一种室内装潢用空气净化涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种室内装潢用空气净化涂料及其制备方法。


背景技术：

2.装修材料的环保性备受关注，具有净化甲醛功能的涂料受到青睐。市面上常见的抗甲醛内墙涂料通常采用2种方法制备:物理吸附法和光催化法。物理吸附法通过在涂料中添加具有多孔结构和高比表面积的活性炭、膨润土、硅藻土或分子筛等物质，达到吸附甲醛的作用，但物理吸附过程是可逆的，在一定条件下会产生甲醛脱附现象，造成二次污染问题；利用光催化法分解甲醛的乳胶漆通常添加具有光催化活性的纳米二氧化钛作为填料，但这种方法甲醛催化效率严重受到光照条件、室温、湿度等条件的制约，难以在家居环境下实现较高的净化甲醛效果。
3.负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，负离子不仅能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，所以如何制备出一种能够净化甲醛，而且释放出负氧离子，提高空气质量的涂料是急需解决的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种室内装潢用空气净化涂料及其制备方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种室内装潢用空气净化涂料，包括如下重量份原料：45-55份乳液，25-30份净化填料，5-15份水，25-35份无水乙醇，0.5-1.2份丙二醇，0.3-0.5份消泡剂，1-1.2份丙二醇甲醚醋酸酯；
7.所述净化填料包括如下步骤制成：
8.步骤s1、匀速搅拌下将浓度为0.1mol/l碳酸铵溶液滴加至浓度为0.2mol/l硝酸铝溶液中，加入预处理海泡石，匀速搅拌2h，之后在35℃干燥24h，100℃下干燥8h，200℃下干燥10h，之后在300℃下热处理10h，制得复合载体，控制预处理海泡石、碳酸铵溶液和硝酸铝溶液的用量比为8-10g∶200ml∶50ml，之后将复合载体加入质量分数15％氯化锰溶液中，磁力搅拌2h后抽滤，将滤饼加入浓度为0.01mol/l高锰酸钾溶液中，继续匀速搅拌2h，抽滤，用去离子水洗涤滤饼3次，之后加入浓度为2mol/l氢氧化钠溶液中，80℃下匀速搅拌并反应2h，反应结束后过滤，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，过滤，65℃下真空干燥12h，制得复合基体；
9.步骤s1中以碳酸铵和硝酸铝作为原料，先在预处理海泡石的大孔道中合成多孔氧化铝，形成负载有多孔氧化铝的海泡石复合载体，之后以多孔氧化铝作为模板，氯化锰和高锰酸钾作为原料，在多孔氧化铝的孔洞中合成多孔二氧化锰，之后除去氧化铝模板，形成复
合基体，结构为海泡石负载多孔二氧化锰。
10.步骤s2、将乙烯基三乙氧基硅烷、去离子水和无水乙醇按照2∶1∶1的重量比混合，超声震荡20min，加入负离子粉和复合基体，加入异丙醇，置于微波合成仪中，在500-600w、65-70℃微波合成1h，反应结束后用去离子水洗涤直至异丙醇被除去，烘干，制得处理后复合基体，之后在500℃下煅烧2h，制得净化填料。
11.步骤s2中通过乙烯基三乙氧基硅烷对二氧化锰表面进行改性处理，然后在乙烯基三乙氧基硅烷作用下在多孔二氧化锰表面负载负离子粉，之后煅烧，形成净化填料，通过将二氧化锰制成多孔结构，一方面能够增大对负离子粉的负载量，另一方面能够增大对空气中甲醛的接触面积，便于将甲醛氧化进而消除甲醛，通过负载的负离子粉能够释放出负离子，促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动。
