净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料领域，特别是涉及一种净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥。


背景技术：

2.随着工业化及城市化进程的加快，人类居住环境污染问题日益突出，尤其是随着工业装修装饰材料的普遍应用，大量化学装修材料、化学建材进入室内，家用电器的使用，门窗的紧闭等问题导致室内空气负离子稀少，甲醛等有害有机污染物增多，对人体健康产生极大的影响。
3.空气负氧离子能有效抑制细菌生长，降解有机污染物，在环境评价中，空气负离子浓度被列为衡量空气质量好坏的一个重要指标，空气负离子含量与空气的洁净程度密切相关。另外，医学家研究表明，空气负离子对人体的保健作用和辅助疗效大小与空气负离子浓度有关。当负离子浓度大于或等于正离子浓度时，才能使人感到舒适，空气负离子浓度达到700个/cm3以上时才有益于人体健康，当浓度达到1万个/cm3以上时才能治病，并对多种疾病有辅助治疗作用，被誉为“空气维生素”和“大气中的长寿素”。
4.独居石、六环石、电气石、蛭石以及人工负离子粉等负离子材料具有释放负氧离子的功能，含有上述材料的负离子泥能够源源不断地释放负氧离子并分解甲醛，能够长期的净化空气，近年来愈发受到追捧。
5.负离子涂料涂覆后形成的涂层中，涂层内部的负离子材料释放的负氧离子很难释放到空气中，一般只有涂层表面的负离子材料能够将释放的负氧离子有效的释放到空气中，这就使得涂层内部的负离子材料被浪费。


技术实现要素：

6.基于此，有必要提供一种可以解决上述问题的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥。
7.此外，还有必要提供一种上述净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥的制备方法。
8.一种净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥，按照质量份数包括：15份～50份的白水泥、15份～50份的灰钙粉、20份～60份的重钙粉以及6份～20份的负离子源；
9.所述负离子源包括气凝胶颗粒、负离子粉以及疏水性粘合剂，所述负离子粉填充在所述气凝胶颗粒的孔隙内，所述疏水性粘合剂胶合所述负离子粉和所述疏水性粘合剂，并且所述疏水性粘合剂覆盖在所述气凝胶颗粒外。
10.在一个实施例中，所述负离子源的粒径为10μm～200μm，所述负离子粉的粒径为1μm～10μm。
11.在一个实施例中，所述气凝胶颗粒和所述负离子粉的质量比为1：5～20。
12.在一个实施例中，所述气凝胶颗粒为孔隙率为80％～95％的气凝胶颗粒，所述负离子粉为独居石粉、六环石粉、电气石粉、蛭石粉和人工负离子粉中的至少一种，所述疏水
性粘合剂可溶于挥发性有机溶剂。
13.在一个实施例中，所述负离子源通过如下操作制备得到：
14.将所述疏水性粘合剂溶于所述挥发性有机溶剂中，得到疏水性胶水；
15.将所述气凝胶颗粒和所述负离子粉混合均匀，使得所述负离子粉填充在所述气凝胶颗粒的孔隙内，得到混合物，其中，所述气凝胶颗粒的粒径为10μm～200μm，所述负离子粉的粒径为1μm～10μm；
16.向所述混合物中加入所述疏水性胶水，充分混合后干燥并热处理，得到半成品；
17.将所述半成品粉碎，得到所述负离子源。
18.在一个实施例中，所述疏水性胶水中，所述疏水性粘合剂和所述挥发性有机溶剂质量比为0.8～2：1，所述疏水性粘合剂为酚醛树脂，所述挥发性有机溶剂选自乙醇、丙醇、丙酮和丁醇中的至少一种。
19.在一个实施例中，所述向所述混合物中加入所述疏水性胶水的操作为：在搅拌状态下，将所述疏水性胶水分成多次喷洒到所述混合物上，所述混合物与所述疏水性胶水的比例为100g：1ml～3ml。
20.在一个实施例中，所述热处理的温度为140℃～180℃，所述热处理的时间为5min～15min。
21.在一个实施例中，所述白水泥的粒径为10μm～100μm，所述灰钙粉的粒径为10μm～100μm，所述重钙粉的粒径为2μm～20μm。
22.一种上述的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥的制备方法，包括如下步骤：
23.按照质量比例，将15份～50份的白水泥、15份～50份的灰钙粉和20份～60份的重钙粉混合均匀，接着加入6份～20份的负离子源并再次混合均匀，得到所需要的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥。
24.这种净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥在使用时，只需要加入适量的水调合形成水性浆料即可，疏水性粘合剂覆盖在气凝胶颗粒外，从而使得负离子源的表面形成疏水层，使得水性浆料在干燥的过程中，负离子源在水性浆料内有着向表面运动的动力，同时负离子粉填充在气凝胶颗粒的孔隙内，由于气凝胶颗粒的孔隙无法全部被填满，从而使得负离子源的密度低于负离子粉的密度，并且低于白水泥、灰钙粉和重钙粉的密度，这也使得水性浆料在干燥的过程中，负离子源可以向着水性浆料的表面运动，当水性浆料干燥形成涂层后，涂层表面的负离子源的含量大于涂层内部。
