一种环保涂料及其制备方法和用途技术

技术编号:20350371 阅读:24 留言:0更新日期:2019-02-16 11:45
本发明专利技术涉及一种环保涂料及其制备方法和用途,所述环保涂料包括以下重量份的各组分:甲壳素30‑40份;酸化膨润土25‑35份;聚乙烯醇5‑12份;碳酸钙12‑21份;环氧树脂4‑8份;滑石粉3‑5份;石膏3‑5份;偶联剂3‑6份;消泡剂2‑4份;增稠剂3‑6份;水110‑150份。本发明专利技术所述环保涂料便于制备,施工方便,对挥发性有机物去除效果好,涂料所形成的涂层具有很好的硬度、附着力和耐磨性,具有较好的运用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种环保涂料及其制备方法和用途
本专利技术涉及涂料制备技术,尤其是一种环保涂料及其制备方法和用途。
技术介绍
VOCs是挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds)的英文缩写,通常是由建筑材料、室内装饰材料和生活及办公用品等带来,浓度过高时很容易引起急性中毒,轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状;重者会出现肝中毒甚至很快昏迷,有的还可能有生命危险。甲醛是VOCs中的典型气体,有强烈刺激性气味。甲醛为较高毒性的物质,甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是潜在的强致突变物之一。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。室内甲醛来源于生产人造板使用的胶粘剂、以甲醛为主要成分的脲醛树脂,板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,是形成室内空气中甲醛的主体,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。现有的甲醛处理方法有:通风换气净化法、活性炭吸附、植物吸收净化法、空气负离子技术、材料封闭技术和催化技术等。在现有的室内装修时也会采用具有除甲醛效果的涂料来去除室内装修时产生的甲醛。例如专利申请CN108659636A公开了一种具有空气净化功能的涂料的制备方法,其技术要点是:首先,在水浴条件下,向一定量水溶液中,加入凹凸棒土、聚乙二醇、六水合硝酸镧及六水合硝酸钴,搅拌一段时间后,滴加一定质量浓度的液碱溶液,调节pH值至碱性,继续搅拌反应一段时间,经过滤得到滤液A和滤渣,滤渣经干燥、煅烧,制得复合物B;其次,在水浴条件下,向滤液A中,加入凹凸棒土、硫酸钛和氯化锌,调节pH至中性,搅拌反应一段时间后,经过滤、干燥、煅烧,制得复合物C;然后,将复合物B和C混合、研磨,制得复合物D;最后,向一定量乳液中,加入聚乙烯醇、黄原胶及复合物D,经搅拌研磨一段时间,制得具有空气净化功能的涂料。然而硝酸镧属于化学危险品,人吸入镧及其化合物烟尘可出现头痛和恶心等症状,严重者会引致死亡。另外,因为硝酸镧有助燃性,所以属燃爆品。硝酸钴也具有毒性。采用硝酸镧、硝酸钴制备的涂料存在多种安全隐患。现有技术中也有使用的去除甲醛整理剂的方案,主要是采用合成化合物,例如用醚化或加人游离甲醛吸收剂等办法对N羟甲基类树脂改性而制成的整理剂,这中试剂本身对于居住在室内的人来说也具有潜在的危害。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的涂料释放有毒气体,空气净化效果差的问题,提供一种环保涂料及其制备方法和用途。具体方案如下:一种环保涂料,包括以下重量份的各组分:甲壳素30-40份;酸化膨润土25-35份;聚乙烯醇5-12份;碳酸钙12-21份;环氧树脂4-8份;滑石粉3-5份;石膏3-5份;偶联剂3-6份;消泡剂2-4份;增稠剂3-6份;水110-150份。进一步的,所述的环保涂料,由以下重量份的各组分组成:甲壳素32-38份;酸化膨润土28-33份;聚乙烯醇7-11份;碳酸钙15-20份;环氧树脂5-7份;滑石粉3.5-4.5份;石膏3.5-4.5份;偶联剂4-5.5份;消泡剂2.5-3.5份;增稠剂3.5-5.5份;水120-130份。进一步的,所述的环保涂料,由以下重量份的各组分组成:甲壳素35份;酸化膨润土30份;聚乙烯醇10份;碳酸钙17份;环氧树脂6份;滑石粉4份;石膏4份;偶联剂5份;消泡剂3份;增稠剂4份;水125份。进一步的,所述酸化膨润土为膨润土按照以下酸化工艺制备得到:采用质量浓度15%-20%的硫酸水溶液浸泡膨润土;酸化温度80-90℃;酸化时间4-6h。进一步的,所述偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷;任选的,所述消泡剂为聚乙烯蜡、正丁醇或磷酸三丁酯中的至少一种;任选的,所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素;任选的,所述滑石粉的粒径为:325目的通过率大于等于98%,所述滑石粉的白度>85%。本专利技术还保护所述的环保涂料的用途,用于清除挥发性有机化合物,包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯或二异氰甲苯酯。本专利技术还提供所述的环保涂料的制备方法,包括以下步骤:步骤1:按照所述的重量份称取各原料;步骤2:将环氧树脂和水进行混合,加热并搅拌,制得混合料A;步骤3:向步骤2获得的所述混合料A中加入酸化膨润土、聚乙烯醇、碳酸钙、滑石粉、石膏、偶联剂和增稠剂,加热并搅拌,制得混合料B;步骤4:向步骤3获得的所述混合料B中加入消泡剂,加热并搅拌均匀制得混合料C;步骤5:在涂刷使用之前,向步骤3获得的所述混合料C中加入甲壳素并搅拌均匀,现配现用,制得所述的环保涂料。进一步的,所述步骤2中加热并搅拌是在45-95℃,以400-500r/min的转速搅拌20-30min。进一步的,所述步骤3中加热并搅拌是在70-80℃、以1000-1500r/min的转速搅拌40-50min。进一步的,所述步骤4中加热并搅拌是在90-100℃、以200-400r/min的转速搅拌10-40min。有益效果:本专利技术所述环保涂料,采用酸化膨润土作为主要原料,组分绿色健康,涂料对挥发性有机化合物,如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯或二异氰甲苯酯等具有良好的吸附和清除效果,尤其是对甲醛的净化效率高于96%。本专利技术所述环保涂料,甲壳素和酸化膨润土两种组分能充分发挥协同作用,最终形成除甲醛的环保涂料中,酸化膨润土可以有效吸附甲醛,而且其中含有大量活性氨基,从而一方面利用酸化膨润土对游离甲醛等物质进行物理吸附,还利用活性氨基协同甲壳素的活性基团,对甲醛吸附分解,将甲醛转化为水和其他无害物质,反应方程式为CH2O+H2NR→H2CNR+H2O。总之,本专利技术所述环保涂料便于制备,施工方便,涂料所形成的涂层具有很好的硬度、附着力和耐磨性,具有较好的运用前景。具体实施方式下面给出本专利技术中使用的部分术语的定义,其他未述及的术语具有本领域所公知的定义和含义:甲壳素,又称甲壳质、几丁质,本专利技术提供的甲壳素优选粒径为1-1000μm,更优选为10-300μm,例如250μm。酸化膨润土,又称活性白土,对常规膨润土进行酸化处理后的产物,酸化后材料的带电状态发生改变,从而具有更好的运用性能。本专利技术提供的酸化膨润土,优选粒径为1-1000μm,更优选为10-200μm,例如75μm(200目),本专利技术提供的酸化膨润土可以为市售产品,也可自行制备。优选的制备方案为采用质量浓度15%-20%的硫酸水溶液浸泡膨润土;酸化温度80-90℃;酸化时间4-6h,之后进行水洗和干燥。采用该酸化工艺处理后的膨润土与甲壳素的协同效应最明显,去除挥发性有机气体的效率最高。本专利技术中,聚乙烯醇具有较好的成膜效果,使得涂料形成平整、稳定的涂层;环氧树脂增强涂料的附着力,使得所述涂料适用于各种基材,涂层的硬度高,有很强的耐水耐化学性,很好的耐磨性。石膏优选为粉末状石膏粉,粒径为1-1000μm。滑石粉325目的通过率不低于98%,白度>85%,否则难以与其余组分形成均一混合体。本专利技术中,偶联剂、消泡剂和增稠剂可以采用涂料中的常用助剂,皆能实现本专利技术所述涂料的效果。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种环保涂料,包括以下重量份的各组分:甲壳素30‑40份;酸化膨润土25‑35份;聚乙烯醇5‑12份;碳酸钙12‑21份;环氧树脂4‑8份;滑石粉3‑5份;石膏3‑5份;偶联剂3‑6份;消泡剂2‑4份;增稠剂3‑6份;水110‑150份。