12.进一步地：所述预处理海泡石包括如下步骤制成：将海泡石加入去离子水中，加入六偏磷酸钠，室温下匀速搅拌36h，静置30min，过滤，制得水处理后的海泡石，之后加入质量分数15％盐酸溶液中，升温至75℃，保温并匀速搅拌4h，过滤，收集滤饼，将滤饼置于高压水温机中，180℃下高温水热3h，烘干，制得预处理海泡石。
13.加入六偏磷酸钠作为分散剂，通过酸洗和高温水热法进行双重预处理，扩大海泡石内部孔道，解决其内部孔道较窄，孔隙被堵塞导致其比表面积较小的技术问题。
14.进一步地：控制海泡石、六偏磷酸钠和去离子水的重量比为1∶0.02-0.03∶100，水处理后的海泡石与盐酸溶液的重量比为1∶50。
15.进一步地：步骤s1中控制复合载体、氯化锰溶液和高锰酸钾溶液的用量比为10-12g∶20ml∶20ml，步骤s2中控制复合基体、负离子粉、乙烯基三乙氧基硅烷和异丙醇的重量比为10∶10-20∶1∶100-110。
16.进一步地：所述乳液为苯丙乳液、硅丙乳液和醋丙乳液中的任意一种。
17.一种室内装潢用空气净化涂料的制备方法，包括如下步骤：将净化填料加入无水乙醇中，匀速搅拌30min，之后依次加入水和丙二醇，继续搅拌30min，之后加入乳液、消泡剂和丙二醇甲醚醋酸酯，匀速搅拌，制得装潢用空气净化涂料。
18.本发明的有益效果：
19.本发明一种室内装潢用空气净化涂料，以乳液作为基体，加入净化填料来除去空气中甲醛，并释放出负氧离子来促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，起到净化空气的效果；该净化填料制备过程中以碳酸铵和硝酸铝作为原料，先在预处理海泡石的大孔道中合成多孔氧化铝，形成负载有多孔氧化铝的海泡石复合载体，之后以多孔氧化铝作为模板，氯化锰和高锰酸钾作为原料，在多孔氧化铝的孔洞中合成多孔二氧化锰，之后除去氧化铝模板，形成复合基体，结构为海泡石负载多孔二氧化锰，之后通过乙烯基三乙氧基硅烷对二氧化锰表面进行改性处理，然后在乙烯基三乙氧基硅烷作用下在多孔二氧化锰表面负载负离子粉，之后煅烧，形成净化填料，通过将二氧化锰制成多孔结构，一方面能够增大对负离子粉的负载量，提高结合强度，使得负离子粉不易脱落，另一方面能够增大对空气中甲醛的接触面积，提高净化效果。
具体实施方式
20.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例1
22.所述净化填料包括如下步骤制成：
23.将海泡石加入去离子水中，加入六偏磷酸钠，室温下匀速搅拌36h，静置30min，过滤，制得水处理后的海泡石，之后加入质量分数15％盐酸溶液中，升温至75℃，保温并匀速搅拌4h，过滤，收集滤饼，将滤饼置于高压水温机中，180℃下高温水热3h，烘干，制得预处理海泡石。
24.匀速搅拌下将浓度为0.1mol/l碳酸铵溶液滴加至浓度为0.2mo/l硝酸铝溶液中，加入预处理海泡石，匀速搅拌2h，之后在35℃干燥24h，100℃下干燥8h，200℃下干燥10h，之后在300℃下热处理10h，制得复合载体，控制预处理海泡石、碳酸铵溶液和硝酸铝溶液的用量比为8g∶200ml∶50ml，之后将复合载体加入质量分数15％氯化锰溶液中，磁力搅拌2h后抽滤，将滤饼加入浓度为0.01mol/l高锰酸钾溶液中，继续匀速搅拌2h，抽滤，用去离子水洗涤滤饼3次，之后加入浓度为2mol/l氢氧化钠溶液中，80℃下匀速搅拌并反应2h，反应结束后过滤，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，过滤，65℃下真空干燥12h，制得复合基体；