25.与传统的负离子涂料相比，这种净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥形成的涂层内部被浪费的负离子源相对较少。
26.这种净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥的负离子源可以释放负氧离子，分解空气中的甲醛、voc等有毒有害物质，沉降pm2.5，去除异味，达到净化空气的目的。
27.此外，并且负氧离子还具有一定的抑菌作用，同时当室内湿度太高时，气凝胶颗粒还可以吸收空气中的水分储存于孔隙中，湿度过低时，又能释放之前孔隙中存储的水分，从而起到防结露的效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.其中：
30.图1为一实施方式的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥形成的涂层的剖面结构示意图，图中的
○
为负离子源。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明公开了一实施方式的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥，按照质量份数包括：15份～50份的白水泥、15份～50份的灰钙粉、20份～60份的重钙粉以及6份～20份的负离子源。
33.负离子源包括气凝胶颗粒、负离子粉以及疏水性粘合剂，负离子粉填充在气凝胶颗粒的孔隙内，疏水性粘合剂胶合负离子粉和疏水性粘合剂，并且疏水性粘合剂覆盖在气凝胶颗粒外。
34.这种净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥在使用时，只需要加入适量的水调合形成水性浆料即可，疏水性粘合剂覆盖在气凝胶颗粒外，从而使得负离子源的表面形成疏水层，使得水性浆料在干燥的过程中，负离子源在水性浆料内有着向表面运动的动力，同时负离子粉填充在气凝胶颗粒的孔隙内，由于气凝胶颗粒的孔隙无法全部被填满，从而使得负离子源的密度低于负离子粉的密度，并且低于白水泥、灰钙粉和重钙粉的密度，这也使得水性浆料在干燥的过程中，负离子源可以向着水性浆料的表面运动。结合图1，当水性浆料干燥形成涂层后，涂层表面的负离子源的含量大于涂层内部。
35.与传统的负离子涂料相比，这种净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥形成的涂层内部被浪费的负离子源相对较少。
36.这种净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥的负离子源可以释放负氧离子，分解空气中的甲醛、voc等有毒有害物质，沉降pm2.5，去除异味，达到净化空气的目的。
37.此外，并且负氧离子还具有一定的抑菌作用，同时当室内湿度太高时，气凝胶颗粒还可以吸收空气中的水分储存于孔隙中，湿度过低时，又能释放之前孔隙中存储的水分，从而起到防结露的效果。
38.优选的，本实施方式中，负离子源的粒径为10μm～200μm，负离子粉的粒径为1μm～10μm。
39.优选的，本实施方式中，气凝胶颗粒和负离子粉的质量比为1：5～20。
40.优选的，本实施方式中，气凝胶颗粒为孔隙率为80％～95％的气凝胶颗粒，负离子粉为独居石粉、六环石粉、电气石粉、蛭石粉和人工负离子粉中的至少一种，疏水性粘合剂可溶于挥发性有机溶剂。
41.具体来说，气凝胶颗粒可以为二氧化硅气凝胶颗粒。
42.具体来说，本实施方式中，负离子源通过如下操作制备得到：
43.将疏水性粘合剂溶于挥发性有机溶剂中，得到疏水性胶水；
44.将气凝胶颗粒和负离子粉混合均匀，使得负离子粉填充在气凝胶颗粒的孔隙内，得到混合物；
45.向混合物中加入疏水性胶水，充分混合后干燥并热处理，得到半成品；
46.将半成品粉碎，得到负离子源。
47.其中，气凝胶颗粒的粒径为10μm～200μm，负离子粉的粒径为1μm～10μm。
48.负离子粉的粒径远小于气凝胶颗粒的粒径，从而使得负离子粉可以填充在气凝胶颗粒的孔隙内。
49.优选的，疏水性胶水中，疏水性粘合剂和挥发性有机溶剂质量比为0.8～2：1，疏水性粘合剂为酚醛树脂，挥发性有机溶剂选自乙醇、丙醇、丙酮和丁醇中的至少一种。
50.在其他的实施方式中，疏水性粘合剂还可以选择其他种类的有机胶，只要能够确保其可溶于挥发性有机溶剂且具有疏水性即可。
51.为了降低负离子源中疏水性粘合剂的含量，优选的，本实施方式中向混合物中加入疏水性胶水的操作为：在搅拌状态下，将疏水性胶水分成多次(三次～五次)喷洒到混合物上，混合物与疏水性胶水的比例为100g：1ml～3ml。