【技术特征摘要】
1.一种环保涂料,包括以下重量份的各组分:甲壳素30-40份;酸化膨润土25-35份;聚乙烯醇5-12份;碳酸钙12-21份;环氧树脂4-8份;滑石粉3-5份;石膏3-5份;偶联剂3-6份;消泡剂2-4份;增稠剂3-6份;水110-150份。2.根据权利要求1所述的环保涂料,其特征在于:由以下重量份的各组分组成:甲壳素32-38份;酸化膨润土28-33份;聚乙烯醇7-11份;碳酸钙15-20份;环氧树脂5-7份;滑石粉3.5-4.5份;石膏3.5-4.5份;偶联剂4-5.5份;消泡剂2.5-3.5份;增稠剂3.5-5.5份;水120-130份。3.根据权利要求1所述的环保涂料,其特征在于:由以下重量份的各组分组成:甲壳素35份;酸化膨润土30份;聚乙烯醇10份;碳酸钙17份;环氧树脂6份;滑石粉4份;石膏4份;偶联剂5份;消泡剂3份;增稠剂4份;水125份。4.根据权利要求1-3任一项所述的环保涂料,其特征在于:所述酸化膨润土为膨润土按照以下酸化工艺制备得到:采用质量浓度15%-20%的硫酸水溶液浸泡膨润土;酸化温度80-90℃;酸化时间4-6h。5.根据权利要求1所述的环保涂料,其特征在于:所述偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷;任选的,所述消泡剂为聚乙烯蜡、正丁醇或磷酸三丁酯中的至少一种;任选的,所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素;任选的,所述滑石粉的...

【专利技术属性】
技术研发人员:马豪杰阳艾利张昌鸿李秋艳
申请(专利权)人:厦门理工学院
类型:发明
国别省市:福建,35

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