25.将乙烯基三乙氧基硅烷、去离子水和无水乙醇按照2∶1∶1的重量比混合，超声震荡20min，加入负离子粉和复合基体，加入异丙醇，置于微波合成仪中，在500w、65℃微波合成1h，反应结束后用去离子水洗涤直至异丙醇被除去，烘干，制得处理后复合基体，之后在500℃下煅烧2h，制得净化填料。
26.实施例2
27.所述净化填料包括如下步骤制成：
28.将海泡石加入去离子水中，加入六偏磷酸钠，室温下匀速搅拌36h，静置30min，过滤，制得水处理后的海泡石，之后加入质量分数15％盐酸溶液中，升温至75℃，保温并匀速搅拌4h，过滤，收集滤饼，将滤饼置于高压水温机中，180℃下高温水热3h，烘干，制得预处理海泡石。
29.匀速搅拌下将浓度为0.1mol/l碳酸铵溶液滴加至浓度为0.2mol/l硝酸铝溶液中，加入预处理海泡石，匀速搅拌2h，之后在35℃干燥24h，100℃下干燥8h，200℃下干燥10h，之后在300℃下热处理10h，制得复合载体，控制预处理海泡石、碳酸铵溶液和硝酸铝溶液的用量比为9g∶200ml∶50ml，之后将复合载体加入质量分数15％氯化锰溶液中，磁力搅拌2h后抽滤，将滤饼加入浓度为0.01mol/l高锰酸钾溶液中，继续匀速搅拌2h，抽滤，用去离子水洗涤滤饼3次，之后加入浓度为2mol/l氢氧化钠溶液中，80℃下匀速搅拌并反应2h，反应结束后过滤，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，过滤，65℃下真空干燥12h，制得复合基体；
30.将乙烯基三乙氧基硅烷、去离子水和无水乙醇按照2∶1∶1的重量比混合，超声震荡20min，加入负离子粉和复合基体，加入异丙醇，置于微波合成仪中，在550w、65℃微波合成1h，反应结束后用去离子水洗涤直至异丙醇被除去，烘干，制得处理后复合基体，之后在500℃下煅烧2h，制得净化填料。
31.实施例3
32.所述净化填料包括如下步骤制成：
33.将海泡石加入去离子水中，加入六偏磷酸钠，室温下匀速搅拌36h，静置30min，过滤，制得水处理后的海泡石，之后加入质量分数15％盐酸溶液中，升温至75℃，保温并匀速搅拌4h，过滤，收集滤饼，将滤饼置于高压水温机中，180℃下高温水热3h，烘干，制得预处理海泡石。
34.匀速搅拌下将浓度为0.1mol/l碳酸铵溶液滴加至浓度为0.2mol/l硝酸铝溶液中，加入预处理海泡石，匀速搅拌2h，之后在35℃干燥24h，100℃下干燥8h，200℃下干燥10h，之后在300℃下热处理10h，制得复合载体，控制预处理海泡石、碳酸铵溶液和硝酸铝溶液的用量比为10g∶200ml∶50ml，之后将复合载体加入质量分数15％氯化锰溶液中，磁力搅拌2h后抽滤，将滤饼加入浓度为0.01mol/l高锰酸钾溶液中，继续匀速搅拌2h，抽滤，用去离子水洗涤滤饼3次，之后加入浓度为2mol/l氢氧化钠溶液中，80℃下匀速搅拌并反应2h，反应结束后过滤，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，过滤，65℃下真空干燥12h，制得复合基体；
35.将乙烯基三乙氧基硅烷、去离子水和无水乙醇按照2∶1∶1的重量比混合，超声震荡20min，加入负离子粉和复合基体，加入异丙醇，置于微波合成仪中，在600w、70℃微波合成1h，反应结束后用去离子水洗涤直至异丙醇被除去，烘干，制得处理后复合基体，之后在500℃下煅烧2h，制得净化填料。
36.实施例4
37.一种室内装潢用空气净化涂料，包括如下重量份原料：45份苯丙乳液，25-30份净化填料，5份水，25份无水乙醇，0.5份丙二醇，0.3份消泡剂(德国毕克byk-057)，1份丙二醇甲醚醋酸酯；
