乳液、0.8～1.2份環(huán)保成膜助劑以及3～5份防凍劑，待分散均勻；
(5)使用4～6份增稠劑調(diào)節(jié)溶液的粘度為80～90mpa·s。
通過采用上述技術(shù)方案，采用上述方法制備的涂料的分散度更高，對內(nèi)墻的附著力與覆蓋細(xì)微裂紋的能力更強(qiáng)，可作為優(yōu)異的除甲醛的涂料使用。
綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：
1、通過添加環(huán)保凈味乳液，具有優(yōu)異的除甲醛功用，該環(huán)保凈味乳液中含有改性負(fù)離子粉，在除甲醛的同時還能釋放出負(fù)離子，而且使用2-氨基-2-甲基-1-丙醇使料漿保持微堿性，有利于料漿保持穩(wěn)定，減少負(fù)離子粉的再聚集或者沉降析出等；
2、殺菌劑采用5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、甲醛濃縮液的混合物且三者的重量百分比為5:2:1，三者產(chǎn)生復(fù)配作用，能夠顯著增強(qiáng)料漿對菌類、酶類的殺菌作用；
3、通過添加礦物質(zhì)粉與重鈣的混合物且礦物質(zhì)粉與重鈣的重量百分比為1:1進(jìn)行復(fù)配時，能夠顯著增強(qiáng)料漿對內(nèi)墻的附著力與覆蓋細(xì)微裂紋的能力，且耐擦洗、抗黃變與耐磨性能。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
改性負(fù)離子粉的制備：
負(fù)離子粉采用河北巖之源納米新材料科技有限公司生產(chǎn)；
偶聯(lián)劑選用南京優(yōu)普化工有限公司的KH-550和KH570硅烷偶聯(lián)劑；
甲基丙烯酸甲酯采用上海浦順進(jìn)出口有限公司生產(chǎn)的；
用干燥的燒杯稱量重量百分比為90:1:1的甲基丙烯酸甲酯單體：KH550：KH570，放入研磨罐中用力搖晃均勻，再稱量10份的干燥的負(fù)離子粉放入研磨罐中，再次充分搖晃均勻，放入研磨瑪瑙球或橡膠球后將研磨罐密封好，放在球磨機(jī)上研磨30min即可得到改性負(fù)離子粉；
環(huán)保凈味乳液中丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及改性負(fù)離子粉是采用常規(guī)共聚手段共聚合成的高分子乳液。
檢測依據(jù)：
(1)JC/T1047-2008；GB50325-2010；GB/T9756-2009；
(2)負(fù)離子釋放量的測定：取3份改性負(fù)離子粉放入密封袋內(nèi)，使用負(fù)離子測試器(COM-3010PRO)測試負(fù)離子的釋放量；
(3)吸水率的測定：稱取少量涂料涂覆在潔凈的錫紙盒內(nèi)，然后將其放入烘箱中烘干成膜，干燥溫度為90℃左右，干燥時間為3小時左右，稱量重量記為m1，將其放入常溫下的自來水中浸泡24h后，用濾紙快速地吸干膜表面的水分，稱量重量記為m2。計(jì)算出浸水后涂膜質(zhì)量變化的百分?jǐn)?shù)，用此方法測定涂膜的吸水率。吸水率的計(jì)算公式如下：
式中：m1——浸水之前膜的重量，g；
m2——浸水之后膜的重量，g；
(4)涂膜附著力的測定：按照國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1720—79(88)漆膜附著力測試法》，利用漆膜附著力試驗(yàn)儀，采用劃圈法進(jìn)行測定，以級數(shù)表示。采用重疊圓滾線劃痕方法來評價涂膜的附著力性能。首先，將樣板的涂膜面朝上，并且把樣板固定在測試儀上，然后用耐磨針尖在涂膜的表面劃出一定長度的圓滾劃痕，將樣板上劃痕的上側(cè)位檢查的目標(biāo)，依次標(biāo)出1、2、3、4、5、6、7七個部位，相應(yīng)的分為七個等級，按照順序，用四倍放大鏡檢查各部位漆膜的完整度。附著力最佳的，為1級，依次類推，7級的附著力最差；
(5)涂膜抗沖擊強(qiáng)度的測定：參照國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1732—93漆膜耐沖擊性測定法》，用涂膜沖擊器進(jìn)行測定。將涂膜樣板置于涂膜沖擊器的枕墊上，使其緊貼于枕墊塊凹孔，將涂膜面朝上，并且使受沖擊點(diǎn)距離樣板的邊緣不少于20mm。解開沖擊器右邊的控制螺釘，重錘將會自由降落以沖擊樣板，然后取出樣板，用四倍放大鏡觀察其是否有裂紋和剝落的現(xiàn)象。以下落最大高度與重錘的質(zhì)量乘積(Kg·cm)來表示涂膜的耐沖擊性能，通常重錘質(zhì)量為1Kg。
實(shí)施例一:
(1)準(zhǔn)確稱取20份去離子水、0.3份聚乙烯醇、0.3份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.4份十二烷基酚聚氧乙烯醚、0.25份5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.1份2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.05份甲醛濃縮液以及0.2份消泡劑，在分散機(jī)的作用下，以175r/min速度攪拌，待攪拌均勻；
(2)向(1)中加入8份鈦白粉，并提高轉(zhuǎn)速至900r/min，繼續(xù)分散20min；
(3)繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速至1300r/min，進(jìn)行高速分散10min；
(4)降低轉(zhuǎn)速至200r/min，加入25份環(huán)保凈味乳液、0.8份環(huán)保成膜助劑以及3份防凍劑，待分散均勻；
(5)使用4份增稠劑調(diào)節(jié)溶液的粘度為85mpa·s。
實(shí)施例二：
(1)準(zhǔn)確稱取22份去離子水、0.4份聚乙烯醇、0.4份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.45份十二烷基酚聚氧乙烯醚、0.375份5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.15份2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.075份甲醛濃縮液以及0.25份消泡劑，在分散機(jī)的作用下，以175r/min速度攪拌，待攪拌均勻；