52.干燥的目的是为了让挥发性有机溶剂充分挥发，热处理一方面可以进一步保证挥发性有机溶剂充分挥发，另一方面还可以让酚醛树脂固化，固化后的酚醛树脂稳定性更高，并且具有更好的疏水性和粘合性。
53.优选的，本实施方式中，热处理的温度为140℃～180℃，热处理的时间为5min～15min。
54.本实施方式中，白水泥的粒径为10μm～100μm，灰钙粉的粒径为10μm～100μm，重钙粉的粒径为2μm～20μm。
55.优选的，在其他的实施方式中，按照质量份数，净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥还包括5份～20份的高岭土。
56.高岭土可以生成以-si-o-al-o-为基础结构的三维网络空间聚合体，使得净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥整体性更好。
57.本发明还公开了一实施方式的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥的制备方法，包括如下步骤：
58.按照质量比例，将15份～50份的白水泥、15份～50份的灰钙粉和20份～60份的重钙粉混合均匀，接着加入6份～20份的负离子源并再次混合均匀，得到所需要的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥。
59.以下为具体实施例。
60.物料：酚醛树脂(购自中唯(辽宁)新材料科技有限公司，货号12041)，六环石(购自灵寿县硕隆矿产品加工厂，货号sl-24)，二氧化硅气凝胶粉(购自无针科技集团河北有限公司，货号008，定制细度80μm，孔隙率90％)，白水泥(购自阿尔博白水泥公司，货号bsn001，细度80μm)，灰钙粉(购自杭州中磊新材料有限公司，货号ssh，目数300目)，重钙粉(购自广东森新工贸有限公司，货号st-6180，目数5000目)。
61.设备：an-500型空气负(氧)离子检测仪(购自重庆安耐恩环境技术有限公司)。
62.实施例1
63.按照质量比为1：1，将酚醛树脂溶于乙醇中，得到酚醛树脂胶水。
64.将六环石粉碎后过5000目筛，得到六环石粉。
65.按照质量比为1：11，将二氧化硅气凝胶粉和负离子粉放入搅拌机内混合均匀，使得负离子粉填充在气凝胶颗粒的孔隙内，得到混合物。
66.向搅拌状态下，混合物中分三次喷洒等量的酚醛树脂胶水，充分混合后干燥并160℃热处理6min，得到半成品。其中，混合物与疏水性胶水(总量)的比例为100g：3ml。
67.将半成品粉碎，过800目筛，得到负离子源。
68.实施例2
69.将150g的白水泥、500g的灰钙粉和200g的重钙粉混合均匀，接着加入200g的实施例1制得的负离子源并再次混合均匀，得到净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥。
70.实施例3
71.将500g的白水泥、150g的灰钙粉和600g的重钙粉混合均匀，接着加入60g的实施例1制得的负离子源并再次混合均匀，得到净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥。
72.实施例4
73.将300g的白水泥、300g的灰钙粉和400g的重钙粉混合均匀，接着加入120g的实施例1制得的负离子源并再次混合均匀，得到净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥。
74.对比例1
75.将300g的白水泥、300g的灰钙粉和400g的重钙粉混合均匀，接着加入110g的实施例1制得的六环石粉并再次混合均匀，得到负氧离子泥。
76.测试例
77.分别取50g实施例2～4制得的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥以及对比例1制得的负氧离子泥，按照泥水比为1.2g/1ml调合成浆料，均匀涂抹到10cm
×
10cm的水泥板上，分别在第3天、第10天和第20天用an-500型空气负(氧)离子检测仪检测单位面积的负离子释放量，测量结果如下表1所示。
78.表1：单位面积(cm2)的负离子释放量
[0079] 实施例2实施例3实施例4对比例1第3天28751122351954813751第10天29675122461934612875第20天29140124201912313247
[0080]
结合表1，可以看出，实施例2～4制得的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥形成的涂层均可以高效稳定的释放较高浓度的负离子。
[0081]
对比实施例4和对比例1，可以看出，在六环石粉的用量接近的情况下，实施例4制得的净化空气防结露抑菌的负氧离子健康泥形成的涂层的负离子释放量明显高于对比例1制得的负氧离子泥形成的涂层的负离子释放量。
[0082]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。