38.该室内装潢用空气净化涂料包括如下步骤制成：将净化填料加入无水乙醇中，匀速搅拌30min，之后依次加入水和丙二醇，继续搅拌30min，之后加入苯丙乳液、消泡剂(德国毕克byk-057)和丙二醇甲醚醋酸酯，匀速搅拌，制得装潢用空气净化涂料。
39.实施例5
40.一种室内装潢用空气净化涂料，包括如下重量份原料：50份硅丙乳液，28份净化填料，10份水，30份无水乙醇，1份丙二醇，0.4份消泡剂(德国毕克byk-057)，1.1份丙二醇甲醚醋酸酯；
41.该室内装潢用空气净化涂料包括如下步骤制成：将净化填料加入无水乙醇中，匀速搅拌30min，之后依次加入水和丙二醇，继续搅拌30min，之后加入硅丙乳液、消泡剂(德国毕克byk-057)和丙二醇甲醚醋酸酯，匀速搅拌，制得装潢用空气净化涂料。
42.实施例6
43.一种室内装潢用空气净化涂料，包括如下重量份原料：55份醋丙乳液，30份净化填料，15份水，35份无水乙醇，1.2份丙二醇，0.5份消泡剂(德国毕克byk-057)，1.2份丙二醇甲醚醋酸酯；
44.该室内装潢用空气净化涂料包括如下步骤制成：将净化填料加入无水乙醇中，匀速搅拌30min，之后依次加入水和丙二醇，继续搅拌30min，之后加入醋丙乳液、消泡剂(德国毕克byk-057)和丙二醇甲醚醋酸酯，匀速搅拌，制得装潢用空气净化涂料。
45.对比例1
46.本对比例与实施例4相比，将预处理海泡石加入质量分数15％氯化锰溶液中，磁力搅拌2h后抽滤，将滤饼加入浓度为0.01mol/l高锰酸钾溶液中，继续匀速搅拌2h，抽滤，用去
离子水洗涤滤饼3次，之后加入浓度为2mol/l氢氧化钠溶液中，80℃下匀速搅拌并反应2h，反应结束后过滤，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，过滤，65℃下真空干燥12h，制得复合基体；
47.步骤s2、将乙烯基三乙氧基硅烷、去离子水和无水乙醇按照2∶1∶1的重量比混合，超声震荡20min，加入负离子粉和复合基体，加入异丙醇，置于微波合成仪中，在600w、70℃微波合成1h，反应结束后用去离子水洗涤直至异丙醇被除去，烘干，制得处理后复合基体，之后在500℃下煅烧2h，制得净化填料。
48.对比例2
49.本对比例为市售某公司生产的空气净化涂料。
50.对实施例4-6和对比例1-2制备出的空气净化涂料的性能进行检测，结果如下表1-表2所示：
51.负氧离子：将实施例4-6和对比例1-2制备出的涂料涂覆出100mm
×
100mm的试样，置于560mm
×
300mm
×
210mm的密闭测试仓内，在恒温恒湿条件下进行测试(温度25℃，相对湿度55％)，测试仪器为com-3200proⅱ空气离子测试仪，先静置900s，测试距离为5cm，测试得到初始负离子释放量，然后将样品置于室内自然条件下，分别于15d、30d和60d后再次进行测试，得到负离子释放量，得到结果，结果如表1所示；
52.甲醛净化率：参照jc/t 1074/2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》进行甲醛、甲苯吸附效率测试，结果如下表2所示；
53.表1
[0054][0055]
表2
[0056][0057]
从上表1中能够看出对比例1负载的负氧离子释放量较少，所以通过将二氧化锰制成多孔结构，能够增大对负离子粉的负载量，提高结合强度，使得负离子粉不易脱落，从表2中能够看出本发明制备出的空气净化涂料具有更好的甲醛净化效果。
[0058]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。