(2)向(1)中加入9份鈦白粉、8份礦物質(zhì)粉、8份重鈣以及1.2份聚二甲基硅氧烷，并提高轉(zhuǎn)速至900r/min，繼續(xù)分散20min；
(3)繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速至1300r/min，進(jìn)行高速分散10min；
(4)降低轉(zhuǎn)速至200r/min，加入28份環(huán)保凈味乳液、0.9份環(huán)保成膜助劑以及3.5份防凍劑，待分散均勻；
(5)使用4.5份增稠劑調(diào)節(jié)溶液的粘度為85mpa·s。
實(shí)施例三：
(1)準(zhǔn)確稱取25份去離子水、0.5份聚乙烯醇、0.5份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.5份聚氧乙烯脂肪醇醚、0.5份5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.2份2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.1份甲醛濃縮液以及0.3份消泡劑，在分散機(jī)的作用下，以175r/min速度攪拌，待攪拌均勻；
(2)向(1)中加入10份鈦白粉、9份礦物質(zhì)粉、9份重鈣以及1.4份聚二甲基硅氧烷，并提高轉(zhuǎn)速至900r/min，繼續(xù)分散20min；
(3)繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速至1300r/min，進(jìn)行高速分散10min；
(4)降低轉(zhuǎn)速至200r/min，加入30份環(huán)保凈味乳液、1份環(huán)保成膜助劑以及4份防凍劑，待分散均勻；
(5)使用5份增稠劑調(diào)節(jié)溶液的粘度為85mpa·s。
實(shí)施例四：
(1)準(zhǔn)確稱取28份去離子水、0.6份聚乙烯醇、0.6份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.6份聚氧乙烯脂肪醇醚、0.5份5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.2份2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.1份甲醛濃縮液以及0.35份消泡劑，在分散機(jī)的作用下，以175r/min速度攪拌，待攪拌均勻；
(2)向(1)中加入10份鈦白粉、10份礦物質(zhì)粉、10份重鈣以及1.6份聚二甲基硅氧烷，并提高轉(zhuǎn)速至900r/min，繼續(xù)分散20min；
(3)繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速至1300r/min，進(jìn)行高速分散10min；
(4)降低轉(zhuǎn)速至200r/min，加入32份環(huán)保凈味乳液、1.1份環(huán)保成膜助劑以及4.5份防凍劑，待分散均勻；
(5)使用6份增稠劑調(diào)節(jié)溶液的粘度為85mpa·s。
實(shí)施例五：
(1)準(zhǔn)確稱取30份去離子水、0.7份聚乙烯醇、0.7份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.6份聚氧乙烯脂肪醇醚、0.5份5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.2份2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、0.1份甲醛濃縮液以及0.4份消泡劑，在分散機(jī)的作用下，以175r/min速度攪拌，待攪拌均勻；
(2)向(1)中加入10份鈦白粉、12份礦物質(zhì)粉、12份重鈣以及1.8份聚二甲基硅氧烷，并提高轉(zhuǎn)速至900r/min，繼續(xù)分散20min；
(3)繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速至1300r/min，進(jìn)行高速分散10min；
(4)降低轉(zhuǎn)速至200r/min，加入35份環(huán)保凈味乳液、1.2份環(huán)保成膜助劑以及5份防凍劑，待分散均勻；
(5)使用6份增稠劑調(diào)節(jié)溶液的粘度為85mpa·s。
對比例一：
同實(shí)施例五相比，殺菌劑采用0.4份5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和0.4份2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮代替。
對比例二：
同實(shí)施例二相比，環(huán)保凈味乳液中未添加改性負(fù)離子粉。
對比例三：
同實(shí)施例五相比未添加12份礦物質(zhì)粉和12份重鈣，而增加24份鈦白粉的含量。
對比例四：
同實(shí)施例一相比，用相同份數(shù)的氨水取代2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
檢測依據(jù)(1)的檢測結(jié)果如下表所示：
通過上表可知，實(shí)施例所制備的涂料具有優(yōu)異的除苯、除醛功能，而參照對比例可知，去除苯、甲醛的效果欠佳。
檢測依據(jù)中(2)(3)(4)(5)的檢測結(jié)果如下表所示：
通過上表可知，實(shí)施例所制備的涂料釋放的負(fù)離子含量較多，而對比例涂料釋放負(fù)離子的個數(shù)較少，實(shí)施例中的吸水率較低，具有較好的疏水性，具有優(yōu)異的抗沖擊強(qiáng)度，也就是說實(shí)施例制備的涂料的綜合性能較優(yōu)異。
本具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。