一种长效除味喷液及其制备方法与流程

1.本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种长效除味喷液及其制备方法。


背景技术：

2.大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，产生污染物，当污染物尝试达到有害程度时，破坏生态系统，影响人类健康和生存条件的现象。目前，大气污染已经成为人类面临的最大健康威胁之一，室内空气污染因其多样性、累积性和长期性的物点，受到越来越多的关注。
3.室内空气污染主要来源于建筑建材等装修装饰材料的污染、家庭日常使用的化学品的污染、家用电器、家具和办公用品等产生的污染，污染物主要为甲醛、苯和苯系物、总挥发性有机物(voc)等。暴露于高浓度voc环境中，会对人体健康产生短期和长期的不利影响，包括损害人体呼吸系统和神经系统，引发头痛、恶心等症状，甚至会导致癌症，对人体健康产生严重危害。
4.现有技术中，voc净化的方法大致分为两大类：回收法和破坏法。回收法是将voc富集在一起，包括吸收、吸附、膜分离和浓缩。例如，采用活性碳等多孔材料进行吸附。但回收法是物理过程，吸附、吸收饱和后容易造成二次污染。破坏法是将voc分子转化为二氧化碳和水。其中，光催化降解voc更是目前的研究热点。然而，室内环境中，并没有足够的光条件可以进行催化降解，实际应用效果并不理想。
5.因此，开发能够在室内无光条件下就可以降解voc、净化室内空气的技术，才能真正解决目前室内空气voc污染的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述现有技术中回收法净化室内voc时出现饱和后容易造成二次污染、而光催化降解在室内不具备光照条件下无法真正发挥降解voc的作用的技术问题，提供一种能够在室内无光条件下就可以降解voc，将 voc分解成二氧化碳和水，真正净化室内空气的长效除味喷液。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种长效除味喷液，其按重量份计包括以下组份：热催化剂0.5～2份、β
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环糊精0.5～2份、普通泥土5～10份、碳酸钙5～10份、粘结剂5～10份、淀粉 3～10份、相变调温微胶囊5～10份、光伏发电材料0.1～0.5份、溶剂30～40份。
9.进一步的，所述相变调温微胶囊由复合芯材、壁材、乳化剂、引发剂和有机溶剂制成，所述复合芯材为石蜡和正十七烷按照重量比为1：(1.5～3)的比例混合而成，所述壁材采用甲基丙烯酸甲酯，所述壁材的重量为复合芯材的重量的 2～3倍，所述乳化剂的重量为复合芯材重量的10～20％，所述引发剂的重量为复合芯材重量的3～5％，所述有机溶剂的重量为石蜡重量的10～20％。
10.进一步的，所述乳化剂为脂肪酸皂、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、磷酸盐
中的一种或两种以上混合；所述有机溶剂为甲基环己烷。
11.进一步的，所述热催化剂为tio2负载钴氧化物催化剂、pt-rgo-tio2催化剂、 mno2/tio2催化剂中的一种或两种以上混合。
12.进一步的，所述光伏发电材料为单晶硅、多晶硅、铜铟硒、纳米二氧化钛、石墨烯、钙钛矿中的一种或两种以上混合。
13.进一步的，所述粘结剂为丙烯酸乳液、二丙二醇丙醚、水性有机硅中的一种或两种以上混合。
14.进一步的，所述溶剂选用丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、正溴丙烷、乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、乙酸异辛酯、异丁酸异丁酯中的一种或两种以上混合。
15.进一步的，本发明的长效除味喷液按重量份计还包括纳米氧化锌0.1～1份。
16.本发明还提供了上述长效除味喷液的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
17.s1、制备相变调温微胶囊：将石蜡置于有机溶剂中，70～80℃加热至熔融状态，冷却至室温后再加入正十七烷，搅拌均匀，得到复合芯材溶液；将乳化剂加水溶解成乳化剂溶液；将复合芯材溶液、壁材加入到所述乳化剂溶液中，低速搅拌后进行高速剪切乳化分散；乳化分散后的反应体系置于超声波中，滴加引发剂，抽滤烘干后得到所述相变调温微胶囊；
18.s2：取溶剂，加入热催化剂、碳酸钙、淀粉、β-环糊精和光伏发电材料，高速搅拌均匀，然后加入所述相变调温微胶囊，再次高速搅拌均匀；
19.s3：将普通泥土磨成粉末，加入到粘结剂中，搅拌均匀后加入步骤s2的体系中，高速剪切乳化分散，得到长效除味喷液。
20.进一步的，本发明的长效除味喷液的制备方法中，所述高速剪切乳化分散的转速为12000～15000rpm。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明的长效除味喷液可以直接喷涂在各种基材的表面，包括但不限于金属基材的表面、塑料基材的表面、木材的表面等，喷涂后在基材的表面形成一层薄膜涂层，所形成的薄膜涂层能够长时间降解环境中的挥发性有机物(voc)，净化环境空气。
23.本发明的长效除味喷液降解挥发性有机物(voc)的原理如下：
24.本发明的长效除味喷液中采用了相变调温微胶囊，该相变调温微胶囊能够在 25～35℃时发生相变，当低于25℃时，所形成的薄膜涂层将会释放多余的热量来调节、提高涂层的温度，同时，光伏发电材料在有光照时吸收的电子形成的电子流也加热涂层，为涂层中的热催化剂提供了温度条件，通过热催化剂将挥发性有机物降解成二氧化碳和水；当高于35℃时，所形成的薄膜涂层会吸收环境中多余的热量，但由于环境温度高，即使涂层吸收环境中的热量，高温的环境也在持续给涂层补给热量，因而不影响热催化剂发挥热催化性能，故而在低温环境和高温环境，均能保证热催化剂发挥催化性能，降解挥发性有机物，净化环境空气。
25.相比吸附法吸收环境中的挥发性有机物，本发明的长效除味喷液是将voc直接降解成二氧化气体和水，不会产生二次污染。
26.本发明采用石蜡和正十七烷为复合芯材、甲基丙烯酸甲酯为壁芯制得的相变调温微胶囊的相变温度在25～35℃的范围，适合应用于室内环境的涂层中，同时配合光伏发电材料，使得能够降解voc的热催化剂能够在室内环境的涂层中发挥其对voc的降解作用，扫
除了热催化剂因催化活性的温度限制而无法应用于室内环境中的阻碍。相比采用光催化剂在室内环境中因缺乏充足的光照条件而无法降解voc，本发明的长效除味喷液在室内形成涂层后，即使在光照较弱的情况下，相变调温微胶囊能够在低温时提高涂层温度，光伏发电材料也能够协助发挥热催化剂的催化作用，从而达到长效降解voc、净化室内空气的目的。
27.本发明中，β-环糊精能够协助淀粉的成膜性能，提高分散性能，而且还能够将相变调温微胶囊和光伏发电材料包络，使相变调温微胶囊和光伏发电材料稳定在涂层中，长久地发挥净化空气的功效。
具体实施方式
28.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“包括”或“具有”旨在指定特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合的存在，但不用于排除存在或可能添加一个或多个其它的特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合。
33.本发明实施例公开了一种长效除味喷液及其制备方法，该长效除味喷液喷涂在基材后形成薄膜涂层，该薄膜涂层能够将环境中voc降解，净化环境空气。
34.本发明实施例的长效除味喷液按重量份计包括以下组份：热催化剂0.5～2 份、β-环糊精0.5～2份、普通泥土5～10份、碳酸钙5～10份、粘结剂5～10 份、淀粉3～10份、相变调温微胶囊5～10份、光伏发电材料0.1～0.5份、溶剂 30～40份。
35.具体地，所述相变调温微胶囊由复合芯材、壁材、乳化剂、引发剂和有机溶剂制成，所述复合芯材为石蜡和正十七烷按照重量比为1：(1.5～3)的比例混合而成，所述壁材采用甲基丙烯酸甲酯，所述壁材的重量为复合芯材的重量的2～ 3倍，所述乳化剂的重量为复合芯材重量的10～20％，所述引发剂的重量为复合芯材重量的3～5％，所述有机溶剂的重量为石蜡重量的10～20％。本实施例的相变调温微胶囊的相变温度在25～35℃的范围内。
36.可选的实施方式，所述乳化剂为脂肪酸皂、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、磷酸盐中的一种或两种以上混合；所述有机溶剂为甲基环己烷。
37.可选的实施方式，所述热催化剂为tio2负载钴氧化物催化剂、pt-rgo-tio2催化剂、mno2/tio2催化剂中的一种或两种以上混合。
38.可选的实施方式，所述光伏发电材料为单晶硅、多晶硅、铜铟硒、纳米二氧化钛、石墨烯、钙钛矿中的一种或两种以上混合。
39.可选的实施方式，所述粘结剂为丙烯酸乳液、二丙二醇丙醚、水性有机硅中的一种或两种以上混合。
40.可选的实施方式，所述溶剂选用丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、正溴丙烷、乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、乙酸异辛酯、异丁酸异丁酯中的一种或两种以上混合。
41.可选的实施方式，本发明的长效除味喷液按重量份计还包括纳米氧化锌0.1～ 1份。
42.本实施例的长效除味喷液的制备方法包括以下步骤：
43.s1、制备相变调温微胶囊：将石蜡置于有机溶剂中，70～80℃加热至熔融状态，冷却至室温后再加入正十七烷，搅拌均匀，得到复合芯材溶液；将乳化剂加水溶解成乳化剂溶液；将复合芯材溶液、壁材加入到所述乳化剂溶液中，低速搅拌后进行高速剪切乳化分散；乳化分散后的反应体系置于超声波中，滴加引发剂，抽滤烘干后得到所述相变调温微胶囊；
44.s2：取溶剂，加入热催化剂、碳酸钙、淀粉、β-环糊精和光伏发电材料，高速搅拌均匀，然后加入所述相变调温微胶囊，再次高速搅拌均匀；
45.s3：将普通泥土磨成粉末，加入到粘结剂中，搅拌均匀后加入步骤s2的体系中，高速剪切乳化分散，得到长效除味喷液。
46.可选的实施方式，本发明的长效除味喷液的制备方法中，所述高速剪切乳化分散的转速为12000～15000rpm。
[0047][0048]
上表实施例中，相变调温微胶囊均为：以石蜡和正十七烷为复合芯材，以甲基丙烯
voc，净化环境空气。本发明的长效除味喷液中，相变调温微胶囊能够调节涂层温度，在光伏发电材料的协同作用下，无需强光、充足的光线就可以降解voc，适合在室内环境中应用。采用β-环糊精能够使得降解voc功能长效，可能与β
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环糊精能够包络相变调温微胶囊和光伏发电材料有关。
[0072]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0073]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。